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Effektive Prostatakrebsdiagnose auf Basis der mRNA in Exosomen aus dem Urin

Weiterhin besteht dringender Bedarf für neue nicht-invasive Biomarker, die helfen, die diagnostische Sensitivität und Spezifität für Prostatakrebs (PCa) zu verbessern. Mithin wurde der diagnostische Wert folgender ins Auge gefasster Gene (ERG, PCA3, AR-V7, PSMA, CK19 und EpCAM) durch Analyse der mRNA in Exosomen aus dem Urin von Patienten mit primärem Prostatakarzinom bewertet.

Exosomen wurden mittels Größenausschluss-Chromatographie erhalten. Aus ihnen wurde mRNA extrahiert und mit quantitativer Reverse-Transkriptase-Polymerase-Kettenreaktion analysiert.

Von 63 Patienten wurden Exosomen aus dem Urin gewonnen.

 
Abb.: Abb.: Expressionapiegel von epCAM-mRNA bei Prostatakrebspatienten (n = 63) und gesunden Probanden
(n = 61) mittels qRT-PCR in Exosomen aus dem Urin.
 
Es zeigte sich, dass die Expression von ERG, PSMA, PCA3, CK19 und EpCAM (Abb.) bei PCa-Patienten signifikant erhöht waren (p <0,001). Die RNA wurde weiter mittels Grenzwertoptimierungskurven (ROC) analysiert. Die Werte der Fläche unter der Kurve (AUC) für ERG, PSMA, AR-V7, PCA3, CK19 und EpCAM im Exosomen aus dem Urin betrugen 0,7821, 0,7726, 0,5591, 0,7829, 0,7317 bzw. 0,7390. Das Ergebnis der ROC-Analyse ergab bei drei der RNA (ERG, PSMA und PCA3) eine AUC >0,75. Zusätzlich wurden zwei dieser aussichtsreichen mRNA-Spezies auf der Basis eines logistischen Modells miteinander kombiniert. Hierbei wurde im Vergleich mit der einzelnen RNA ein verbessertes Ergebnis erreicht. Insbesondere die AUC von ERG + PSMA, PCA3 + PSMA und ERG + PCA3 lagen >0,85. Durch Einbeziehung einer dritten mRNA wurde gegenüber dem (PCA3 + PSMA)-Modell keine weitere Verbesserung erreicht. Die größte AUC von PCA3 + PSMA betrug 0,8699.

PSA and PI-RADS sind die am häufigsten angewendeten diagnostischen Indikatoren für PCa. Um herauszufinden, ob die Kombination von PCA3 und PSMA ähnlich effektiv ist wie der Plasma-PSA-Spiegel, wurde mit der mRNA-Analyse in urinären Exosomen deren diagnostische Effektivität bestimmt und mit der des Plasma-PSA-Spiegels verglichen. Bei ROC-Analysen anhand eines logistischen Modells, wies PSA im Vergleich zu PCA3 + PSMA und PCA3 + PSMA + PSA + PI-RADS geringere AUC-Werte auf. Mit PCA3 + PSMA + PSA + PI-RADS ergab sich eine AUC von 0,9145.

Die mRNA-Expression von ERG, PSMA und AR-V7 war je nach Höhe des Gleason-Scores signifikant unterschiedlich. Bei Patienten mit einem höheren Gleason-Score wurden niedrigere Ct (Zyklusschwellenwerte) nachgewiesen. Andererseits wurde bei den Gleason-Score-Gruppen kein signifikanter Unterschied der mRNA-Expression von PCA3, CK19 und EpCAM ermittelt.

Anhand von Kaplan-Meier-Kurven wurde nachgewiesen, dass die Zeit bis zum Versagen der Androgendeprivationstherapieare (definiert vom Beginn der hormonsensitiven Phase der ADT bis zur Entwicklung von kastrationsresistentem Prostatakrebs) mit den relativen mRNA-Expressionsspiegeln von PCA3, ARV7 und EpCAM assoziiert ist.

❏ Die Ergebnisse lassen erkennen, dass die Analyse der mRNA aus den Exosomen im Urin das Potenzial hat, als neuer und nicht-invasiver Indikator zur Diagnose von Prostatakrebs und der Prädiktion Anwendung zu finden.

Gan J, Zeng X, Wang X, et al. 2022. Effective diagnosis of prostate cancer based on mRNAs from urinary exosomes. Front Med 9:736110.


April 2022 Red.
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