Molekylær diagnose af prostatakræft

Historien om biomarkørdiagnostik af prostatakræft (PC) strækker sig over trekvart århundrede. I deres studier bemærkede AB Gutman et al. (1938) en signifikant stigning i aktiviteten af sur fosfatase i blodserum hos mænd med PC-metastaser. Senere blev en mere præcis metode til bestemmelse af den prostataspecifikke subfraktion af sur fosfatase (PAP) udviklet. Trods den lave sensitivitet og specificitet (en stigning i PAP i 70-80% af tilfældene ledsagede metastatisk prostatakræft og kun i 10-30% - lokaliseret), var denne biologiske markør den vigtigste i urologens "arsenal" i næsten et halvt århundrede.

MS Wong et al. (1979) beskrev et protein specifikt for prostata og fik efterfølgende navnet prostataspecifikt antigen (PSA). De viste, at PSA udelukkende er lokaliseret til prostata, og at dets niveau var forhøjet i både benign hyperplasi og prostatakræft. Introduktionen af screeningsprogrammer, der bruger PSA, gav positive resultater: hyppigheden af sygdomsdetektering steg med 82 %, den specifike dødelighed faldt fra 8,9 til 4,9 %, og forekomsten af fjernmetastaser faldt fra 27,3 til 13,4 %.

Ufuldkommenheden ved metoden til bestemmelse af PSA-niveauet skyldes dens lave specificitet og et stort antal falsk negative resultater ved den nedre tærskelværdi (4 ng/ml). I øjeblikket er mange andre markører for prostatakræft blevet opdaget.

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

E-cadheriner

Cadheriner er membranglykoproteiner, der spiller en vigtig rolle i Ca+-afhængig intercellulær adhæsion. Det er kendt, at tabet af intercellulære "broer" og forbindelser med tilstødende epitelceller er et af de første stadier i tumorudvikling. Reduceret E-cadherin-ekspression, som ofte observeres ved prostatakræft, korrelerer med overlevelse, klinisk og morfologisk stadium af sygdommen.

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

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

Som adskillige undersøgelser har vist, er de primære enzymer, der produceres af tumoren og ødelægger komponenterne i den intercellulære matrix, kollagenaser type IV (metalloproteinase-2, -9; MMP-2 og MMP-9). I denne henseende menes det, at graden af stigning i kollagenaseproduktion afspejler tumorens aggressivitet og dens evne til yderligere lokal spredning.

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

Generne p53 og p63

P53-genet, lokaliseret i cellekernen, betragtes som en tumorvæksthæmmer. Det forhindrer celler med beskadiget DNA i at gå ind i den syntetiske fase af delingscyklussen og inducerer apoptose. Tabet af normalt fungerende p53 fører til ukontrolleret celledeling. p63-genet er en funktionel homolog af p53. Dets produktion er udelukkende karakteristisk for det basale lag af prostataepitelet, i hvis dannelse det spiller en vigtig rolle. Ved prostatakræft er p63-ekspressionen signifikant reduceret, hvilket detekteres ved immunhistokemisk undersøgelse.

P21Cip1 og p27Kip1

Proteinerne p21Cip1 og p27Kip1 er tumorsuppressorer, der hæmmer alle typer cyclin-afhængig kinase (CDK) og forhindrer cellen i at gå ind i den næste fase af delingscyklussen. Mutationer i generne, der koder for p21 (CDKN1A) og p27 (CDKN1B), findes ret ofte i prostatakræft, hvilket indikerer en dårlig prognose for sygdommen.

Telomerase

Langt de fleste menneskelige celler har et programmeret antal delinger, hvorefter de gennemgår apoptose eller går ind i G0-fasen af cellecyklussen. Telomerer, de endeafsnit af kromosomer, der indeholder gentagne korte nukleotidafsnit (TTAGGG), betragtes som "tælleren" for celledelinger. Telomerer forkortes med hver celledeling. Telomerer kan dog også forlænges ved hjælp af ribonukleoproteinet telomerase. Der er en sammenhæng mellem telomeraseaktivitet, graden af adenocarcinomdifferentiering i henhold til Gleason-skalaen og tumorens lokale aggressivitet. I øjeblikket undersøges muligheden for at skabe telomerasehæmmere til behandling af prostatakræft aktivt.

DDZ/RSAZ

Det antages, at dette gen påvirker udviklingen og differentieringen af væv, men dets funktion er endnu ikke blevet pålideligt fastslået. Genekspression i prostataadenokarcinomvæv er en meget specifik indikator. Ved forskellige typer kirtelpatologi overskrides dets normale indhold med op til 34 gange. Ubetydelig ekspression af DD3/PC3A observeres kun i nyrevæv. Til dato er der udviklet en metode til vurdering af ekspressionen af DD3/PC3A bestemt i urin. Dens følsomhed er 82%, specificiteten er 76%, den prognostiske signifikans af negative og positive resultater er henholdsvis 67 og 87% (de tilsvarende indikatorer for PSA er 98, 5, 40 og 83%).

[ 17 ], [ 18 ], [ 19 ]

Ki-67 (MIB-1) og PCNA (prolifererende cellenukleært antigen)

Ki-67 og PCNA detekteres i cellekerner under immunhistokemisk undersøgelse i enhver aktiv fase af cellecyklussen (G1, S, G2, M), men de er fraværende i G0-fasen, hvilket gør det muligt at bruge dem som effektive markører for celleproliferation og bestemmelse af vækstfraktionen af cellepopulationen. Undersøgelser har vist, at Ki-67 og PCNA muliggør højpræcisionsdifferentiering af prostata- og intraepitelial neoplasi grad II-III og adenocarcinom. Der blev fundet en korrelation mellem denne indikator og Gleason-scoren, PCa-stadiet og PSA-niveauet, men dataene vedrørende dens prognostiske betydning er modstridende. I øjeblikket er der ingen overbevisende beviser for effektiviteten af Ki-67- og PCNA-detektion til vurdering af risikoen for lokal invasion, metastase eller biokemisk recidiv efter radikal prostatektomi.

CD44

Mekanismerne bag dannelsen af knoglemetastaser fra prostatakræft er stadig dårligt forstået. Det antages, at adenocarcinomceller bruger de samme mekanismer som lymfocytter og cirkulerende progenitorceller til at trænge ind i endotelet i knoglemarvskarrene. En af de nødvendige betingelser for adhæsion til endotelet og ekstravasation er tilstedeværelsen af CD44-receptoren på celleoverfladen. CD44-ekspression findes i 77,8% af tilfældene af prostataadenocarcinom, hvilket korrelerer med hyppigheden af metastase.

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

α-methylacyl-CoA-racemase (AMACR)

Racemase er et enzym, der katalyserer overgangen af forgrenende fedtsyrer fra R- til S-stereoisomerer. Når peroxisomale oxidaser virker på dem, forstærkes frie radikalprocesser, og celle-DNA beskadiges. Bestemmelse af aktiviteten af α-methylacyl-CoA-racemase i immunhistokemiske undersøgelser giver os mulighed for at differentiere kræft fra andre processer og mere præcist bestemme sygdommens stadium (herunder ved undersøgelse af biopsier).