Lexikon der Medizinischen Laboratoriumsdiagnostik
Autoren
S. Holdenrieder und P. Stieber

α1-Fetoprotein

α1-Fetoprotein
Synonym(e)
AFP; Alpha-1-Fetoprotein
Englischer Begriff
alpha-fetoprotein
Definition
Das humane α-Fetoprotein ist ein 70 kDa schweres Glykoprotein mit 4 % Kohlenhydratanteil und einer elektrophoretischen α1-Beweglichkeit.
Struktur
α1-Fetoprotein besteht aus 590 Aminosäuren mit 15 regelmäßig angeordneten Disulfidbrücken und zeigt eine Faltblattstruktur von 3 sich wiederholenden Domänen. Mittels monoklonaler Antikörper wurden 3–7 verschiedene Epitope auf dem AFP-Molekül nachgewiesen.
Molmasse
70 kDa.
Synthese – Verteilung – Abbau – Elimination
Physiologisch wird α-Fetoprotein im fetalen Gastrointestinaltrakt, in der fetalen Leber sowie im Dottersack gebildet und ist ab der 4. Schwangerschaftswoche (SSW) im fetalen Serum nachweisbar. Es erreicht dort seine höchste Konzentration in der 12.–16. SSW (ca. 3,0–4,0 g/L) und fällt dann bis zur Geburt allmählich ab. Diaplazentar gelangt es auch in den mütterlichen Kreislauf (Maximum bis 500 μg/L in der 32.–36. SSW) und dient als wichtige klinisch-chemische Kenngröße zur Schwangerschaftsüberwachung. Bei Geburt betragen im Nabelschnurblut die mittleren AFP-Werte etwa 70 mg/L und nehmen in den folgenden Lebenswochen mit einer Halbwertszeit von ca. 4 Tagen mit großen individuellen Schwankungsbreiten ab. Erst ab dem 10. Lebensmonat werden Werte im Referenzbereich von erwachsenen Personen <15 μg/L (testabhängig) erreicht.
Halbwertszeit
2–8 Tage.
Funktion – Pathophysiologie
AFP-Werte im mütterlichen Serum oder im fetalen Fruchtwasser, die deutlich über dem Referenzbereich der entsprechenden SSW liegen, werden unter anderem bei Vorliegen von Neuralrohrdefekten beobachtet.
Im Erwachsenenalter liegt die wesentliche klinische Bedeutung der α-Fetoproteinbestimmung in der Entdeckung und Verlaufsbeobachtung von primären Leberzellkarzinomen und Keimzelltumoren des Hodens, Ovars oder extragonadaler Lokalisation, bei denen hochpathologische Werte beobachtet werden können. Die stark gesteigerte AFP-Freisetzung wird durch die Derepression von für die AFP-Bildung verantwortlichen Genen erklärt, die bei der Geburt reprimiert wurden. Während irreversible Veränderungen von hepatozytären Vorstufen bzw. persistierende Hepatoblasten für die AFP-Bildung beim primären Leberzellkarzinom mit verantwortlich gemacht werden, leiten sich die AFP-produzierenden Zellen in Keimzelltumoren vom Dottersackepithel (endodermale Sinusstrukturen) ab.
Untersuchungsmaterial – Entnahmebedingungen
Serum, Fruchtwasser, Pleuraexsudat, Aszites, Liquor.
Analytik
Enzymimmunoassay (EIA), Radioimmunoassay (RIA), Immunradiometrischer Assay (IRMA), Elektrochemilumineszenz-Immunoassay (ECLIA), insbesondere unter Verwendung von monoklonalen Antikörpern.
Konventionelle Einheit
ng/mL.
Internationale Einheit
IU/mL.
Umrechnungsfaktor zw. konv. u. int. Einheit
× 0,7 IU/ng.
Referenzbereich – Erwachsene
Serum: Median 2 μg/L; 95 %-Perzentile 6 μg/L; 99 %-Perzentile 15 μg/L (testabhängig; nicht bei Schwangeren).
Referenzbereich – Kinder
Serum: Median 2 μg/L; 95 %-Perzentile 6 μg/L; 99 %-Perzentile 15 μg/L (testabhängig; nach den ersten 12–24 Monaten).
Indikation
  • Verlaufsbeobachtung (alle 2–3 Monate) von chronischen Lebererkrankungen
  • Keimzelltumoren (Hoden, Ovar, extragonadal), bei Hodentumoren präoperative Bestimmung obligat, zusammen mit βHCG und LDH Staging-Parameter
  • Therapiekontrolle und Nachsorge von Keimzelltumoren oder primärem Leberzellkarzinom
Interpretation
Die meisten AFP-Assays sind zwar für die Anwendung im Serum und Plasma ausgetestet, können aber auch für die AFP-Bestimmung in anderen Körperflüssigkeiten eingesetzt werden.
Das α-Fetoprotein weist in sehr hohen Wertlagen (>1000 μg/L) eine hohe Tumorspezifität für das primäre Leberzellkarzinom und für nicht seminomatöse Keimzelltumoren auf. Reine Seminome sind definitionsgemäß AFP-negativ. Es kann allerdings auch vereinzelt bei anderen malignen Erkrankungen, insbesondere bei gastrointestinalen Karzinomen (Magenkarzinom, seltener Pankreas- oder Kolonkarzinom), aber auch bei gynäkologischen oder pulmonalen Neoplasien, in z. T. deutlichem Ausmaß freigesetzt werden. Da die Nichtleberzellkarzinome jedoch häufig mit einer erheblichen CEA-Freisetzung einhergehen, ist durch die kombinierte Bestimmung von CEA (Carcinoembryonales Antigen) und AFP eine differenzialdiagnostische Unterscheidung häufig gut möglich.
Verschiedene benigne Erkrankungen können ebenfalls gering bis moderat erhöhte AFP-Konzentrationen hervorrufen; bei chronischen Lebererkrankungen wie Leberzirrhose und Hepatitis werden häufig erhöhte individuelle Basiswerte beobachtet.
Aus den patientenbezogenen Parametern Geschlecht und Alter sowie den serologischen Markern AFP, AFP-L3, DCP wurde ein inzwischen mehrfach validierter GALAD-Score entwickelt, der eine den Einzelmarkern deutlich überlegene Differenzierung des hepatozellulären Karzinoms von benignen Lebererkrankungen – selbst in frühen Tumorstadien – ermöglicht und auch zur frühzeitigen Erkennung des HCC bei Risikopatienten eingesetzt werden kann. Darüber hinaus wurde ein prognostischer BALAD-2-Algorithmus aus den Serummarkern Bilirubin, Albumin, AFP-L3, AFP und DCP gebildet, anhand dessen HCC-Patientengruppen mit deutlich unterschiedlichen Überlebenszeiten identifiziert wurden.
Diagnostische Wertigkeit
  • Primäres hepatozelluläres Karzinom: Früherkennung bei Risikogruppen, Differenzialdiagnose, Prognose, Therapiemonitoring, Rezidiverkennung
  • Keimzelltumoren: Früherkennung bei Risikogruppen, Differenzialdiagnose, Prognose, Therapiemonitoring, Rezidiverkennung
Literatur
Berhane S, Toyoda H, Tada T, Kumada T et al (2016) Role of the GALAD and BALAD-2 serologic models in diagnosis of hepatocellular carcinoma and prediction of survival in patients. Clin Gastroenterol Hepatol 14:875–886CrossRefPubMed
Lamerz R (2012) AFP (Alpha-Fetoprotein). In: Thomas L (Hrsg) Labor und Diagnose, 8. Aufl. TH-Books, Frankfurt am Main, S 1619–1624
Sturgeon CM, Duffy MJ, Hofmann BR et al (2010) National Academy of Clinical Biochemistry Laboratory Medicine Practice Guidelines for use of tumor markers in liver, bladder, cervical, and gastric cancers. Clin Chem 56:e1–48CrossRefPubMed