Priešinės liaukos vėžio molekulinio RNR žymens TMPRSS2-ERG raiškos tyrimas šlapime

Abstract

Priešinės liaukos vėžys yra viena iš dažniausiai diagnozuojamų vyrų onkologinių ligų tiek Lietuvoje, tiek visoje Europoje. Siekiant pagerinti ligos diagnostiką, yra tiriami priešinės liaukos vėžio žymenys šlapime. Tikimasi, jog toks neinvazinis diagnostinis testas gali papildyti PSA rezultatus ir pagerinti klinikinę praktiką artimoje ateityje išvengiant nereikalingų priešinės liaukos biopsijos tyrimų. Šiame darbe buvo tiriamas TMPRSS2-ERG genų liejiniai, nes priešinės liaukos vėžio atveju padidėjusi ERG raiška skatina genomo persitvarkymai tarp TMPRSS2 ir ERG onkogeno, todėl šie genų liejiniai literatūroje aprašomi, kaip labai specifiški priešinės liaukos vėžio žymenys, kurių raiškos padidėjimas nustatomas apie 50 % ligos atvejų. Darbas sudarytas iš dviejų dalių. Pirmoje dalyje lyginamos dvi liejinių nustatymo sistemos: populiariausio liejinio T1:E4 ir šiame darbe sukurtos unikalios visų liejinių nustatymo sistemos – T:E All. Šioje dalyje buvo ištirti 47 jauni sveiki asmenys ir 68 asmenys su patvirtinta priešinės liaukos vėžio diagnoze. Šio darbo antroje dalyje su pasirinkta efektyvesne ir pranašesne T:E All sistema buvo ištirta 512 pacientų mėginių be prostatos masažo ir su prostatos masažu iš kurių 256 su teigiamos biopsijos rezultatu ir 256 su neigiamos biopsijos rezultatu. Abiem tyrimams buvo renkamos pirmos porcija rytinio šlapimo. Šlapimas buvo stabilizuojamas ir RNR gryninama pagal „Diagnolitos“ metodiką. Išgryninti mėginiai buvo tiriami naudojant jautrų kiekybinės atvirkštinės transkriptazės polimerazės metodą su premplifikacijos stadija. Buvo matuojama TMPRSS2-ERG ir PSA transkriptų raiška. Naudojant PSA kaip normalizatorių, buvo paskaičiuotas TMPRSS2-ERG įvertis, įvertinta jo prognostinė reikšmė bei koreliacija su vėžio agresyvumu. PSA transkriptas buvo nustatytas visuose tirtuose mėginiuose, TMPRSS2-ERG transkriptas patikimai kiekybiškai nustatytas 25 % mėginių be prostatos masažo ir 71 % mėginių su prostatos masažu. Vidutinis TMPRSS2-ERG kopijų skaičius reikšmingai skyrėsi tarp tiriamųjų grupių tiek be prostatos masažu (p < 0,0005), tiek su prostatos masažu mėginiuose (p = 0,00001). Tik mėginiuose su prostatos masažu paskaičiuotas TMPRSS2-ERG įvertis buvo statistiškai patikimai didesnis teigiamų biopsijų grupėje (mediana 18,4) lyginant su neigiamų biopsijų grupe (mediana 5,4) (p = 0,00001). Dėl mažos tiriamųjų imties su bGS ≥ 8 tyrime nebuvo nustatyta TMPRSS2-ERG įverčio koreliacija su vėžio agresvymu. Naudojant ROC metodą įvertintas TMPRSS2-ERG įverčio prognostinis reikšmingumas. Paskaičiuota AUC charakteristika siekė 0,69 (p < 0,0001). Esant pasirinktai ribinei TMPRSS2-ERG įverčio reikšmei 8,5, metodo jautrumas siekia 64 %, o specifiškumas – 63 %. Šio tyrimo rezultatai parodo, jog TMPRSS2-ERG yra labai specifiškas priešinės liaukos vėžio žymuo ir nustatomas 71 % mėginių su prostatos masažu. Šio tyrimo duomenys sutampa su kitų autorių darbais, kurie siūlo TMPRSS2-ERG žymenį tirti kartu su kitais priešinės liaukos vėžio žymenimis.

Prostate cancer is one of the most commonly diagnosed men's oncological diseases in Lithuania and throughout Europe. In order to improve prostate cancer diagnostics various prostate cancer biomarkers are analysed in urine. It is expected that such non-invasive screening test would be more specific than the currently used PSA and would help to avoid unnecessary prostate biopsies. TMPRSS2-ERG gene fusion was studied in this work. It was shown that increased expression of the transcription factor ERG promotes genome transformation between the TMPRSS2 and ERG in prostate cancer. These genes fusion in literature are described as highly specific prostate cancer biomarker. It had been confirmed that the fusion of TMPRSS2 and ERG genes appeared in nearly 50 % of PCa patients. The work consisted of two parts. In the first part, two fusion detection systems were compared: the most popular fusion T1: E4 with in this work created unique detection systems - T: E All, which detects all TMPRSS2-ERG fusions variants in patient samples. In this part was analyzed 68 urine samples from patient with confirmed prostate cancer diagnosis and 47 urine samples from healthy individuals. In the second part of this work, with the chosen more effective and more sensitive T-E All system was analyzed 512 patient samples were collected after digital rectal exam (DRE) and 256 samples - without DRE, of which 256 were with a positive biopsy result and 256 were with negative biopsy result. For both parts, first batch of urine was collected. Urine samples were stabilized and purified under “Diagnolita” guidelines. TMPRSS2-ERG and PSA expression was evaluated using sensitive qRT-PCR method with preamplification stage. Using PSA for TMPRSS2-ERG copy number normalization, TMPRSS2-ERG Score was calculated. TMPRSS2-ERG score prognostic significance was tested using ROC method and correlation with cancer aggressiveness was assessed. PSA transcript was detected in all tested samples and TMPRSS2-ERG fusion was reliably quantified in 25 % of samples without DRE and in 71 % of samples with DRE. The average TMPRSS2-ERG copy number differ significantly different between in both groups: without DRE (p <0.0005) and with DRE (p = 0.00001). Only in samples group with DRE TMPRSS2-ERG score was significantly higher in the positive biopsy group (median 18.4) compared to the negative biopsy group (median 5.4) (p = 0.00001). Due to the small number of samples with bGS ≥ 8 in this study TMPRSS2-ERG score correlation with cancer aggressiveness was not determined. Using the ROC method the prognostic value of TMPRSS2-ERG score was evaluated. The estimated AUC was 0.69 (p < 0.0001). At the selected threshold of 8.5, method showed sensitivity of 64 % and specificity of 63 %. This study showed that TMPRSS2-ERG is a highly specific prostate cancer biomarker and are reliably quantified in 71 % of samples with DRE. This study is in good agreement with other publications which offers assessement of TMPRSS2-ERG together with other prostate cancer markers to increase sensitivity.