Molekularna diagnoza raka prostate

Zgodovina diagnostike raka prostate (PC) z biomarkerji sega tri četrt stoletja. V svojih študijah so AB Gutman in sodelavci (1938) opazili znatno povečanje aktivnosti kisle fosfataze v krvnem serumu moških z metastazami PC. Kasneje je bila razvita natančnejša metoda za določanje prostatsko specifične podfrakcije kisle fosfataze (PAP). Kljub nizki občutljivosti in specifičnosti (povečanje PAP je v 70–80 % primerov spremljalo metastatski rak prostate in le v 10–30 % – lokaliziran) je bil ta biološki označevalec skoraj pol stoletja glavni v urologovem »arzenalu«.

MS Wong in sodelavci (1979) so opisali protein, specifičen za prostato, ki so ga kasneje poimenovali prostata-specifični antigen (PSA). Dokazali so, da je PSA lokaliziran izključno v prostati, njegova raven pa je bila povišana tako pri benigni hiperplaziji kot pri raku prostate. Uvedba presejalnih programov z uporabo PSA je dala pozitivne rezultate: pogostost odkrivanja bolezni se je povečala za 82 %, specifična umrljivost se je zmanjšala z 8,9 na 4,9 %, pojavnost oddaljenih metastaz pa se je zmanjšala z 27,3 na 13,4 %.

Nepopolnost metode za določanje ravni PSA je posledica njene nizke specifičnosti, velikega števila lažno negativnih rezultatov pri spodnji mejni vrednosti (4 ng/ml). Trenutno so odkrili še veliko drugih označevalcev raka prostate.

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

E-kadherini

Kadherini so membranski glikoproteini, ki igrajo pomembno vlogo pri od Ca+ odvisni medcelični adheziji. Znano je, da je izguba medceličnih "mostov" in povezav s sosednjimi epitelijskimi celicami ena prvih stopenj razvoja tumorja. Zmanjšana ekspresija E-kadherina, ki jo pogosto opazimo pri raku prostate, je povezana s preživetjem ter kliničnim in morfološkim stadijem bolezni.

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

Kolagenaza tipa IV (MMP-2 in MMP-9)

Kot so pokazale številne študije, so glavni encimi, ki jih proizvaja tumor in uničujejo komponente medceličnega matriksa, kolagenaze tipa IV (metaloproteinaza-2, -9; MMP-2 in MMP-9). V zvezi s tem velja, da stopnja povečanja proizvodnje kolagenaze odraža agresivnost tumorja in njegovo sposobnost nadaljnjega lokalnega širjenja.

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

Geni p53 in p63

Gen p53, lokaliziran v celičnem jedru, velja za zaviralca rasti tumorja. Preprečuje vstop celic s poškodovano DNK v sintetično fazo delitvenega cikla in povzroča apoptozo. Izguba normalno delujočega p53 vodi do nenadzorovane delitve celic. Gen p63 je funkcionalni homolog p53. Njegova produkcija je značilna izključno za bazalno plast prostatičnega epitelija, pri nastanku katerega igra pomembno vlogo. Pri raku prostate je izražanje p63 znatno zmanjšano, kar se ugotovi z imunohistokemijsko preiskavo.

P21Cip1 in p27Kip1

Proteina p21Cip1 in p27Kip1 sta tumorska supresorja, ki zavirata vse vrste ciklin-odvisne kinaze (CDK) in preprečujeta celici vstop v naslednjo fazo delitvenega cikla. Mutacije v genih, ki kodirajo p21 (CDKN1A) in p27 (CDKN1B), so pri raku prostate precej pogoste, kar kaže na slabo prognozo bolezni.

Telomeraza

Velika večina človeških celic ima programirano število delitev, po katerih pride do apoptoze ali vstopi v fazo G0 celičnega cikla. Telomeri, končni odseki kromosomov, ki vsebujejo ponavljajoče se kratke nukleotidne odseke (TTAGGG), veljajo za "števec" celičnih delitev. Telomeri se z vsako celično delitvijo skrajšajo. Vendar pa se telomere lahko podaljšajo tudi s pomočjo ribonukleoproteinske telomeraze. Obstaja povezava med aktivnostjo telomeraze, stopnjo diferenciacije adenokarcinoma po Gleasonovi lestvici in lokalno agresivnostjo tumorja. Trenutno se aktivno preučuje možnost ustvarjanja zaviralcev telomeraze za zdravljenje raka prostate.

DDZ/RSAZ

Domneva se, da ta gen vpliva na razvoj in diferenciacijo tkiv, vendar njegova funkcija še ni zanesljivo ugotovljena. Izražanje genov v tkivu adenokarcinoma prostate je zelo specifičen indikator. Pri različnih vrstah patologije žlez je njegova normalna vsebnost presežena do 34-krat. Neznatna ekspresija DD3/PC3A je opažena le v ledvičnem tkivu. Do danes je bila razvita metoda za ocenjevanje izražanja DD3/PC3A, določenega v urinu. Njena občutljivost je 82 %, specifičnost 76 %, prognostični pomen negativnih in pozitivnih rezultatov pa 67 oziroma 87 % (ustrezni kazalniki za PSA so 98, 5, 40 in 83 %).

[ 17 ], [ 18 ], [ 19 ]

Ki-67 (MIB-1) in PCNA (jedrni antigen proliferirajočih celic)

Ki-67 in PCNA se med imunohistokemičnim pregledom v kateri koli aktivni fazi celičnega cikla (G1, S, G2, M) zaznata v celičnih jedrih, vendar ju v fazi G0 ni, kar omogoča, da se uporabljata kot učinkovita označevalca celične proliferacije in določanje rastnega deleža celične populacije. Študije so pokazale, da Ki-67 in PCNA omogočata visoko natančno diferenciacijo prostatičnih in intraepitelnih neoplazij stopnje II-III ter adenokarcinoma. Ugotovljena je bila korelacija med tem kazalnikom in Gleasonovo lestvico, stadijem PCa in ravnijo PSA, vendar so podatki o njegovem prognostičnem pomenu protislovni. Trenutno ni prepričljivih dokazov o učinkovitosti odkrivanja Ki-67 in PCNA za oceno tveganja za lokalno invazijo, metastaze ali biokemijsko ponovitev po radikalni prostatektomiji.

CD44

Mehanizmi, ki so podlaga za nastanek kostnih metastaz raka prostate, so še vedno slabo razumljeni. Domneva se, da celice adenokarcinoma uporabljajo iste mehanizme kot limfociti in krožeče progenitorske celice za prodiranje v endotelij žil kostnega mozga. Eden od potrebnih pogojev za adhezijo na endotelij in ekstravazacijo je prisotnost receptorja CD44 na površini celic. Izražanje CD44 se pojavi v 77,8 % primerov adenokarcinoma prostate, kar je povezano s pogostostjo metastaz.

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

α-metil acil-CoA racemaza (AMACR)

Racemaza je encim, ki katalizira prehod razvejanih maščobnih kislin iz R- v S-stereoizomere. Ko nanje delujejo peroksisomske oksidaze, se procesi prostih radikalov okrepijo in celična DNK se poškoduje. Določanje aktivnosti α-metilacil-CoA racemaze v imunohistokemijskih študijah nam omogoča razlikovanje raka od drugih procesov in natančnejšo določitev stadija bolezni (tudi pri pregledu biopsij).