Молекулярна диагностика на рака на простатата

Историята на биомаркерната диагностика на рака на простатата (РП) обхваща три четвърти век. В своите изследвания А. Б. Гутман и др. (1938) отбелязват значително повишаване на активността на киселинната фосфатаза в кръвния серум на мъже с метастази на РП. По-късно е разработен по-точен метод за определяне на простатно-специфичната субфракция на киселинната фосфатаза (ПАФ). Въпреки ниската чувствителност и специфичност (повишаване на ПАП в 70-80% от случаите съпътства метастатичен рак на простатата и само в 10-30% - локализиран), този биологичен маркер е основният в „арсенала“ на уролога в продължение на почти половин век.

М. С. Уонг и др. (1979) описват протеин, специфичен за простатната жлеза, и впоследствие наречен простатно-специфичен антиген (PSA). Те демонстрират, че PSA е локализиран изключително в простатата и нивото му е повишено както при доброкачествена хиперплазия, така и при рак на простатата. Въвеждането на скринингови програми, използващи PSA, дава положителни резултати: честотата на откриване на заболяването се увеличава с 82%, специфичната смъртност намалява от 8,9 на 4,9%, а появата на отдалечени метастази намалява от 27,3 на 13,4%.

Несъвършенството на метода за определяне на нивото на PSA се дължи на ниската му специфичност, голям брой фалшиво отрицателни резултати при долната прагова стойност (4 ng/ml). В момента са открити много други маркери за рак на простатата.

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

Е-кадхерини

Кадхерините са мембранни гликопротеини, които играят важна роля в Ca+-зависимата междуклетъчна адхезия. Известно е, че загубата на междуклетъчни „мостове“ и връзки със съседните епителни клетки е един от първите етапи на развитие на тумора. Намалената експресия на E-кадхерин, често наблюдавана при рак на простатата, корелира с преживяемостта, клиничния и морфологичния стадий на заболяването.

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

Колагеназа тип IV (MMP-2 и MMP-9)

Както показват многобройни изследвания, основните ензими, произвеждани от тумора и разрушаващи компоненти на междуклетъчната матрица, са колагенази тип IV (металопротеиназа-2, -9; MMP-2 и MMP-9). В тази връзка се смята, че степента на повишаване на производството на колагеназа отразява агресивността на тумора и способността му за по-нататъшно локално разпространение.

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

Гени p53 и p63

Генът p53, локализиран в клетъчното ядро, се счита за супресор на туморния растеж. Той предотвратява навлизането на клетки с увредена ДНК в синтетичната фаза на цикъла на делене и индуцира апоптоза. Загубата на нормално функциониращ p53 води до неконтролирано клетъчно делене. Генът p63 е функционален хомолог на p53. Продукцията му е характерна изключително за базалния слой на простатния епител, в чието образуване играе важна роля. При рак на простатата експресията на p63 е значително намалена, което се открива чрез имунохистохимично изследване.

P21Cip1 и p27Kip1

Протеините p21Cip1 и p27Kip1 са туморни супресори, които инхибират всички видове циклин-зависима киназа (CDK) и предотвратяват навлизането на клетката в следващата фаза на цикъла на делене. Мутации в гените, кодиращи p21 (CDKN1A) и p27 (CDKN1B), се откриват доста често при рак на простатата, което показва лоша прогноза за заболяването.

Теломераза

По-голямата част от човешките клетки имат програмиран брой деления, след което претърпяват апоптоза или навлизат в G0 фазата на клетъчния цикъл. Теломерите, крайните участъци от хромозомите, съдържащи повтарящи се къси нуклеотидни участъци (TTAGGG), се считат за „брояч“ на клетъчните деления. Теломерите се скъсяват с всяко клетъчно делене. Теломерите обаче могат да бъдат удължени и с помощта на рибонуклеопротеин теломераза. Съществува връзка между теломеразната активност, степента на диференциация на аденокарцинома според скалата на Gleason и локалната агресивност на тумора. В момента активно се проучва възможността за създаване на теломеразни инхибитори за лечение на рак на простатата.

ДДЗ/РСАЗ

Предполага се, че този ген влияе върху развитието и диференциацията на тъканите, но функцията му все още не е надеждно установена. Генната експресия в тъканта на аденокарцинома на простатата е високоспецифичен индикатор. При различни видове патология на жлезите, нормалното му съдържание е превишено до 34 пъти. Незначителна експресия на DD3/PC3A се наблюдава само в бъбречната тъкан. Към днешна дата е разработен метод за оценка на експресията на DD3/PC3A, определена в урината. Неговата чувствителност е 82%, специфичността е 76%, прогностичната значимост на отрицателните и положителните резултати е съответно 67 и 87% (съответните показатели за PSA са 98, 5, 40 и 83%).

[ 17 ], [ 18 ], [ 19 ]

Ki-67 (MIB-1) и PCNA (ядрен антиген на пролифериращи клетки)

Ki-67 и PCNA се откриват в клетъчните ядра по време на имунохистохимично изследване във всяка активна фаза на клетъчния цикъл (G1, S, G2, M), но липсват във фазата G0, което им позволява да се използват като ефективни маркери за клетъчна пролиферация и определяне на растежната фракция на клетъчната популация. Проучванията показват, че Ki-67 и PCNA позволяват високоточна диференциация на простатна и интраепителна неоплазия степен II-III и аденокарцином. Установена е корелация между този показател и оценката по Gleason, стадия на PCa и нивото на PSA, но данните относно неговата прогностична значимост са противоречиви. Понастоящем няма убедителни доказателства за ефективността на откриването на Ki-67 и PCNA за оценка на риска от локална инвазия, метастази или биохимичен рецидив след радикална простатектомия.

CD44

Механизмите, лежащи в основата на образуването на костни метастази от рак на простатата, все още са слабо разбрани. Предполага се, че аденокарциномните клетки използват същите механизми като лимфоцитите и циркулиращите прогениторни клетки, за да проникнат в ендотела на съдовете на костния мозък. Едно от необходимите условия за адхезия към ендотела и екстравазация е наличието на CD44 рецептора на клетъчната повърхност. Експресията на CD44 се открива в 77,8% от случаите на аденокарцином на простатата, което корелира с честотата на метастазите.

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

α-метил ацил-CoA рацемаза (AMACR)

Рацемазата е ензим, който катализира прехода на разклоняващите се мастни киселини от R- към S-стереоизомери. Когато пероксизомните оксидази действат върху тях, процесите на свободните радикали се засилват и клетъчната ДНК се уврежда. Определянето на активността на α-метилацил-CoA рацемазата в имунохистохимични изследвания ни позволява да диференцираме рака от други процеси и по-точно да определим стадия на заболяването (включително при изследване на биопсии).