Molekylær diagnose av prostatakreft

Historien om biomarkørdiagnostikk av prostatakreft (PC) strekker seg over tre kvart århundre. I sine studier bemerket AB Gutman et al. (1938) en betydelig økning i aktiviteten til sur fosfatase i blodserumet hos menn med PC-metastaser. Senere ble det utviklet en mer nøyaktig metode for å bestemme den prostataspesifikke subfraksjonen av sur fosfatase (PAP). Til tross for lav sensitivitet og spesifisitet (en økning i PAP i 70–80 % av tilfellene fulgte metastatisk prostatakreft og bare i 10–30 % – lokalisert), var denne biologiske markøren den viktigste i urologens «arsenal» i nesten et halvt århundre.

MS Wong et al. (1979) beskrev et protein spesifikt for prostata og fikk senere navnet prostataspesifikt antigen (PSA). De viste at PSA utelukkende er lokalisert til prostata, og nivået var forhøyet både ved benign hyperplasi og prostatakreft. Innføringen av screeningprogrammer som bruker PSA ga positive resultater: hyppigheten av sykdomsdeteksjon økte med 82 %, spesifikk dødelighet gikk ned fra 8,9 til 4,9 %, og forekomsten av fjernmetastaser gikk ned fra 27,3 til 13,4 %.

Manglende resultater med metoden for å bestemme PSA-nivået skyldes dens lave spesifisitet og et stort antall falskt negative resultater ved den nedre terskelverdien (4 ng/ml). For tiden er mange andre markører for prostatakreft oppdaget.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ]

E-cadheriner

Kadheriner er membranglykoproteiner som spiller en viktig rolle i Ca+-avhengig intercellulær adhesjon. Det er kjent at tap av intercellulære "broer" og forbindelser med nærliggende epitelceller er et av de første stadiene i tumorutvikling. Redusert E-cadherin-ekspresjon, ofte observert ved prostatakreft, korrelerer med overlevelse, klinisk og morfologisk stadium av sykdommen.

[ 5 ], [ 6 ], [ 7 ], [ 8 ], [ 9 ], [ 10 ]

Kollagenase type IV (MMP-2 og MMP-9)

Som en rekke studier har vist, er de viktigste enzymene som produseres av svulsten og ødelegger komponenter i den intercellulære matrisen kollagenaser type IV (metalloproteinase-2, -9; MMP-2 og MMP-9). I denne forbindelse antas det at graden av økning i kollagenaseproduksjon gjenspeiler svulstens aggressivitet og dens evne til ytterligere lokal spredning.

[ 11 ], [ 12 ], [ 13 ], [ 14 ], [ 15 ], [ 16 ]

Genene p53 og p63

P53-genet, lokalisert i cellekjernen, regnes som en tumorvekstdemper. Det hindrer celler med skadet DNA i å gå inn i den syntetiske fasen av delingssyklusen og induserer apoptose. Tap av normalt fungerende p53 fører til ukontrollert celledeling. p63-genet er en funksjonell homolog av p53. Produksjonen er utelukkende karakteristisk for basallaget i prostataepitelet, og det spiller en viktig rolle i dannelsen av dette. Ved prostatakreft er p63-ekspresjonen betydelig redusert, noe som oppdages ved immunhistokjemisk undersøkelse.

P21Cip1 og p27Kip1

Proteinene p21Cip1 og p27Kip1 er tumorsuppressorer som hemmer alle typer cyklinavhengig kinase (CDK) og hindrer cellen i å gå inn i neste fase av delingssyklusen. Mutasjoner i genene som koder for p21 (CDKN1A) og p27 (CDKN1B) finnes ganske ofte ved prostatakreft, noe som indikerer en dårlig prognose for sykdommen.

Telomerase

De aller fleste menneskelige celler har et programmert antall delinger, hvoretter de gjennomgår apoptose eller går inn i G0-fasen av cellesyklusen. Telomerer, endeseksjonene av kromosomer som inneholder repeterende korte nukleotidseksjoner (TTAGGG), regnes som "telleren" for celledelinger. Telomerer forkortes med hver celledeling. Imidlertid kan telomerer også forlenges ved hjelp av ribonukleoproteinet telomerase. Det er en sammenheng mellom telomeraseaktivitet, graden av adenokarsinomdifferensiering i henhold til Gleason-skalaen og svulstens lokale aggressivitet. For tiden studeres muligheten for å lage telomerasehemmere for behandling av prostatakreft aktivt.

DDZ/RSAZ

Det antas at dette genet påvirker utviklingen og differensieringen av vev, men funksjonen er ennå ikke pålitelig fastslått. Genuttrykk i prostataadenokarsinomvev er en svært spesifikk indikator. Ved ulike typer kjertelpatologi overskrides normalinnholdet med opptil 34 ganger. Ubetydelig uttrykk av DD3/PC3A er kun observert i nyrevev. Til dags dato er det utviklet en metode for å vurdere uttrykket av DD3/PC3A bestemt i urin. Sensitiviteten er 82 %, spesifisiteten er 76 %, og den prognostiske signifikansen av negative og positive resultater er henholdsvis 67 og 87 % (de tilsvarende indikatorene for PSA er 98, 5, 40 og 83 %).

[ 17 ], [ 18 ], [ 19 ]

Ki-67 (MIB-1) og PCNA (prolifererende cellekjerneantigen)

Ki-67 og PCNA påvises i cellekjerner under immunhistokjemisk undersøkelse i enhver aktiv fase av cellesyklusen (G1, S, G2, M), men de er fraværende i G0-fasen, noe som gjør at de kan brukes som effektive markører for celleproliferasjon og bestemmelse av vekstfraksjonen i cellepopulasjonen. Studier har vist at Ki-67 og PCNA muliggjør svært nøyaktig differensiering av prostata- og intraepitelial neoplasi grad II-III og adenokarsinom. Det ble funnet en korrelasjon mellom denne indikatoren og Gleason-skåren, PCa-stadiet og PSA-nivået, men dataene angående dens prognostiske betydning er motstridende. For øyeblikket finnes det ingen overbevisende bevis for effektiviteten av Ki-67- og PCNA-deteksjon for å vurdere risikoen for lokal invasjon, metastase eller biokjemisk tilbakefall etter radikal prostatektomi.

CD44

Mekanismene bak dannelsen av benmetastaser fra prostatakreft er fortsatt dårlig forstått. Det antas at adenokarsinomceller bruker de samme mekanismene som lymfocytter og sirkulerende progenitorceller for å trenge inn i endotelet i benmargskarrene. En av de nødvendige betingelsene for adhesjon til endotelet og ekstravasasjon er tilstedeværelsen av CD44-reseptoren på celleoverflaten. CD44-ekspresjon finnes i 77,8 % av tilfellene av prostataadenokarsinom, noe som korrelerer med hyppigheten av metastase.

[ 20 ], [ 21 ], [ 22 ], [ 23 ]

α-metylacyl-CoA-racemase (AMACR)

Racemase er et enzym som katalyserer overgangen av forgrenende fettsyrer fra R- til S-stereoisomerer. Når peroksisomale oksidaser virker på dem, forsterkes frie radikalprosesser og celle-DNA skades. Bestemmelse av aktiviteten til α-metylacyl-CoA-racemase i immunhistokjemiske studier lar oss differensiere kreft fra andre prosesser og mer nøyaktig bestemme sykdomsstadiet (inkludert ved undersøkelse av biopsier).