Standards, Options and Recommendations for tumor markers in thyroid cancers

ARTICLE

Méthodologie

Un groupe d'oncobiologistes mis en place par la Fédération nationale des centres de lutte contre le cancer (FNCLCC) a revu les données scientifiques disponibles sur les marqueurs tumoraux sériques des cancers de la thyroïde. Après sélection et analyse critique des articles, ce groupe a proposé des « Standards » et des « Options ». Des recommandations sur la place de ces marqueurs, fondées sur des preuves scientifiques ou sur un consensus des experts, ont également été élaborées. Ce document a été ensuite revu par des experts indépendants. La date de validation de ces Standards, Options et Recommandations est février 2001. Une mise à jour est prévue en fonction de nouvelles données scientifiques ou de nouveaux accords d'experts.

Définitions

La définition des Standards, Options et Recommandations, accompagnés du niveau de preuve, repose sur les meilleures preuves scientifiques disponibles au moment de leur rédaction (Best available evidence), pouvant être selon le sujet des méta-analyses, essais randomisés ou études non randomisées. Lorsque les preuves scientifiques font défaut pour un point particulier, le jugement est basé sur l'expérience professionnelle et le consensus du groupe d'experts (« accord d'experts »).

* Standards : interventions pour lesquelles les résultats sont connus et qui sont considérées comme bénéfiques, inappropriées ou nuisibles, à l'unanimité.

* Options : interventions pour lesquelles les résultats sont connus et qui sont considérées comme bénéfiques, inappropriées ou nuisibles, par la majorité. Les options sont toujours accompagnées de recommandations.

* Recommandations : elles ont pour but, lorsqu'il existe plusieurs options, de hiérarchiser ces options en fonction du niveau de preuve. Les recommandations permettent également aux experts d'exprimer des jugements et des choix concernant notamment des situations d'exception et indications spécifiques ainsi que l'inclusion des patients dans des essais thérapeutiques.

Le niveau de preuve est fonction du type et de la qualité des études disponibles ainsi que de la cohérence ou non de leurs résultats ; il est explicitement spécifié pour chacune des méthodes/interventions considérées en utilisant la classification suivante :

- Niveau A : il existe une (des) méta-analyse(s) « de bonne qualité » ou plusieurs essais randomisés « de bonne qualité » dont les résultats sont cohérents.

- Niveau B : il existe des preuves « de qualité correcte » : essais randomisés (B1) ou études prospectives ou rétrospectives (B2). Les résultats de ces études sont cohérents dans l'ensemble.

- Niveau C : les études disponibles sont critiquables d'un point de vue méthodologique ou leurs résultats ne sont pas cohérents dans l'ensemble.

- Niveau D : il n'existe pas de données ou seulement des séries de cas.

- Accord d'experts : il n'existe pas de données pour la méthode concernée mais l'ensemble des experts est unanime.

NB : pour plus de détails, cf. Méthodologie de développement des SOR [40].

Les SOR sont une œuvre collective créée par la Fédération nationale des centres de lutte contre le cancer (FNCLCC), et protégée par les dispositions du Code de la propriété intellectuelle. La FNCLCC est par conséquent titulaire du droit d'auteur sur cette œuvre, et est donc notamment investie des droits patrimoniaux sur les SOR. La FNCLCC peut seule décider de l'existence et des modalités de reproduction, publication, traduction ou diffusion des SOR.

Introduction

La glande thyroïde contient deux types de cellules endocrines : les thyrocytes, responsables de la synthèse des hormones thyroïdiennes dont la prohormone est la thyroglobuline, et les cellules C responsables de la synthèse et de la sécrétion de la calcitonine. Les thyrocytes forment un épithélium refermé sur lui-même en follicule renfermant la colloïde. Ils sont à l'origine de cancers classés en deux grandes catégories, les cancers vésiculaires et les cancers papillaires qui conservent la capacité de synthétiser la thyroglobuline. Les cellules C sont à l'origine des cancers médullaires dont l'une des manifestations est une augmentation de la sécrétion de calcitonine et la production d'antigène carcino-embryonnaire (ACE). Il existe d'autres cancers thyroïdiens qui ne produisent ni thyroglobuline ni calcitonine.

Le traitement des cancers de la thyroïde, différenciés (papillaires ou vésiculaires) ou médullaires, bénéficie de la contribution de marqueurs sériques qui constituent un élément essentiel de la surveillance de ces cancers. En raison de sa grande spécificité dans le cancer médullaire de la thyroïde, la calcitonine est utilisée pour son diagnostic et également dans le dépistage des formes familiales.

Le dosage de la thyroglobuline sérique présente des problèmes analytiques difficiles liés à la complexité de la molécule et aussi à l'existence fréquente d'anticorps anti-thyroglobuline associés.

Objectifs

L'objectif de ce travail est, sur la base d'une revue systématique des données scientifiques de la littérature et de l'accord d'experts :

- de définir les caractéristiques (description, techniques de dosage, valeurs seuils, causes d'élévation) des différents marqueurs tumoraux des cancers thyroïdiens différenciés et des cancers médullaires de la thyroïde ;

- de déterminer la place des marqueurs tumoraux dans la prise en charge du patient porteur de cancer de la thyroïde ; les principales questions posées concernent la place du dosage de la calcitonine, de la thyroglobuline et de l'ACE dans le dépistage, le diagnostic et la surveillance des cancers de la thyroïde.

Ces recommandations s'adressent aussi bien aux biologistes qu'aux cliniciens. Cependant, ce document n'aborde pas les indications cliniques de l'utilisation des marqueurs tumoraux. Celle-ci sera développée dans les SOR pour la prise en charge des patients atteints de cancer de la thyroïde (en cours d'élaboration). Il s'agit d'apporter au groupe multidisciplinaire d'organe, seul habilité à jouer ce rôle, les données biologiques permettant l'optimisation de la prise en charge des patients atteints de cette maladie.

Méthodes

Stratégie de la recherche bibliographique

La recherche bibliographique a été conduite par interrogation de la base de données Medline^® sur la période actualisée au 1^er semestre 2001. Elle a été limitée aux publications de langues française ou anglaise. Les éditoriaux, les lettres et les cas rapportés ont été éliminés de la stratégie de recherche. L'équation de recherche est présentée en annexe 1.

Les mots-clés utilisés ont été les suivants : thyroid-neoplasms combiné à tumor-markers-biological ou thyroglobulin ou calcitonin ou carcinoembryonic antigen.

Cette recherche a été complétée par des références bibliographiques personnelles du groupe de travail et non obtenues par l'interrogation de Medline^®.

Critères de jugement des études

Un marqueur n'est utile pour le dépistage que s'il permet de détecter la maladie à un stade curable chez les sujets asymptomatiques.

L'intérêt d'un marqueur pour le diagnostic et l'évaluation de l'efficacité des traitements est fonction des valeurs de sensibilité, de spécificité, des valeurs prédictives négative(s) et positive(s). En cas d'intérêt potentiel, ces valeurs sont comparées à celles de référence, à savoir l'examen clinique et l'imagerie (cf. annexe 2 pour la définition des termes).

Résultats

Résultats de la recherche bibliographique

Cent quarante-quatre références ont été retenues dont environ 70 obtenues à partir de l'équation de recherche sur Medline^® (cf. annexe 1).

* Recommandations, conférences de consensus

La stratégie de recherche a permis d'identifier dans un premier temps les recommandations pour la pratique clinique et les conférences des consensus. Les documents retenus sont les suivants :

Recommandations internationales

- Society of Surgical Oncology : Practice guidelines : thyroid cancer [123].

- American Association of Clinical Endocrinologists (AACE) (adresse internet http://www.aace.com/clinguideindex.htm) [2] : AACE practical guidelines for the management of thyroid carcinoma (1996).

- National Academy of Clinical Biochemistry (NACB)

(adresse internet http://www.nacb.org/Thyroid LPMG.htm) [84] : Laboratory support for the diagnosis and monitoring of thyroid disease.

- Endocrine Education (adresse internet http://www.thyroidmanager.org) [23] : The thyroid and its diseases.

Recommandations nationales

- Agence nationale pour l'accréditation et l'évaluation en santé : (ANAES) (adresse internet http://www.anaes.fr) : Prise en charge diagnostique du nodule thyroïdien [1].

- fédération nationale des centres de lutte contre le cancer (FNCLCC) : Nous avons pris en considération les données du document Standards, Options et Recommandations pour la prise en charge des patients atteints de cancer de la thyroïde. Ce document est en cours d'élaboration.

* Autres types d'études

Les autres types d'études disponibles sur ce sujet et pris en considération sont :

- des études rétrospectives et des traités de cancérologie français et anglo-saxons,

- les publications du GETC (Groupe d'étude des tumeurs à calcitonine),

- la littérature scientifique sur la structure de la thyroglobuline et de la calcitonine, et sur les dosages de la thyroglobuline et de la calcitonine.

Cancers thyroïdiens différenciés et thyroglobuline

* Structure de la thyroglobuline chez les sujets sains et les patients porteurs de cancers thyroïdiens différenciés

La thyroglobuline humaine est une glycoprotéine iodée de très grande taille (poids moléculaire 660 kDa, coefficient de sédimentation 19 S). Son gène, situé sur le chromosome 8, a été cloné. Il comprend plus de 42 exons [9], 8 307 nucléotides codant 2 748 amino-acides [134]. La thyroglobuline est le précurseur des hormones thyroïdiennes, elle est exclusivement synthétisée dans les cellules folliculaires, où elle représente 75 % des protéines totales [135]. La thyroglobuline mature (19 S) comporte deux sous-unités identiques de 330 kDa, associées par des liaisons non covalentes uniquement. Ces dernières peuvent s'associer [tétramères (27 S), hexamères (37 S)] grâce à des liaisons covalentes (ponts disulfures et dityrosines) sous l'effet d'espèces réactives de l'oxygène et aboutir à la formation d'agrégats retrouvés dans la colloïde [26]. La thyroglobuline comporte 115 résidus de tyrosine, sites potentiels d'iodation, dont 4 sont des sites majeurs (tyrosyls 5, 1290, 2553, 2746) [27, 30]. Le degré d'iodation de la thyroglobuline est variable et dépend de la teneur alimentaire en iode, il est de 0,2 à 1 % chez les sujets sains. L'iode est un facteur essentiel dans la stabilisation de la conformation moléculaire de la thyroglobuline, la stabilité augmente avec le degré d'iodation. Les sites préférentiels d'iodation sont connus [137, 143], la réaction d'iodation est contrôlée par la structure de la thyroglobuline native. Cette glycoprotéine renferme 8 à 10 % d'oses (galactose, mannose, fucose, N-acétylglucosamine et des résidus d'acide sialique) [27, 71, 137]. La thyroglobuline est très immunogène, les oses jouent un rôle très important dans l'antigénicité de la molécule.

Chez le sujet sain, il existe plusieurs isoformes de thyroglobuline de tailles différentes en raison d'un épissage alternatif de son ARN messager. Quatre transcrits différents ont ainsi été décrits dans la région centrale de la molécule [9].

Les degrés d'iodation et de glycosylation variant chez les sujets normaux, cette hétérogénéité peut conduire à masquer ou, au contraire, à exposer différents épitopes.

Dans les cancers thyroïdiens différenciés, la thyroglobuline est homogène sous sa forme dimérique 19 S [29], contrairement aux autres pathologies thyroïdiennes [129]. Elle est peu ou pas iodée et présente également des altérations de glycosylation [122]. Une méthode, basée sur ces différences de glycosylation se traduisant par des affinités différentes vis-à-vis de plusieurs lectines, a été proposée pour différencier la thyroglobuline provenant de tissus normaux, d'adénomes ou de cancers [75].

* Cartographie épitopique de la thyroglobuline et auto-anticorps anti-thyroglobuline

Étant donné la complexité de la structure de la thyroglobuline et la fréquence d'auto-immunisation contre cette glycoprotéine, de nombreux travaux ont étudié sa cartographie épitopique, avec des résultats très contrastés jusqu'à présent. Ruf [108] a décrit 6 groupes d'épitopes distincts regroupés dans des régions antigéniques de la thyroglobuline. Malthiery [70] a décrit au moins 7 épitopes différents dans la région centrale immunodominante de la molécule, aucun ne correspondant aux sites hormonogéniques.

Dong [28] a identifié 10 séquences primaires de la thyroglobuline reconnues par immunisation hétérologue, mais aucune de ces séquences n'est reconnue par les auto-anticorps de 10 patients atteints de thyroïdite auto-immune. Erregragui [36] a développé 26 anticorps monoclonaux qui déterminent 11 régions antigéniques à la surface de la thyroglobuline, dont 2 impliquées dans le positionnement des tyrosines hormonogéniques et un autre épitope au niveau du site d'interaction de la thyroglobuline avec son récepteur. Ce dernier site serait, selon Erregragui [36], la région majeure impliquée dans l'auto-immunité anti-thyroglobuline.

L'absence de consensus au niveau de l'inventaire des épitopes de la thyroglobuline se retrouve également au sujet de la spécificité ou de la non-spécificité des anticorps retrouvés dans chaque grande catégorie de pathologies thyroïdiennes.

Des anticorps polyclonaux antithyroglobuline sont fréquemment retrouvés (4 à 27 %, maximum observé de la série de 140 sujets d'Ericsson) [35] chez les sujets indemnes de pathologie thyroïdienne, si l'on utilise des techniques d'immuno-analyse quantitative et non des tests d'hémagglutination, beaucoup moins sensibles et unanimement déconseillés [35, 125]. La question de savoir si les épitopes reconnus par les anticorps anti-thyroglobuline des sujets normaux sont différents de ceux reconnus dans chaque type de pathologie thyroïdienne, y compris les cancers, n'est pas tranchée. Piechaczyk a décrit des épitopes propres aux pathologies thyroïdiennes dans la région IV et surtout II de la thyroglobuline [96]. Saboori a décrit trois fragments tryptiques de 25, 20 et 15 kD non reconnus par les sérums de sujets indemnes de pathologie thyroïdienne, le peptide de 25 kD n'étant jamais reconnu par les sérums de patients porteurs de cancers thyroïdiens [111]. Cette équipe a montré par ailleurs qu'un même épitope peut appartenir à des fragments différents de la molécule de thyroglobuline, et qu'il peut s'agir d'épitopes conformationnels liés à la structure secondaire de la molécule [112]. D'autres groupes n'ont pas mis en évidence d'épitopes « pathologies-dépendants ». Pour Caturegli [17] les auto-anticorps retrouvés dans les cancers thyroïdiens reconnaissent les régions II, III et VI de la thyroglobuline, certaines d'entre elles étant aussi reconnues à des degrés divers dans les thyroïdites auto-immunes. Pour Ruf [109] et Haapala [50] la différence se situe essentiellement au niveau de l'avidité et des titres en anticorps, qui sont significativement plus élevés en cas de cancer thyroïdien. Des anticorps capables de réagir à la fois avec la thyroglobuline et la thyroperoxydase ont été également décrits et leur prévalence étudiée dans une série multicentrique [37].

Dans les cancers thyroïdiens, la fréquence avec laquelle sont retrouvés des anticorps anti-thyroglobuline est variable d'une série à l'autre (de 9 à 30 %), principalement à cause des différences entre les méthodes de dosage des anticorps anti-thyroglobuline. Cependant, les fréquences et les concentrations moyennes en anticorps sont nettement plus élevées que chez les sujets normaux, trois fois plus selon Spencer [37, 61, 106, 127, 133]. En fait, les comparaisons entre les séries cliniques sont difficiles en raison de l'absence de standardisation des dosages (le calibrateur MRC 65/93 n'est pas d'utilisation générale et la composition des calibrateurs secondaires est hétérogène), et de la grande variabilité antigénique de la thyroglobuline [39].

Sur le plan physiopathologique, le travail du groupe de Pinchera [72] a suggéré que l'absence de thyroglobuline dans les sérums de patients ayant développé des auto-anticorps n'était peut-être pas un artefact d'origine technique mais une conséquence de la formation d'immuns-complexes rapidement éliminés de la circulation générale, ainsi qu'il a pu être montré chez le lapin atteint de thyroïdite expérimentale. Cette hypothèse n'a pas été vérifiée depuis.

* Demi-vie de la thyroglobuline

La demi-vie de la thyroglobuline humaine calculée avec des dosages immunoradiométriques (Irma) chez 11 patients thyroïdectomisés est de 65,2 ± 4,3 heures [57]. Pour ces auteurs, il faut attendre un minimum de 25 jours avant de voir les concentrations sériques de thyroglobuline se normaliser.

* Problèmes techniques rencontrés dans le dosage de la thyroglobuline

Modalités du dosage

Le dosage de la thyroglobuline s'effectue sur sérum ou sur plasma. La thyroglobuline est stable plusieurs jours à 4 °C, mais il est nécessaire de congeler les échantillons à - 20 °C si les dosages sont différés. Contrairement à d'autres marqueurs tumoraux, ni le GBEA (Guide de bonne exécution des analyses), ni la nomenclature des actes de biologie médicale ne recommandent de conserver congelés les prélèvements de chaque patient en vue d'un re-dosage ultérieur. Cette pratique est pourtant recommandée en raison des difficultés rencontrées dans ce type de dosage. Il est également nécessaire de rappeler qu'un patient doit être biologiquement suivi avec la même technique tout au long de l'évolution de sa maladie en raison des différences liées aux techniques.

Le dosage de la thyroglobuline a également été décrit dans les liquides de ponction [92, 113].

Les difficultés rencontrées dans le dosage de la thyroglobuline sont de plusieurs ordres.

Différences de motifs antigéniques

Des variations dans le degré de reconnaissance par les anticorps anti-thyroglobuline peuvent provenir des différences de motifs antigéniques de la thyroglobuline des cancers thyroïdiens plutôt que de ses formes moléculaires (dimère 19 S homogène) [29]. L'absence de calibration par rapport au standard CRM-457 [38] est à regretter pour beaucoup de trousses de dosage. L'utilisation du standard CRM-457 permet de réduire considérablement la variabilité entre techniques mais ne l'abolit pas complètement, les variations résiduelles étant encore de l'ordre de 30 % [125].

Limite de détection

D'autres problèmes tiennent à des limites de détection encore trop élevées, à la base de « faux négatifs » retardant le diagnostic de récidive. Ces limites sont définies, en l'absence de calibration univoque, comme la plus petite valeur pouvant être mesurée avec un coefficient de variation inter-séries de 20 % (sensibilité fonctionnelle), ce qui rappelle également la nécessité de contrôler la stabilité des résultats fournis par une même trousse au cours du temps.

L'effet crochet

L'effet crochet (concentration mesurée faussement abaissée par suite de la saturation d'un ou des deux anticorps) n'est pas exceptionnel pour des concentrations de thyroglobuline dépassant 2 000 mug.l^{- 1}, mais il s'observe en général dans une population de patients suivis de longue date pour lesquels l'évolution métastatique est connue [125]. Cet effet est circonvenu en utilisant des techniques en deux étapes avec lavages et en pratiquant des dilutions sériées de l'échantillon. Les tests de récupération permettent de déceler cet effet [13].

Auto-anticorps anti-thyroglobuline

Les problèmes les plus importants tiennent à l'interférence des auto-anticorps anti-thyroglobuline présents dans beaucoup de sérums de patients atteints de cancers thyroïdiens différenciés. La validation d'un dosage de thyroglobuline suppose donc de pouvoir déterminer si le résultat est susceptible d'être perturbé par ces auto-anticorps.

Ces anticorps sont polyclonaux et d'affinité variable pour la thyroglobuline. Le temps nécessaire pour atteindre l'équilibre de liaison avec l'antigène est de plusieurs jours [29].

Les perturbations induites par la présence d'anticorps anti-thyroglobuline dépendent de la technique employée : schématiquement, on observe une surévaluation de la thyroglobuline avec les techniques radio-immunologiques, qui ne sont plus guère utilisées à l'heure actuelle, et une sous-évaluation avec les techniques non compétitives de type immunométriques [115]. En fait, le sens de la variation induite dépend de beaucoup de facteurs [125] : affinité du ou des anticorps primaires du dosage pour la thyroglobuline libre et complexée, spécificité du second anticorps, volume de sérum utilisé dans l'incubation et caractéristiques des auto-anticorps.

Il existe plusieurs méthodes quantitatives de dosage des anticorps anti-thyroglobuline. Certaines sont calibrées par rapport au standard MRC 65/93 ; elles diffèrent quant à leurs sensibilités et spécificités et aucune d'entre elles ne peut garantir de reconnaître toutes les catégories possibles d'auto-anticorps [13, 38, 125]. L'influence de concentrations élevées de thyroglobuline dans le sérum de certains patients sur les dosages d'anticorps anti-thyroglobuline a été signalée [81]. Il n'existe pas de valeur seuil en anticorps prédictive d'interférence dans les dosages de thyroglobuline, mais celle-ci peut s'observer même en présence de faibles concentrations en anticorps [84, 125]. La seule recommandation qu'il est possible de faire actuellement est d'utiliser la méthode de mesure des anticorps anti-thyroglobuline la plus sensible possible, avec un coefficient de variation inter-séries ne dépassant pas 10 %, et des dosages sériés au cours de la surveillance des cancers thyroïdiens.

Il a été proposé d'évaluer le degré d'interférence dû aux auto-anticorps anti-thyroglobuline dans le dosage de la thyroglobuline en surchargeant chaque sérum avec une concentration connue de thyroglobuline et en calculant les pourcentages de récupération de la thyroglobuline exogène. Ce test, tel qu'il est décrit dans certaines trousses de dosage, souffre de plusieurs critiques importantes [29, 125-127]. La nature et donc l'immunogénicité de la thyroglobuline exogène utilisée ne peuvent pas être contrôlées, en raison des multiples isoformes possibles dans les sérums des patients. Les conditions d'incubation ne tiennent pas compte du temps nécessaire (minimum 24-48 h) pour atteindre l'équilibre de liaison avec les auto-anticorps [29]. La concentration de thyroglobuline ajoutée voisine de 50 mug.l^{- 1} est en général beaucoup plus élevée que la concentration de thyroglobuline endogène et les pourcentages de récupération varient en fonction de la concentration de thyroglobuline ajoutée [114, 115]. Au total, les résultats des tests de récupération dépendent des conditions de leur réalisation [127].

Il n'y a pas de corrélation entre les résultats des tests de récupération de la thyroglobuline et la concentration d'auto-anticorps anti-thyroglobuline [13, 34, 72, 73, 115]. Des pourcentages de récupération normaux (> 70 ou 80 %) peuvent s'observer avec des sérums positifs en anticorps anti-thyroglobuline [72, 127]. En mesurant la thyroglobuline dans ce type de sérums avec des techniques Irma différentes, des discordances importantes dans les concentrations de thyroglobuline ont été relevées, ce qui montre qu'un test de récupération normal ne peut valider un résultat de thyroglobuline [127]. Bourrel a par ailleurs montré, en comparant quatre techniques Irma actuelles, qu'il existe une très grande variabilité des pourcentages de récupération selon la technique, dépendant des anticorps utilisés et de la thyroglobuline exogène ajoutée [13]. Ces auteurs proposent d'utiliser les tests de récupération uniquement avec les sérums dépourvus d'anticorps anti-thyroglobuline [13].

* Méthodes de dosage de la thyroglobuline

Douze méthodes dont 7 avec traceur non isotopique et 5 avec uniquement des anticorps monoclonaux étaient référencées en 2000 à l'Agence française de sécurité sanitaire des produits de santé (AFSSAPS). Le dosage de la thyroglobuline pose une série de problèmes qui ne sont pas entièrement résolus malgré les progrès des techniques d'immuno-analyse actuelles. Les résultats des contrôles de qualité français Probioqual^® et européen Oncocheck^® l'illustrent bien [29].

Les dosages radio-immunologiques ne sont plus guère utilisés en Europe. Ils ont cependant l'intérêt, en présence d'anticorps anti-thyroglobuline, de varier en sens inverse des méthodes Irma, et donc d'indiquer des concentrations élevées de thyroglobuline chez des patients métastatiques et sans thyroglobuline décelable en Irma [72]. C'est la seule méthode qui, associée à un dosage radio-immunométrique, permet de faire la preuve d'une interférence dans les dosages de thyroglobuline [127].

Les techniques immunométriques actuelles font appel à des systèmes à double anticorps, monoclonaux exclusifs ou avec des couples polyclonal-monoclonal. Les méthodes qui ne sont pas suffisamment sensibles pour mesurer la thyroglobuline sérique chez des sujets normaux indemnes d'anticorps anti-thyroglobuline (environ 3 mug.l^{- 1}) ne doivent pas être utilisées [84].

Un dosage Irma utilisant 5 anticorps monoclonaux dirigés contre des régions antigéniques peu reconnues par les auto-anticorps anti-thyroglobuline a été proposé par Piechaczyk [97]. Une technique dérivée plus sensible (0,2 mug.l^{- 1} annoncés) a été publiée par Marquet [73].

D'autres techniques utilisant un signal radio-isotopique ont été évaluées et comparées au cours des dix dernières années [13, 72, 78, 118]. Des comparaisons de techniques radio-isotopiques ou par fluorescence en temps résolu [22] ou chimioluminescence [127] ont également été publiées. On peut en déduire qu'en l'absence d'anticorps, les résultats des différentes techniques sont corrélés entre eux, mais que en revanche les performances des différentes trousses varient significativement en présence d'anticorps anti-thyroglobuline. Plusieurs de ces études concluent que parmi les techniques disponibles actuellement, la technique Irma à 5 anticorps monoclonaux décrite par Piechaczyk [97] est celle qui présente le moins d'interférences par les auto-anticorps anti-thyroglobuline. Il faut cependant souligner que, même avec cette technique, le problème de la mesure de la thyroglobuline en présence d'auto-anticorps anti-thyroglobuline n'est pas complètement écarté [13, 16, 22].

Une voie de recherche, qui permettra peut-être de dépasser le problème du dosage de la thyroglobuline, est le dénombrement des cellules thyroïdiennes circulantes à l'aide des techniques de biologie moléculaire. Tallini a publié en 1998 un travail recherchant des ARN messagers de la thyroglobuline par RT-PCR (reverse transcriptase-polymerase chain reaction) dans les cellules mononucléées circulantes de 44 patients ayant diverses pathologies thyroïdiennes et observé une corrélation positive entre présence d'ARN messager de la thyroglobuline et cancers [131]. Pour Ringel, il est possible de détecter des récidives de cancer thyroïdien par ce type de méthode, qui, de plus, serait plus sensible que les dosages de thyroglobuline [100]. Des méthodes de PCR quantitative ont également été développées, elles permettent de mesurer des ARN messagers de la thyroglobuline chez les sujets sains [141] et chez des patients porteurs de cancers thyroïdiens lors de récidives ou en présence de tissu thyroïdien résiduel, avec une sensibilité et une spécificité meilleure que celles de la thyroglobuline [101]. De plus, ces méthodes ne sont pas influencées par la présence d'anticorps anti-thyroglobuline [101]. Cependant, Bojunga, avec une technique de PCR très sensible, montre que les transcrits des ARN messagers de la thyroglobuline sont détectables dans de nombreux tissus non thyroïdiens et conclut à l'absence de supériorité de cette approche par rapport au dosage de la thyroglobuline [12]. La mesure de l'expression du gène hTERT de la télomérase a également été proposée comme outil de diagnostic différentiel de cancer thyroïdien dans les produits de ponction à l'aiguille fine [144].

Les dosages de thyroglobuline sérique doivent être accompagnés d'une mesure de la concentration d'anticorps anti-thyroglobuline. En présence d'anticorps, les résultats de thyroglobuline doivent être analysés avec beaucoup de prudence. L'analyse de l'évolution de la thyroglobuline et des anticorps anti-thyroglobuline au cours du temps est plus fiable que celle d'un résultat isolé.

* Causes d'élévation de la thyroglobuline en dehors des cancers thyroïdiens différenciés

Il n'existe pas d'élévations non spécifiques de la thyroglobuline liées à d'autres pathologies que les pathologies thyroïdiennes, mais on rencontre des élévations de la thyroglobuline dans les hématocèles et dans 20 à 50 % des cas de maladie de Basedow, de thyroïdites aiguës ou subaiguës, de goitre simple ou de goitre nodulaire toxique [6, 94].

Au total
Les marqueurs sériques du cancer thyroïdien différencié

Standards

La thyroglobuline est un marqueur sérique de surveillance des cancers thyroïdiens différenciés traités. L'interprétation d'une valeur de thyroglobuline nécessite de connaître l'état de stimulation (soit après sevrage hormonal, soit après stimulation par la rhTSH) ou de freinage (sous traitement hormonal) de la thyroïde (dosage de la TSH). Son dosage doit être accompagné d'une mesure de la concentration d'anticorps anti-thyroglobuline par une méthode sensible (niveau de preuve B2).

Aucune des techniques de dosage de la thyroglobuline disponibles actuellement ne permet d'écarter totalement une interférence auto-immunitaire. Aucune méthode ne permet de valider un résultat de dosage de thyroglobuline en présence d'auto-anticorps (niveau de preuve B2).

En présence d'anticorps, les résultats de thyroglobuline doivent donc être examinés avec prudence. Si les dosages sont effectués avec une technique Irma, les résultats sont susceptibles d'être sous-estimés, mais un résultat positif signifie la présence de tissus thyroïdiens sécrétants.

Les méthodes utilisées doivent être suffisamment sensibles, avec une limite de détection inférieure à 3 mug.l^{- 1} (accord d'experts).

L'évolution au cours du temps de la thyroglobuline et des anticorps anti-thyroglobuline chez un même patient, à condition d'avoir été dosés avec les mêmes techniques, est plus informative qu'un dosage isolé (accord d'experts).

Recommandations

Si on utilise des techniques de dosage de la thyroglobuline présentant un effet crochet dès les basses concentrations, il est recommandé, soit de doser systématiquement le sérum pur et dilué, soit d'effectuer un test de récupération (accord d'experts).

* Rôle de la thyroglobuline aux différentes étapes de la maladie

Trois groupes de recommandations concernant la prise en charge des cancers thyroïdiens sont disponibles dans la littérature [1, 2, 123]. Les SOR, prise en charge des patients atteints de cancer de la thyroïde sont en cours d'élaboration.

Intérêt dans le dépistage et le diagnostic

Le dosage de la thyroglobuline ne peut servir à un dépistage dans la population générale, la thyroglobuline étant produite par le tissu thyroïdien normal et pouvant être augmentée en cas de pathologie thyroïdienne bénigne. Toutefois, une étude islandaise à partir d'une banque de sérums prélevés jusqu'à 23 ans, avant le diagnostic de cancer thyroïdien différencié, a montré une élévation de la thyroglobuline supérieure à 30 mug.l^{- 1} dans 44 % des cancers diagnostiqués ultérieurement. La sensibilité du dosage de thyroglobuline était de 50 % 15 ans avant le diagnostic, et la spécificité de 89 % [59].

Ce dosage ne fait pas partie des critères classiques du bilan initial des cancers thyroïdiens car la concentration préthérapeutique de thyroglobuline n'a pas de valeur pronostique indépendante [133]. Le dosage de la thyroglobuline peut être cependant demandé en cas de cancer métastatique dont la tumeur primitive n'est pas connue.

L'AACE [2] recommande d'effectuer un dosage préopératoire de thyroglobuline en cas de cancer diagnostiqué ou hautement probable, afin d'avoir une référence sur la capacité de la tumeur à sécréter de la thyroglobuline (aucun seuil n'est proposé). Il existe, selon Spencer, 5 à 10 % des cancers thyroïdiens différenciés qui ont une sécrétion nulle ou très faible de thyroglobuline [128]. Un dosage initial de thyroglobuline est habituellement effectué en postopératoire après le diagnostic anatomo-pathologique mais avant le traitement par l'iode. Une augmentation de la thyroglobuline dans les jours qui suivent une administration d'iode 131, même à dose traceuse, peut être constatée ; celle-ci n'a pas de valeur pathologique et ne peut servir de référence pour la surveillance ultérieure [83].

Suivi des cancers après traitement initial

Une concentration élevée de thyroglobuline après traitement chirurgical et avant traitement complémentaire possède une valeur pronostique indépendante vis-à-vis du risque de récidive [47, 110].

La sécrétion de thyroglobuline est principalement régulée par la TSH. L'importance de cette sécrétion dépend de l'importance et de la durée de l'élévation de la TSH, de la masse de tissu thyroïdien, et de sa teneur en récepteurs de la TSH.

La mise en évidence de récidives du cancer nécessite une surveillance biologique à long terme à l'aide de dosages de thyroglobuline sous traitement freinateur de la TSH et sous stimulation temporaire par la TSH après arrêt du traitement par la thyroxine, en sachant que les concentrations de thyroglobuline doivent être interprétées en fonction des concentrations de TSH [119]. La stimulation par la TSH peut également être obtenue par injections de TSH recombinante humaine (rhTSH) sans arrêt du traitement freinateur, ce qui est un avantage considérable pour les patients. Ce produit dispose actuellement d'une autorisation temporaire d'utilisation (ATU de cohorte), et fait l'objet de plusieurs études en cours. Il faut préciser que les normes d'interprétation sous stimulation par rhTSH sont différentes des tests classiques [55, 65].

Le protocole de surveillance des cancers thyroïdiens différenciés comprend habituellement un dosage de thyroglobuline sous traitement par hormones thyroïdiennes 2 à 3 mois après le traitement initial, puis lors du premier bilan en sevrage réalisé à 6 ou 12 mois, puis une fois par an sous hormones thyroïdiennes ou sous rhTSH exogène. Le rythme des bilans systématiques en sevrage comportant un dosage de thyroglobuline et une scintigraphie du corps entier à l'iode 131 est habituellement tous les 5 ans et dépend des facteurs pronostiques initiaux, tout en sachant que la surveillance doit être plus étroite les dix premières années [15, 76], (cf. SOR prise en charge des patients atteints de cancers de la thyroïde, en cours d'élaboration).

Après thyroïdectomie totale et sous traitement par la thyroxine, la thyroglobuline sérique est indétectable chez 98 % des patients sans récidive [118]. Étant donné que les seuils de détection de la thyroglobuline sont variables selon les techniques, la limite inférieure à considérer doit être la sensibilité fonctionnelle du dosage. La thyroglobuline sous LT4 est détectable chez tous les patients présentant des métastases volumineuses, elle n'est parfois pas détectable en cas de métastases ganglionnaires cervicales isolées ou de métastases pulmonaires (cf. SOR prise en charge des patients atteints de cancers de la thyroïde).

Sous stimulation par la TSH, la thyroglobuline devient détectable dans plus de 90 % des cas de récidive (cf. SOR prise en charge des patients atteints de cancers de la thyroïde).

La concentration de thyroglobuline après sevrage est un excellent indicateur de pronostic [117, 119]. Une thyroglobuline inférieure à 1 mug.l^{- 1} sous sevrage, deux ans après le traitement initial, indique un risque très faible de récidive dans les cinq ans [128].

Pour les patients ayant subi une thyroïdectomie partielle, les résultats du dosage de la thyroglobuline doivent être interprétés en fonction du reliquat de tissu thyroïdien normal. En l'absence de reprise évolutive, on doit observer une stabilité des concentrations de thyroglobuline chez un même patient [128, 136].

Les performances du dosage de la thyroglobuline au cours du suivi des cancers thyroïdiens opérés (thyroïdectomie totale ou subtotale) sont résumées dans le tableau 1, dont il ressort une importante hétérogénéité entre les séries de patients.

* Rôle du dosage des anticorps au cours du suivi de la maladie

La présence d'anticorps anti-thyroglobuline dans le sérum des patients porteurs de cancers thyroïdiens différenciés pourrait avoir une influence sur leur évolution. Avec un suivi moyen de 3,5 ans, Rubello a montré que, si la concentration en anticorps anti-thyroglobuline devient indétectable après traitement chirurgical et traitement adjuvant par l'iode 131, cela signifie l'absence de résidus thyroïdiens dans plus de la moitié des cas. Inversement une concentration d'anticorps anti-thyroglobuline constante ou en augmentation signe la persistance de tumeur ou le développement de métastases dans 25 % des cas environ [107, 108]. Cette série montrait cependant que 14/19 patients (73,7 %) avec persistance d'anticorps sériques sont restés sans évolution cliniquement décelable durant la période d'observation. Pacini n'avait pas retrouvé de différence de survie entre les patients avec ou sans anticorps anti-thyroglobuline [91], ce qui a été confirmé ensuite par Kumar [64] avec un recul moyen de 7,4 ans. Les résultats récents des études de Spencer indiquent cependant que l'évolution des anticorps anti-thyroglobuline possède une valeur clinique en elle-même chez les patients anticorps-positifs, leur stabilité ou leur augmentation s'observant en cas de maladie résiduelle ou progressive [124, 127].

Au total
Quel est l'intérêt du dosage de la thyroglobuline dans la prise en charge des cancers thyroïdiens différenciés ?

Standards

Le dosage de la thyroglobuline ne doit pas être effectué pour le dépistage ou pour le diagnostic des cancers thyroïdiens différenciés (niveau de preuve B2).

Le dosage de thyroglobuline doit être réalisé régulièrement au cours de la surveillance des cancers thyroïdiens différenciés (niveau de preuve B2).

Les concentrations de thyroglobuline ne peuvent être interprétées qu'en fonction des concentrations de TSH. Ces dosages sont effectués dans trois conditions : sous traitement hormonal, après sevrage ou sous stimulation par la TSH recombinante (cette dernière modalité étant actuellement une option).

Cancers médullaires

Les cancers médullaires de la thyroïde (CMT) sont des tumeurs développées à partir des cellules C thyroïdiennes qui dérivent de la crête neurale. Ils représentent moins de 10 % de l'ensemble des cancers thyroïdiens primitifs [86]. Ce sont des tumeurs neuroendocrines, dont il existe des formes familiales dans 25 % des cas, avec mutation du gène RET [42]. La calcitonine est un excellent marqueur de ces cancers qui sont également capables de sécréter d'autres hormones ou peptides neuroendocrines : histaminase, énolase neurone spécifique, calcitonine gene related peptide (CGRP), somatostatine, gastrin related peptide, sérotonine, chromogranine, substance P, neurotensine, cholecystokinine, ainsi que de la thyroglobuline, de la TSH et de l'ACTH [11, 46, 54, 95, 121].

Le dosage par radiorécepteur du CGRP plasmatique ou tissulaire a été proposé comme marqueur complémentaire dans les hyperplasies des cellules C et le CMT [130, 140].

* Les marqueurs sériques des cancers médullaires de la thyroïde

La calcitonine

- Structure

La calcitonine (anciennement dénommée thyrocalcitonine) est un peptide monocaténaire de 32 acides aminés, sécrété par les cellules C de la thyroïde, appartenant au système neuroendocrine et dont le gène est situé sur le bras court du chromosome 11 [8]. Le gène de la calcitonine (Calc1) est constitué de 6 exons et 5 introns. Par épissage alternatif, il est à l'origine de 3 ARN messagers différents, ayant une spécificité d'expression tissulaire [62]. Dans les cellules C normales, il code la synthèse de la procalcitonine 1, laquelle donne naissance à 3 peptides : un peptide N-terminal commun aux différents gènes, la calcitonine mature et la katacalcine (ou PDN21) à l'extrémité C-terminale. Dans les cancers médullaires de la thyroïde, outre la calcitonine et la katacalcine, le gène Calc 1 donnerait préférentiellement naissance à un peptide C-terminal (CCP2) différent du produit du gène des cellules C normales. Dans les tissus nerveux, Calc 1 donne naissance au CGRP1 (calcitonin gene related peptide 1).

La sécrétion normale de calcitonine est régulée principalement par la concentration de calcium extracellulaire. Elle peut être stimulée par différents peptides, en particulier du tractus digestif, gastrine et pentagastrine.

- Formes circulantes de la calcitonine

Les formes circulantes de la calcitonine sont hétérogènes chez le sujet sain, et encore plus lors de cancers médullaires de la thyroïde [49]. En dehors du monomère peptidique biologiquement actif, on a identifié différents précurseurs à différents stades de maturation (procalcitonine, fragments des peptides CCP1 ou 2, dimères de calcitonine, agrégats avec d'autres protéines). La procalcitonine, élevée dans les pathologies infectieuses, et les composés apparentés à la calcitonine sont susceptibles d'être reconnus par les anticorps dont la spécificité n'a pas été strictement contrôlée, et peuvent donc perturber les dosages.

- Demi-vie de la calcitonine

Il n'existe que peu de données concernant cette question, les travaux anciens avec des techniques radio-immunologiques non spécifiques de la molécule de calcitonine intacte étant difficilement utilisables. La demi-vie de la calcitonine après thyroïdectomie a été mesurée dans une série de 7 patients porteurs de CMT par une technique radio-immunologique avec anticorps polyclonal (CisBio International) [45]. Seuls deux patients ont eu des prélèvements dans les premières 24 heures après thyroïdectomie totale, qui ont montré que la courbe de décroissance de la calcitonine peut comporter deux pentes de 3 et 30 heures. Seule la seconde pente est observée chez certains patients. Pour les autres patients qui ont eu des dosages de calcitonine seulement 15 jours après thyroïdectomie, le retour à des concentrations indétectables de calcitonine variait entre 15 jours et un mois [43].

- Valeurs de référence

Chaque technique de dosage de la calcitonine possède sa propre norme.

Avec la technique Irma monoclonale (CisBio International) recommandée par le Groupe d'étude des tumeurs à calcitonine (GETC) et la plus utilisée actuellement en Europe, les concentrations basales de calcitonine sérique dans une population normale sont inférieures à 10 ng.l^{- 1} [82, 142]. Les concentrations de calcitonine sont inférieures chez les femmes par rapport aux hommes, sauf pendant la grossesse et la lactation, et diminuent avec l'âge [48].

La calcitonine basale est également inférieure à 10 ng.l^{- 1} avec la technique Irma CisBio International chez 90 % des patients atteints d'une pathologie thyroïdienne autre que le CMT [86]. Dans les cancers médullaires de la thyroïde, il existe une bonne corrélation entre la masse tumorale et la concentration sérique de calcitonine [19]. La calcitonine postopératoire est également corrélée positivement au nombre de ganglions envahis [69].

Le dosage s'effectue sur un sérum qui doit être congelé si les dosages ne sont pas immédiats. Contrairement à d'autres marqueurs tumoraux, le GBEA (Guide de bonne exécution des analyses) et la nomenclature des actes de biologie médicale ne préconisent pas de garder congelée à - 20 ou - 30 °C une partie du sérum de chaque malade aux fins de contrôle ; nous recommandons cependant de le faire. Avec la technique Irma de référence, une décomplémentation préalable à l'immuno-analyse est recommandée.

- Test à la pentagastrine

La pentagastrine est un analogue synthétique de la gastrine qui est un puissant sécrétagogue de la sécrétion de calcitonine. La stimulation par la pentagastrine est proportionnellement plus efficace sur la sécrétion de calcitonine que sur celle de ses dérivés. Le test de stimulation par la pentagastrine selon le protocole du GETC, utilisé notamment pour explorer les formes familiales de cancer médullaire de la thyroïde, consiste à mesurer la calcitonine à l'état basal puis à injecter 0,5 mug de pentagastrine/kg de poids corporel (Peptavlon^®) diluée dans 5 ml de chlorure de sodium isotonique en injection intraveineuse lente. Ce test doit être réalisé en présence d'un médecin pour intervenir en cas d'effets indésirables sérieux (gastro-intestinaux ou cardiovasculaires). Il est contre-indiqué en cas d'hypersensibilité au produit, d'hémorragie gastroduodénale récente, d'asthme, ou en cas de grossesse.

La concentration de calcitonine est mesurée avant injection puis trois, cinq, et dix minutes après l'injection. Selon les études du GETC, si la calcitonine est dosée avec la trousse Irma CisBio International, la réponse normale est un pic de calcitonine inférieur à 30 ng.l^{- 1} chez 96 % des sujets normaux adultes, avec un pic < 10 ng.l^{- 1} chez 80 % des sujets normaux de tous âges et chez 100 % des sujets de moins de 20 ans [3, 142]. Le pic de calcitonine est significativement plus élevé chez les hommes que chez les femmes, il peut être entre 30 et 50 ng.l^{- 1} chez 4 % des adultes masculins normaux. Des réponses faiblement anormales au test à la pentagastrine peuvent s'observer chez des sujets normaux apparentés à des patients porteurs de NEM 2A ou de CMT familial, en l'absence de mutation du gène RET [44]. Une hyperplasie des cellules C peut expliquer certaines de ces anomalies [44].

- Technique de dosage

Cinq types de techniques permettant de doser la calcitonine étaient enregistrés à l'Afssaps en 2000. Les résultats des dosages dépendent de la technique employée. Dans le choix d'une technique de dosage, il convient de tenir compte d'une part de l'origine de la calcitonine étalon, qui doit être de la calcitonine humaine en raison des spécificités d'espèce, et d'autre part des réactions croisées possibles avec les produits apparentés. La séquence spécifique humaine se trouve au niveau des amino-acides 10 à 27.

Les premières études européennes entre 1985 et 1988 ont été faites avec une trousse CisBio International utilisant un anticorps polyclonal, dont la sensibilité analytique était de 14 ng.l^{- 1} [10]. Depuis 1988, le dosage Irma de référence actuel pour le GETC, utilisant deux anticorps monoclonaux reconnaissant les séquences 11-17 et 24-32 de la calcitonine, permet une détection spécifique de la calcitonine monomère intacte, sans interférence due à la procalcitonine [82]. Le seuil de sensibilité analytique de cette méthode se situe à 1,5 ng.l^{- 1}. Dans le suivi des patients, il est indispensable de conserver la même technique de dosage pour éviter les problèmes liés aux variations de reconnaissance immunologique selon l'origine des couples d'anticorps.

- Élévations de la calcitonine en dehors du cancer médullaire de la thyroïde

Ces élévations sont en général modérées [48] :

. prise d'alcool (en situation aiguë, influence d'un alcoolisme chronique inconnue) ;

. grossesse ou contraceptifs oraux ;

. traitement par l'oméprazole [51] ;

. thyroïdites chroniques : élévation stimulable par la pentagastrine [3, 86] ;

. pathologies bénignes : insuffisance rénale chronique et hémodialysés [67, 85], hyperparathyroïdie, maladie osseuse de Paget, pathologies hépatiques [98] ;

. pathologies tumorales : phéochromocytome qui, s'il est associé au cancer médullaire de la thyroïde appartient aux néoplasies endocrines multiples de type II (NEM2), tumeurs carcinoïdes, tumeurs neuroendocrines digestives et pancréatiques [5, 66], cancers broncho-pulmonaires à petites cellules. Une sécrétion excessive de calcitonine peut également s'observer dans les cancers du sein et de la prostate, et dans les myélomes [8, 98].

L'ACE (antigène carcino-embryonnaire)

- Structure et fonctions

Ce chapitre figure dans les SOR, marqueurs sériques des cancers digestifs auxquels nous renvoyons le lecteur pour plus de détails [32].

L'ACE [53] a été identifié en 1965 dans des tissus fœtaux (foie, pancréas, intestin) où il apparaît après la neuvième semaine. C'est une glycoprotéine monocaténaire de la surface cellulaire exprimée normalement uniquement au pôle apical de la cellule différenciée. Il ne s'agit donc pas d'une oncoprotéine comme décrit initialement, mais d'un antigène de différenciation. Sur un poids moléculaire total de 150 000 Da, 80 000 seulement (60 %) correspondent aux amino-acides. Il existe une hétérogénéité antigénique importante selon les préparations d'ACE, due aux glucides.

L'ACE est le chef de file d'une famille de glycoprotéines (29 gènes apparentés) provenant d'épissage différentiel des ARN messagers et de variations des chaînes glucidiques. L'ACE appartient à la superfamille des immunoglobulines. Son gène, CEACAM5, est connu en détail ; il est situé sur le bras long du chromosome 19 en q13.1-13.3, et existe uniquement chez l'homme et les primates. Des anomalies de l'expression de l'ACE ont été mises en évidence dans les cancers digestifs et ont permis de préciser certaines de ses fonctions cellulaires. L'ACE joue un rôle dans les interactions entre cellules, l'adhésion à la matrice extracellulaire, la régulation de la croissance cellulaire, et l'acquisition de phénotype métastatique.

Par ailleurs, existent des données expérimentales qui montrent que l'ACE est un immunodépresseur, se liant en particulier aux lymphocytes LAK (lymphocytes cytotoxiques).

- Technique de dosage

Les premières études cliniques de l'ACE ont été faites avec des techniques utilisant des anticorps polyclonaux qui donnaient des réactions croisées avec les NCA (non specific cross reacting antigens, membres du groupe de l'ACE). Il existe actuellement au moins une quinzaine d'anticorps monoclonaux capables de ne pas reconnaître les NCA 95 leucocytaires, et de très nombreux réactifs commercialisés permettent ce dosage. Il s'effectue actuellement avec des techniques immunométriques et divers signaux isotopiques ou non isotopiques. La corrélation entre les différentes techniques n'est pas excellente.

- Valeurs de référence

Les valeurs de référence habituelles sont inférieures à 5 ng/ml (95 % des sujets normaux) (technique Irma CisBio International) [41].

Les élévations non spécifiques de l'ACE sont rarement supérieures à 10 ng/ml. Le tabagisme donne des résultats faussement élevés dans 4 à 5 % des cas avec certaines techniques. Les pathologies digestives en particulier les cirrhoses hépatiques, les pathologies pulmonaires bénignes et les insuffisances rénales chroniques évoluées sont également à l'origine d'élévations non spécifiques de l'ACE.

- Spécificité et sensibilité

La présence d'ACE dans les cellules C du cancer médullaire de la thyroïde a été montrée par immunohistochimie [18, 63, 77] et son expression constitutive en microscopie électronique [88].

Dans les stades précoces de la maladie, l'ACE et la calcitonine ont une distribution similaire et sont retrouvés dans presque toutes les cellules.

Quand la maladie est disséminée, il existe une relation inverse entre les niveaux d'expression de la calcitonine et de l'ACE, l'expression de l'ACE étant seule conservée dans certains groupes de cellules calcitonine négative [25]. On peut expliquer ce phénomène en considérant que l'ACE est un marqueur de différenciation épithéliale précoce, et la calcitonine un marqueur de différenciation terminale des cellules C. Dans l'hyperplasie des cellules C, l'ACE n'est pas exprimé selon Delellis, il a en revanche été mis en évidence par Chan [18, 25].

L'élévation de l'ACE sérique dans les cancers médullaires de la thyroïde à été décrite initialement par Ishikawa [60]. Dans la première série de Wells [139], 62 % des patients suspects d'être porteurs de CMT avaient un ACE supérieur à 5 ng/ml et 73 % une calcitonine basale élevée, avec une corrélation positive entre la concentration d'ACE basale et les concentrations de calcitonine sous stimulation par le gluconate de calcium ou la pentagastrine. D'autres études ont montré que l'ACE est moins sensible et moins spécifique que la calcitonine, et que la calcitonine et l'ACE sériques ne suivent pas le même profil au cours de la surveillance des CMT [14, 105].

Dans les cancers médullaires de la thyroïde, l'examen clinique est totalement insuffisant pour définir une absence de guérison, une récurrence ou une récidive, celles-ci ne pouvant être décelées que par un dosage de marqueurs tumoraux [33, 87]. La série étudiée par Rougier [105], bien qu'ayant été réalisée avec une technique de dosage peu sensible, a montré que les patients en rémission complète avaient une calcitonine postchirurgicale anormale dans 100 % des cas s'il existait une invasion ganglionnaire, avec un taux de rechutes de 45 %. En revanche, aucun des patients ayant une calcitonine normale après traitement initial n'avait présenté de récidive. Par ailleurs, quelques patients avaient gardé, durant de longues périodes d'observation (4-18 ans), une calcitonine modérément élevée, suggérant la présence de résidus tumoraux à croissance très lente ou à l'état de dormance. Cette série a montré que la mesure de l'ACE sérique après traitement initial permettait de compléter les données de la calcitonine, leur évolution respective n'étant pas toujours parallèle. Une élévation de l'ACE, précédant souvent celle de la calcitonine et les symptômes cliniques, est la règle en cas de maladie en progression [14]. L'analyse de survie univariée a également permis à Rougier de montrer que l'ACE possède une valeur pronostique péjorative [105].

Au total
Marqueurs sériques du cancer médullaire thyroïdien

Standards

La calcitonine est un marqueur sérique des cancers médullaires de la thyroïde.

Il est impératif qu'au minimum tous les examens prescrits au cours d'une même ligne de traitement ou pendant la surveillance soient effectués dans le même laboratoire, avec la même technique (accord d'experts).

L'ACE est un marqueur complémentaire de la calcitonine dans la surveillance des cancers médullaires de la thyroïde.

* Rôle des marqueurs aux différentes étapes de la maladie

Diagnostic

Le CMT peut correspondre à deux types de cancers, soit sporadique (moins de 55 % des cas), soit familial, accompagné par des mutations du proto-oncogène RET [56, 80, 98] dans le cadre de néoplasies endocrines multiples (NEM). Le CMT clinique est le plus souvent diagnostiqué au cours d'un bilan ou d'une intervention pour nodule(s) thyroïdien(s). Le dépistage permet de détecter des CMT infra-cliniques chez les apparentés à des sujets atteints de NEM 2 [58].

- Données de la littérature

Trois groupes de travail ont élaboré des lignes de conduite concernant la prise en charge des patients porteurs de nodules ou de cancers thyroïdiens : l'Anaes en 1996 [1], la Société de Chirurgie oncologique américaine [123], l'Association Américaine des endocrinologistes cliniciens [2].

Pour l'Anaes (Prise en charge diagnostique du nodule thyroïdien), le dosage préthérapeutique de calcitonine est indiqué en cas de suspicion de malignité. Pour la Société de chirurgie oncologique américaine, le dosage préchirurgical de la calcitonine fait partie du bilan d'extension et ce dosage est recommandé tout au long de la surveillance des CMT. Les formes familiales doivent être dépistées par l'étude des mutations du gène RET.

L'AACE recommande les dosages de calcitonine basale et sous stimulation par la pentagastrine, seule ou associée au calcium, à la fois pour le diagnostic et la surveillance du CMT. Les dosages d'ACE sont également recommandés par l'AACE.

En France, le GETC [20] a élaboré des recommandations pour le diagnostic et la surveillance des CMT. Par ailleurs, un groupe de travail Standards, Options et Recommandations de la Fédération nationale des centres de lutte contre le cancer prépare également des recommandations sur la prise en charge des cancers thyroïdiens (à paraître). Nous renvoyons donc plus spécialement le lecteur à ces travaux.

Le groupe de travail élaborant les Standards, Options et Recommandations pour les cancers thyroïdiens (à paraître) préconise « une enquête familiale indispensable devant tout nouveau cas de CMT, même en l'absence d'élément en faveur d'une forme familiale à l'interrogatoire (standard) ».

En revanche, le dosage systématique de la calcitonine devant tout nodule clinique est controversé entre autres pour des raisons économiques. Il permet pourtant de détecter précocement des CMT sporadiques de petite taille, parfois non accessibles cytologiquement et dont l'exérèse en permet la guérison, ce qui devrait être pris en compte dans l'analyse économique [3, 7, 56, 58, 86, 93, 99, 138]. Cette question est examinée en détail dans les Standards, Options et Recommandations pour les cancers thyroïdiens (à paraître).

- Recommandations

Si le diagnostic de CMT est suspecté, il sera confirmé par le dosage de la calcitonine basale. Dans la série du GETC portant sur 1 167 patients porteurs d'un nodule thyroïdien, 3 % avaient une calcitonine basale supérieure à 10 mug.l^{- 1}. Parmi ces derniers, 41,1 % se sont avérés porteurs de CMT [86], ce qui correspond à une sensibilité du dosage de la calcitonine à l'état basal de 69,9 % et une spécificité de 97,6 % pour les 841 patients opérés [86]. Les tumeurs infra-cliniques peuvent également être décelées par un dosage de calcitonine [7, 19]. Le test à la pentagastrine permet d'explorer les élévations limites ou modérées de la calcitonine basale chez les patients présentant un nodule thyroïdien [52].

Le dépistage des CMT infra-cliniques familiaux fait appel au test de stimulation par la pentagastrine, mais il faut signaler l'existence de recouvrements entre les réponses observées après stimulation par la pentagastrine chez les sujets porteurs ou non de mutation du gène RET [74]. Les deux examens sont donc nécessaires. Selon Scheuba [116], le test à la pentagastrine permet aussi de faire la différence entre CMT et hyperplasie des cellules C, considérée comme prénéoplasique dans les formes familiales. Les résultats du GETC contredisent cette affirmation : il existe un recoupement des pics de calcitonine entre hyperplasie des cellules C et micro-carcinome médullaire [3, 20].

Surveillance

Le dosage préopératoire de la calcitonine a une valeur indicative vis-à-vis de son évolution durant la surveillance : une concentration préthérapeutique inférieure à 50 mug.l^{- 1} est prédictive d'une normalisation postopératoire [19].

Les experts SOR des cancers thyroïdiens recommandent qu'un dosage de calcitonine basale soit effectué 5 jours et 6 semaines après la chirurgie, avec pour ce second prélèvement, un dosage d'ACE associé. Si la calcitonine basale à 5 jours est normale, un test à la pentagastrine sera effectué à 6 semaines.

L'absence de normalisation de la calcitonine témoigne d'un reliquat tumoral ou de métastases. Il y a une corrélation positive entre la calcitonine postopératoire et le nombre de ganglions envahis [69].

La surveillance biologique du CMT repose sur le dosage de l'ACE et de la calcitonine. La concentration basale de calcitonine peut s'élever parfois plusieurs années avant que la récidive ne puisse être documentée par d'autres méthodes (lead time). Lorsque la calcitonine sérique reste indétectable, la surveillance biologique sera complétée par le test à la pentagastrine. Certains patients peuvent présenter des réponses anormales à la pentagastrine qui s'amplifient au cours de l'évolution de la maladie [132].

Si la calcitonine reste indétectable lors de deux tests consécutifs à la pentagastrine, le patient a une très forte probabilité d'être guéri. Toutefois, des exceptions ont été décrites [79], justifiant chez ce type de patients d'effectuer la surveillance à long terme.

* Autres marqueurs

Les dosages d'autres marqueurs de type neuro-endocrine n'ont pas d'intérêt pratique dans le diagnostic et la surveillance des cancers médullaires de la thyroïde.

Au total
Quelle est la place du dosage de la calcitonine et de l'ACE dans la prise en charge des cancers médullaires de la thyroïde ?

Standards

Le dosage de la calcitonine sérique est un standard pour le diagnostic des cancers médullaires de la thyroïde : calcitonine de base pour les formes macroscopiques et calcitonine sous stimulation par la pentagastrine pour le dépistage des stades microscopiques dans les formes familiales.

Les dosages de la calcitonine (avec ou sans stimulation par la pentagastrine) et de l'ACE sont des standards dans la surveillance des cancers médullaires de la thyroïde pour dépister une reprise évolutive.

Résultats du processus de revue

Ce document Standards, Options et Recommandations, marqueurs tumoraux sériques des cancers de la thyroïde a été revu par des experts indépendants des secteurs publics et privés en mai 2000 et en février 2001. Une grille de lecture était proposée pour aider les relecteurs à évaluer la validité, la clarté, la pertinence et l'acceptabilité des Standards, Options et Recommandations élaborés par le groupe de travail. Une date limite de réponse a été donnée pour clore ce processus de revue. Seules les personnes ayant participé à la relecture figurent de façon nominative dans le document. En cas de commentaires ou de réserves, une justification écrite et détaillée est demandée, faisant référence aux données de la science et/ou à l'expérience argumentée des experts.

Lors d'une première relecture finalisée en mai 2000, ce document avait été critiqué. Sur 43 experts sollicités, 29 d'entre eux (soit 67 %) avaient répondu et parmi ces réponses, 38 % des experts exprimaient un désaccord concernant un certain nombre de Standards, Options et Recommandations de ce document.

Ce document, modifié par le groupe de travail, en tenant compte des nombreux commentaires et suggestions formulés à la suite de cette première relecture, a donc été de nouveau soumis aux experts relecteurs en février 2001. Sur 55 experts sollicités, 31 (soit 56%) ont répondu et 27 ont complété le questionnaire d'évaluation. Parmi ces réponses, 100 % des experts approuvaient la majorité des Standards, Options et Recommandations de ce document (22 experts approuvaient tous les SOR, 5 approuvaient une grande partie des SOR.

Les observations des experts sur ce document étaient des remarques d'ordre général, des remarques sur le chapitre cancers différenciés et des remarques sur le chapitre cancers médullaires.

* Remarques d'ordre général

Des imperfections ou des imprécisions dans la formulation des idées et concepts ont été signalées. La mise en forme a été améliorée en fonction des remarques émises.

L'absence de pluridisciplinarité du groupe de travail et plus particulièrement de cliniciens a été signalée.

* Remarques concernant le chapitre des cancers différenciés

Des informations récentes concernant la structure de la thyroglobuline ont été intégrées. Ces données ont été corrigées et des précisions ont été apportées.

Sur les conseils de spécialistes, des références bibliographiques supplémentaires (sites Internet...) ont été consultées.

* Remarques concernant le chapitre des cancers médullaires

Les contre-indications du test à la pentagastrine ainsi que les élévations de calcitonine en dehors du cancer médullaire de la thyroïde ont été revues.

Le paragraphe Rôle des marqueurs aux différentes étapes de la maladie : diagnostic a été revu suivant les remarques de plusieurs relecteurs.

Des précisions concernant la détection des tumeurs infracliniques par le dosage de la calcitonine et la corrélation existant entre la masse tumorale et le niveau de calcitonine ont également été apportées à ce chapitre, étayé par de nouvelles références bibliographiques.

L'interprétation des dosages de calcitonine a été précisée et complétée par de nouvelles références bibliographiques.

Remerciements. Nous remercions le ministère de l'Emploi et de la Solidarité et la Ligue nationale contre le cancer pour leur soutien financier.

Contributeurs

Revue interne : J.-C. Artus, médecine nucléaire (Centre Val-d'Aurelle, Montpellier), S. Bardet, médecine nucléaire (Centre François-Baclesse, Caen), A. Bonneu, médecine nucléaire (Centre Claudius-Régaud, Toulouse), F. Bussière, médecine nucléaire (Centre Antoine-Lacassagne, Nice), C. Corone, médecine nucléaire (Centre René-Huguenin, Saint-Cloud), C. Dejax, médecine nucléaire (Centre Jean-Perrin, Clermont-Ferrand), V. Edeline, médecine nucléaire (Institut Curie, Paris), P. Faurous, médecine nucléaire (Centre Val-d'Aurelle, Montpellier), H. Larbre, médecine nucléaire (Institut Jean-Godinot, Reims), J. Maublant, médecine nucléaire (Centre Jean-Perrin, Clermont-Ferrand), J.-P. Muratet, médecine nucléaire (Centre Paul-Papin, Angers), J. Pasquier, médecine nucléaire (Institut Paoli-Calmettes, Marseille), A. Pecking, médecine nucléaire (Centre René-Huguenin, Saint-Cloud), R. Sauvan, biologiste (Institut Paoli-Calmettes, Marseille), C. Schvartz, médecine nucléaire (Institut Jean-Godinot, Reims), M. Toubeau, médecine nucléaire (Centre Georges-François-Leclerc, Dijon), M. Véron, cadre infirmier (FNCLCC, Paris).

Revue externe : B. Bok, médecine nucléaire (CHU Beaujon, Clichy), F. Borson-Chazot, endocrinologue (Hôpital de l'Antiquaille, Lyon), H. Bornet, biologiste (CHU Édouard-Herriot, Lyon), P. Carayon, biologiste et directeur U. 555 Inserm (Marseille), P. Caron, endocrinologue (CHU de Rangueil, Toulouse), A. Chetanneau, médecine nucléaire (Clinique Fleming, Tours), B. Conte-Devolx, endocrinologue (CHU Hôpital de la Timone, Marseille), C. De Micco, anatomopathologiste (Faculté de Médecine Secteur Nord, Marseille), D. Ducassou, médecine nucleaire (CHU Haut-Lévêque, Bordeaux), M. Hoff, oncobiologiste-médecine nucléaire (CHU de Rangueil, Toulouse), I. Lacroix, biologiste (Laboratoire Pasteur-Cerba, Cergy-Pontoise), D. Leguillouzic, endocrinologue (CHU de Bicêtre, Le Kremlin-Bicêtre), X. Marchandise, médecine nucléaire (CHU de Lille, Hôpital Roger-Salengro, Lille), F. Moati, médecine nucléaire (CHU de Bicêtre, Le Kremlin-Bicêtre),
J.-L. Moretti, médecine nucléaire (CHU Avicenne, Bobigny), A. Prigent, médecine nucléaire (CHU de Bicêtre, Le Kremlin-Bicêtre), V. Rohmer, endocrinologue (CHU d'Angers, Angers), M.-H. Schlageter, oncobiologiste (CHU Saint-Louis, Paris), M.-E. Toubert, médecine nucléaire (Hôpital Saint-Louis, Paris), J.-M. Vinot, médecine nucléaire (Centre hospitalier Henri-Duffaut, Avignon).

Comité d'organisation des SOR : A. Bataillard, médecin généraliste, FNCLCC, Paris (responsable méthodologiste), C. Bayo, secrétaire Unité centrale SOR, FNCLCC, Paris, P. Bey, radiothérapeute, Centre Alexis-Vautrin, Vandœuvre-lès-Nancy (membre du bureau exécutif), M.-P. Blanc-Vincent, pharmacien, FNCLCC, Paris (méthodologiste),
H. Borges-Paninho, chargée de la gestion des documents, FNCLCC, Paris, J. Carretier, chargé de mission en Santé, FNCLCC, Paris (méthodologiste Sor Savoir Patient), M. Chevrier, assistant méthodologiste, FNCLCC, Paris, S. Debuiche, chargée de gestion administrative et logistique, FNCLCC, Paris, L. Dieu, assistante méthodologiste, FNCLCC, Paris, E. Estévès, secrétaire Unité centrale SOR, FNCLCC, Paris, F. Farsi, médecin de Santé publique, Centre régional Léon-Bérard, Lyon (méthodologiste associé), B. Fervers, oncologue médical, FNCLCC, Paris (coordonnateur des SOR), G. Gory-Delabaere, pharmacien, FNCLCC, Paris (méthodologiste), S. Guillo, documentaliste, FNCLCC, Paris, L. Leichtnam, chargée de mission en Santé, FNCLCC, Paris (méthodologiste Sor Savoir Patient), E. Luporsi, oncologue médical, Centre Alexis-Vautrin, Vandœuvre-lès-Nancy (méthodologiste associé), T. Philip, pédiatre, Centre régional Léon-Bérard, Lyon (directeur des SOR, membre du bureau exécutif), J.-L. Renaud-Salis, chirurgien, Institut Bergonié, Bordeaux (expert associé), D. Ropé, assistante Unité centrale SOR, FNCLCC, Paris, S. Théobald, médecin de Santé Publique, Centre Paul-Strauss, Strasbourg (méthodologiste associé), M. Véron, cadre infirmier, FNCLCC, Paris (méthodologiste Sor Savoir Patient).

CONCLUSION

Synthèse des recommandations FNCLCC

1. Les marqueurs sériques du cancer thyroïdien différencié.

La thyroglobuline est un marqueur sérique de surveillance des cancers thyroïdiens différenciés traités (standard). L'interprétation d'une valeur de thyroglobuline nécessite de connaître l'état de stimulation (soit après un mois de sevrage hormonal soit après stimulation par la rhTSH) ou de freinage (sous traitement substitutif et freinateur) de la thyroïde (dosage de la TSH) (standards). Son dosage doit être accompagné d'une mesure de la concentration d'anticorps anti-thyroglobuline par une méthode sensible (standard, niveau de preuve B2).

Aucune des techniques de dosage de la thyroglobuline disponibles actuellement ne permet d'écarter totalement une interférence auto-immunitaire (standard). Aucune méthode ne permet de valider un résultat de dosage de thyroglobuline en présence d'auto-anticorps (standard, niveau de preuve B2). En présence d'anticorps, les résultats de thyroglobuline doivent donc être examinés avec prudence (standard). Si les dosages sont effectués avec une technique Irma, les résultats sont susceptibles d'être sous-estimés, mais un résultat positif signifie la présence de tissus thyroïdiens sécrétants (standard).

Les méthodes utilisées doivent être suffisamment sensibles avec une limite de détection inférieure à 3 mug.L^{- 1} (standard, accord d'experts).

L'évolution au cours du temps de la thyroglobuline et des anticorps anti-thyroglobuline chez un même patient, à condition d'avoir été dosés avec les mêmes techniques, est plus informative qu'un dosage isolé (standard, accord d'experts).

Si on utilise des techniques de dosage de la thyroglobuline présentant un effet crochet dès les basses concentrations, il est recommandé, soit de doser systématiquement le sérum pur et dilué, soit d'effectuer un test de récupération (recommandations, accord d'experts).

2. Quel est l'intérêt du dosage de la thyroglobuline dans la prise en charge des cancers thyroïdiens différenciés ?

Le dosage de la thyroglobuline ne doit pas être effectué pour le dépistage ou pour le diagnostic des cancers thyroïdiens différenciés (standard, niveau de preuve B2).

Le dosage de thyroglobuline doit être réalisé régulièrement au cours de la surveillance des cancers thyroïdiens différenciés (standard, niveau de preuve B2).

Les concentrations de thyroglobuline doivent alors être interprétées en fonction des concentrations de TSH. Ces dosages sont effectués dans trois conditions : sous traitement hormonal (standard), après sevrage (standard) ou sous stimulation par la TSH recombinante (option).

3. Les marqueurs sériques du cancer médullaire thyroïdien.

La calcitonine est un marqueur sérique des cancers médullaires de la thyroïde (standard).

Il est impératif qu'au minimum tous les examens prescrits au cours d'une même ligne de traitement ou pendant la surveillance soient effectués dans le même laboratoire, avec la même technique (standard, accord d'experts).

L'ACE est un marqueur complémentaire de la calcitonine dans la surveillance des cancers médullaires de la thyroïde (standard).

4. Quelle est la place de la calcitonine et de l'ACE dans la prise en charge des cancers médullaires de la thyroïde ?

Le dosage de la calcitonine sérique est un standard pour le diagnostic des cancers médullaires de la thyroïde : calcitonine de base pour les formes macroscopiques et calcitonine sous stimulation par la pentagastrine pour le dépistage des stades microscopiques dans les formes familiales (standard).

Les dosages de la calcitonine (avec ou sans stimulation par la pentagastrine) et de l'ACE sont des standards dans la surveillance des cancers médullaires de la thyroïde pour dépister une reprise évolutive (standard).

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