TUMORMARKØRER PROSTATA SPECIFIKT ANTIGEN BIOMARKØRER I PROSTATACANCER PROSTATASPECIFIKT ANTIGEN

Transkript

1 DUCG S NATIONALE RETNINGSLINIER FOR DIAGNOSTIK OG BEHANDLING AF PROSTATACANCER TUMORMARKØRER PROSTATA SPECIFIKT ANTIGEN Forfattere, Kasper Dimer Berg Klaus Brasso Revideret den, August 2014 Næste revision: BIOMARKØRER I PROSTATACANCER PROSTATASPECIFIKT ANTIGEN The National Cancer Institute ( definerer en biomarkør som et molekyle i blod, andre kropsvæsker eller væv, der er et tegn på en normal eller abnorm proces, eller på en tilstand eller sygdom. En biomarkør kan anvendes til at monitorere, hvor godt kroppen responderer til en behandling for en sygdom eller tilstand Prostata specifikt antigen (PSA) er i dag den eneste rutinemæssigt anvendte markør til diagnostik, screening og stadieinddeling af prostatacancer (PC). PSA er i mange sammenhænge den mest betydende faktor for prognose og monitorering af behandlingseffekt (1) og er en bedre prædiktor for PC end rektaleksploration (DRE) og ultralydscanning (TRUS). Prostata specifikt antigen PSA PSA er et organspecifikt proteolytisk enzym, som produceres i prostata. PSA blev oprindeligt isoleret i ejakulatet (2), hvor dets fysiologiske funktion er at opløse den koagulerede sædvæske. Som følge heraf er PSA-koncentrationen i ejakulatet 10 6 gange højere end serum koncentrationen. Serum PSA udviser kun små døgnvariationer og halveringstiden er ca. 3 døgn. I serum findes en mindre del af PSA frit, mens hovedparten er bundet til proteasehæmmere som alfa-1-antichymotrypsin og alfa-2-macroglobulin. Normalt angives totalt PSA (tpsa), som er summen af frit PSA (fpsa) og bundet PSA (bpsa). Der anvendes hyppigst en målemetode med et normalområde mellem 0,1 og 4,0 ng/ml (3,4). PSA er vævs- og ikke cancerspecifikt, hvilket har betydning for tolkningen af PSA målinger. Udover ved PCprostatacancer forekommer forhøjede PSA værdier i forbindelse med en række tilstande - herunder instrumentering af urinvejene, benign prostatahyperplasi (BPH), urinvejsinfektion/prostatitis, akut urinretention eller stor residualurin, prostata-massage samt TRUS med eller uden biopsi (4). Rektaleksploration (DRE), kateterbehandling, fysisk aktivitet og ejakulation giver sædvanligvis ingen betydende påvirkning af PSA. Prostatabiopsi og TURP for BPH kan øge PSA med op til en faktor 55 hvorimod TURP for PC kun giver beskedne PSA-forhøjelser (4).

2 Figur 1 Den positive prædiktive værdi af PSA-måling; det vil sige sandsynligheden for at personer med PSA i et givet interval, henholdsvis personer med PSA < 3 og personer med PSA > 3, har prostatacancer. Modificeret efter Hugosson et al.(11) Behandling med 5-alfa-reduktasehæmmere nedsætter PSA-koncentrationen med ca. 50%, hvorfor stigende PSA over udgangsværdien under behandling med 5-alfa-reduktasehæmmere bør medføre mistanke om malignitet (5). Da en forhøjet PSA-værdi kan få konsekvenser i form af kliniske kontroller, TRUS og biopsier bør man så vidt muligt undgå at måle PSA, hvis der findes øget risiko for fejlagtige forhøjede værdier. Ved tilstedeværelse af faktorer, der kan påvirke PSA-værdien, eller ved behandling med 5-alfareduktasehæmmere, anbefales det at gentage PSA-målingen efter ca. 4 uger, når den tilgrundliggende sygdom er behandlet eller efter seponering af 5-alfa-reduktasehæmmere. PSA i diagnostik PSA kan anvendes til tidlig diagnostik i kombination med DRE og TRUS. PSA s diagnostiske potentiale er dog begrænset: patienter med BPH kan have forhøjet PSA mens patienter med klinisk lokaliseret PC kan have PSA-værdier inden for normalområdet (4,5). Sensitivitet, specificitet, og både positiv og negativ prædiktiv værdi af PSA måling afhænger dels af patientmaterialet, dels af den anvendte cut-off value for biopsi (6,7). Specielt vigtig i forbindelse med anvendelse af PSA til identifikation af patienter med mulig PC er tilstedeværelsen af samtidig BPH. Blandt mænd med BPH påvises PSA koncentrationer mellem 4.1 og 10.0 ng/ml hos % og > 10.0 hos ca. 10 %. Hos patienter med lokaliseret PC findes serum PSA <4.0 ng/ml hos 38-45%, serum PSA mellem 4.1 og 10.0 ng/ml hos 26-44% og serum PSA >10 ng/ml hos (11-36 %).

3 Blandt årige mænd med PSA værdier mellem 3 og 4 fandtes PC hos 13,2 % (8-10). Det er således vanskeligt at fastlægge en PSA-tærskelværdi, der som enkeltstående diagnostisk test bør føre til biopsi. Som øvre normalgrænse og dermed tærsklen for biopsi anvendes oftest værdier < 4 ng/ml, men nogle anbefaler biopsi, ved PSA > 2.5 ng/ml. De positive prædiktive værdier af serum PSA niveauer for tilstedeværelsen af PC målt hos asymptomatiske mænd i et svensk studie (11) fremgår af Figur 1 og er i god overensstemmelse med hvad andre lignende studier (12). Resultaterne fra screeningsstudierne samt et randomiseret studie vedrørende den mulige reduktion af PC risikoen ved behandling med finasterid (5-α-reduktasehæmmer) viser, at PC forekommer også ved meget lave PSA værdier. Værdien af PSA måling i forbindelse med diagnostik af PC skal derfor ses i sammenhæng med det terapeutiske mål. Da screening ikke anbefales i Danmark er der aktuelt ikke belæg for at ændre ved den arbitrært valgte grænseværdi for prostatabiopsi på 4 mg/ml. PSA værdier i intervallet 4-10 ng/ml udgør en diagnostisk gråzone, hvor man har forsøgt at optimere sensitivitet og specificitet af PSA på forskellig måde ved supplerende måling af forskellige PSA-former herunder fpsa, bpsa, ratioen fpsa/tpsa samt andre indtil videre eksperimentelle PSA-former, andre kallikreniner, samt ved at inddrage andre mål i vurderingen af PSA-værdien, se senere. Aldersrelaterede PSA-normalområder. I et studie blandt mænd i alderen 40 til 79 år fandt man, at PSA udover at korrelere med prostatavolumen, også at korrelere med alder (13). Ud fra resultatet har man konstrueret aldersrelaterede referencegrænser for PSA med lavere tærskelværdi for biopsi (2.5 ng/ml) for yngre og højere tærskelværdi (6.5 ng/ml) for ældre mænd. Disse referenceværdier kan være vejledende, men er dog aldrig blevet internationalt valideret og accepteret som gængse standarder. Gevinsten ved aldersrelaterede PSA-værdier er en øget sensitivitet blandt yngre og en højere specificitet hos ældre (14). PSA-density. PSA-density relaterer PSA koncentrationen til prostatas volumen målt med TRUS (PSA værdien divideret med ml prostatavæv). Værdier >0.15 anses for forhøjede og kan indikere tilstedeværelse af PC. Metodens sikkerhed mindskes af, at forholdet mellem mængden af PSA-secernerende epithel og fibromuskulært stroma varierer meget hos patienter med BPH hvorfor cut-off værdien 0.15 også er arbitrær. Den prognostiske værdi af PSA-density har således ikke kunne reproduceres af alle (14,15). Som en udbygning af PSA-density har forholdet mellem transitions-zonens volumen og PSA-værdien været anvendt, for at opnå en bedre diskrimination mellem PC og BBH (16). Denne metode eliminerer delvist noget af den usikkerhed

4 der er ved måling af PSA-density. PSA-velocity. PSA tilvæksten som funktion af tiden angives som PSA-velocity hvor PSA stigninger >0.75 ng/ml/år tyder på PC (17). Metoden begrænses af en dag til dag variation i PSA koncentrationen på op til 30%. PSA-velocity må derfor baseres på mindst 3 målinger over en ca. 2 årig periode. I forbindelse med PSA-baseret screening er værdien af PSA-velocity omdiskuteret. Nogle finder, at metoden medfører unødvendige biopsier, mens andre finder, at den overser potentielt klinisk relevante tilfælde af PC (18). Måling af ratio mellem frit PSA/total PSA Hos patienter med PC er ratioen mellem frit og total PSA lavere end hos patienter med BPH. Dette skyldes, at PSA hos patienter med PC er bundet til alfa-1-antichymo-trypsin i højere grad end ved BPH og andre benigne tilstande. Med anvendelse af varierende tærskel-værdier for ratioen ( ) er der opnået en øgning af den diagnostiske specificitet til over 90% uden (eller med minimalt) tab af sensitivitet. Dette bevirker at antallet af falsk positive PSA-prøver kan halveres (19). En lav ratio vil f.eks. styrke indikationen for fornyet biopsi efter initialt benigne biopsisvar og vil formentligt kunne eliminere 15-40% af alle unødige biopsier (19). PSA fordoblingstid Under en antagelse af eksponentiel stigning i PSA kan fordoblingstid (dobling time) beregnes ud fra gentagne PSA målinger. PSA fordoblingstid adskiller sig fra PSA-velocity ved at vurdere tilvæksten i forhold til udgangspunktet. Ved beregning af fordoblingstid anbefales det at anvende et online beregningsprogram på Memorial Sloan-Kettering s hjemmeside ( Fordoblingstiden kan anvendes til at differentiere mellem tilvækst på grund af BPH og PC hvor en kort fordoblingstid formodes at skyldes PC (20). PSA fordoblingstid kan anvendes i en række situationer, fra planlægning af behandling, over vurdering af risiko for progression efter behandling (21). PSA i stadieinddeling Flere undersøgelser har vist en god korrelation mellem serum-psa og sygdommens stadium (10). Ved serum PSA <4.0 ng/ml findes lokaliseret intrakapsulær cancer hos 70-80%, mens PSA >10 ng/ml indicerer ekstrakapsulær tumorvækst hos mere end 50%, og PSA >50 ng/ml vil betyde lymfeknudemetastaser hos næsten 100% og fjernmetastaser hos omkring 80% af patienterne. Ved PSA på mellem 4,0 og 50,0 vil

5 omkring 60% have klinisk lokaliseret PC (10,22). Ved PSA værdier <20 ng/ml på diagnosetidspunktet er skintigrafisk påviselige metastaser sjældne og hvis patienten i øvrigt ikke frembyder kliniske tegn på knoglemetastaser, kan skintigrafi undlades. Selv hos patienter, der er kandidater til kurativ behandling, kan skintigrafi undlades, når PSA er < 10ng/ml og Gleason score 6 (23). Flere argumenterer for, at lymfadenektomi i forbindelse med radikal prostatektomi kan undlades hos patienter med gunstige præoperative parametre herunder lave PSA værdier (24). Som det fremgår, kan PSA-værdien ikke definitivt angive stadiet af sygdommen hos den enkelte patient og kan således ikke benyttes alene til afgørelse af udredning eller den definitive behandling. Flere forfattere har imidlertid vist at kombinationen af serum PSA, T-kategori og histologisk gradering vurderet ved Gleasonscore kan forudsige det patologiske tumorstadium hos patienter med klinisk lokaliseret PC (22). PSA monitorering af behandling Anvendelsen af PSA måling i forbindelse med kurativ behandling af PC er beskrevet i kapitlerne 14 og 15. Hormonmanipulation vil hos ca. 90% af patienter med avanceret PC medføre et signifikant fald i PSA koncentrationen afhængigt af tumors androgenfølsomhed (25) % af M-1 patienter vil opnå PSA <4ng/ml, men nadir nås hos nogle først efter 6-8 måneder. Fald i PSA efter 3 måneders behandling anvendes som vigtigt kriterium for behandlingseffekt og repræsenterer aktuelt den stærkeste prognostiske faktor for patientens overlevelse (25,26). For M-1 patienter er PSA fald til <4.0 ng/ml foreneligt med en gennemsnitlig overlevelse på 42 måneder, hvorimod et mindre fald betyder en kortere overlevelse (25,26). Stigende PSA er udtryk for svigtende tumorkontrol og forudgår klinisk progression med typisk 6 måneder. (27). Hos få patienter stiger PSA ikke ved progression, dels fordi hormonmanipulation formentlig kan supprimere tumorcellernes PSA produktion uden samtidig effekt på tumorvæksten, og dels fordi meget lavt differentierede og anaplastiske tumorer kun i meget ringe grad producerer PSA (28). Hos patienter i 2.linie hormonmanipulation kan fald og stigning i PSA også anvendes som respons- eller progressions kriterium, selvom PSA ekspression reflekterer ændringer i tumorbyrde betydeligt mindre pålideligt hos disse patienter med ofte mere dedifferentieret cancer (29). Hos patienter, der har været behandlet med både hormon og kemoterapi kan PSA være mindre egnet til vurdering af respons (30).

6 REKOMMANDATIONER PSA måling bør foretages hos mænd med symptomer og/eller fund, der gør PC til en diagnostisk mulighed. Ved PSA < 10 ng/ml har måling af frit/total PSA supplerende værdi. PSA velocity og PSA fordoblingstid kan anvendes som supplement ved active surveillance og hos patienter, hvor salvage behandling efter svigt af kurativ behandling overvejes. PSA-måling bør ikke foretages hos asymptomatiske mænd. En undtagelse er dog mænd med massiv arvelig disposition, se afsnittet om screening. I diagnostik: PSA < 4ng/ml, DRE normal: Ikke indikation for biopsi. Ved stadieinddeling: Under behandling: PSA ratio < 0,15 styrker indikationen for rebiopsi PSA < 20 ng/ml, ingen metastasesymptomer og kurativ behandling ikke aktuel: Ikke indikation for knogleskintigrafi Før kurativ terapi: PSA < 10 ng/ml og Gleasonscore 6 Ikke indikation for knogleskintigrafi eller lymfadenektomi. PSA umålelig efter radikal prostatektomi hos symptomfri patient: andre undersøgelser for progression er ikke indiceret Stigende PSA efter radikal prostatektomi hos symptomfri patient: Ingen indikation for knoglescintigrafi ved PSA < 20 ng/ml. Lav og stabil PSA efter kurativ strålebehandling hos symptomfri patient: Ingen andre undersøgelser for progression er indiceret Efter begyndt hormonmanipulation hos symptomfri patient: PSA er eneste nødvendige undersøgelse for objektivt respons PSA stigning over 20 ng/ml eller PSA doblingstider < 12 måneder hos patienter behandlet konservativ indikerer dårlig prognose og hormonbehandling skal overvejes.

7 Referencer 1: Polascik TJ, Oesterling JE, Partin AW. Prostata specific antigen: a decade of discovery what we have learned and where we are going J Urol 1999;162: : Malm J, Lilja H. Biochemistry of prostate specific antigen, PSA. Scand J Clin Lab Invest 1995;55: : Mermall H, Sothern RB, Kanabrocki EL, Quadri SF et al. Temporal (circadian)functional relationship between prostate-specific antigen and testosterone in healthy men. J Urol 1995;46: : Oesterling JE. Prostate specific antigen: A critical assessment of the most useful tumormarker for adenocarcinoma of the prostate. J Urol 1991;145: : Thompson IM, Pauler AD, Chi C et al. Prediction of prostate cancer for patients recieving finasteride: results from the Prostate Cancer Prevention Trial. J Clin Oncol 2007;25: : Babain RJ, Mettlin C, Kane R et al. The relationship of prostate-specific antigen to digital rectal examination and transrectal ultrasonography. Findings of the American Cancer Society National Prostate cancer Detection Project. Cancer 1992;69: : Semjonow A, Hamm M, Rathert P, Hertle L. Prostate-specific antigen corrected for prostate volume improves differentiation of benign prostatic hyperplasia and organ-confined prostate cancer. Br J Urol 1994;73: : Hudson MA, Bahnson RR, Catalona WJ. Clinical use of prostate specific antigen in patients with prostate cancer. J Urol 1989; 142(4): : Rommel FM, Agusta VE, Breslin JA et al. The use of prostate specific antigen and prostate specific antigen density in the diagnosis of prostate cancer in a community based urology practice. J Urol 1994; 151(1): : Kleer E, Oesterling JE. PSA and staging of localized prostate cancer. Urol Clin North Am : : Hugosson J. European randomized study for prostate cancer: results of PSA-related screening in Göteborg. In: Schroeder FH, editor. Recent Advances in Prostate Cancer and BPH. The proceedings of the IV Congress on Progress and Controversies in Urological Oncology (PACIOU IV). Parthenon Publishing Group, 1997: : Catalona WJ, Richie JP, Ahmann FR et al. Comparison of digital rectal examination and serum prostate specific antigen in the early detection of prostate cancer: results of a multicenter clinical trial of 6,630 men. J Urol 1994;151: : Oesterling JE, Cooner WH, Jacobsen S et al. Influence of patient age on the serum PSA concentration. An important clinical observation. Urol Clin N Am 1993;20: : Catalona WJ, Hudson MA, Scardino PT et al. Selection of optimal prostate specific antigen cutoffs for early detection of prostate cancer: receiver operating characteristic curves. J Urol 1994;152: : Benson MC, Whang IS, Olsson CA et al. The use of prostate specific antigen density to enhance the predictive value of intermediate levels of serum prostate specific antigen. J Urol 1992;147: : Zlotta AR, Djavan B, Marberger M, Schulman CC. Prostate specific antigen density of the transition zone: a new effective parameter for prostate cancer prediction. J Urol 1997; 157(4): : Carter HB, Pearson JD, Waclawiw Z, Metter E et al. Prostate-specific antigen variability in men without prostate cancer: effect of sampling interval on prostate-specific antigen velocity. Urology 1995;45: : Wolters T, Roobol MJ, Bangma CH, Schröeder FH. Is prostate-specific antigen velocity selective for clinically significant prostate cancer screening? European randomized study of screening for prostate cancer (Rotterdam). Eur Urol 2009;55:385-92

8 19: Catalona WJ, Partin AW, Slawin KM et al. Use of the percentage of free prostate-specific antigen to enhance differentiation of pros-tate cancer from benign prostatic disease: a prospective multicenter clinical trial. JAMA 1998;279: : Carter, HB, Morrell CH, Pearson JD et. Al. Estimation of prostatic growth using serial prostate-specific antigen measurements in men with and without prostatic disease. Cancer Res 1992;15: : Klotz L, Zhang L, Lam A et al. Clinical results of long-term follow-up of a large, active surveillance cohort with localized prostate cancer. J Clin Oncol. 2010;28: : Eifler JB, Feng Z, Lin BM et al. An updated prostate staging nomogram (Partin tables) based on cases from 2006 to BJUI 2013;111: : Gleave ME, Coupland D, Drachenberg D et al. Ability of serum prostate-specific antigen levels to predict normal bone scans in patients with newly diagnosed prostate cancer. Urology 1996;47: : Bishoff JT, Reyes A, Thompson IM et al. Pelvic lymphadenectomy can be omitted in selected patients with carcinoma of the prostate: development of a system of patient selection. Urology 1995;45: : Fowler JE Jr., Pandey F, Seaver LE et al. Prostate specific antigen regression and progression after androgen deprivation for localized and metastatic prostate cancer J Urol 1996;152: ; Evans CP, Gajendran V, Tewari A et al. The proportional decrease in prostate specific antigen level best predicts the duration of survival after hormonal therapy in patients with metastatic carcinoma of the prostate. Br J Urol 1996;78: : Petros JA, Andriole GL. Serum PSA after antiandrogen therapy. Urol Clin N Am 1993;20: : Leo ME, Bilhartz DL, Bergstralh, Oesterling JE. Prostate specific antigen in hormonal treated patients: Is it always an accurate indicator of disease status? J Urol1991;145: : Kelly WK, Scher HI, Mazumdar M et al. Prostate-specific antigen as a measure of disease outcome in metastatic hormone-refractory prostate cancer. J Clin Oncol 1993;11: : James ND, Caty A, Borre M et al. Safety and efficacy of the specific endothelin-a receptor antagonist ZD4054 in patients with hormone-resistant prostate cancer and bone metastases who were pain free or mildly symptomatic: a double-blind, placebo-controlled, randomised, phase 2 trial. Eur Urol. 2009;55:

9 ANDRE MARKØRER I PROSTATACANCER Morfologisk beskrivelse af prostatakirtler er hjørnestenen i PC diagnosticeringen. Flere markører benyttes til påvisning af basalcelle-tab, primær PC og PC i metastaser med ukendt primært focus. Desuden er vurdering af malignitetspotentialet væsentligt, men præcis prognosticering er et problem trods intensiv forskning inden for prognostiske og prædiktive markører (1). Grundet PCs varierende forløb er svaret på de centrale spørgsmål hvilke patienter skal behandles respektivt overvåges og hvilken behandling er den rette på et givent tidspunkt? sjældent klart. Dette kapitel opsummerer viden om prognostiske og prædiktive biomarkører, der formentlig med tiden vil muliggøre individualiseret behandling, figur 1. Markører i blod og serum Alkaliske fosfataser (alp) Ved PC med knoglemetastaser er ALP forhøjet i 50-90% af tilfældene. ALP-koncentrationen stiger før metastaser kan påvises skintigrafisk (2). Normal ALP-koncentration før hormonbehandling korrelerer med en lav metastasebyrde og længere PC-specifik overlevelse ( ). Ofte ses en stigning i ALP 2-4 uger efter påbegyndt hormonmanipulation, dette "flare" repræsenterer ikke progression men heling. Stigninger >50% reflekterer større ossøs tumorbyrde og dårligere prognose (2). ALP har prognostisk betydning ved behandling med kemoterapi hos patienter med hormonrefraktær PC (3). Proenzyme PSA (ProPSA) ProPSA omfatter flere inaktive PSA isoformer med forskellig længde proleader peptid, som normalt frakløves for at danne aktivt PSA (4). Forhøjet propsa korrelerer til PC-diagnose. Kombineres propsa med PSA og forholdet mellem frit PSA og propsa øges den diagnostiske værdi og antallet af biopsier kan reduceres. ProPSA niveauet korrelerer med differentieringsgrad og risiko for avanceret PC (5). Human kallikrein 2 (hk2) hk2 er en serine protease beslægtet med PSA. Trypsin og hk2 kløver propsa for at danne aktivt PSA. Koncentrationen af hk2 i blod er 1-2% af PSA-koncentrationen. Kombineres måling af hk2 med PSA opnås en højere specificitet især for ekstrakapsulær udbredelse og tumor volumen. hk2 er fundet associeret til lavt-differentieret tumor, avanceret PC og biokemisk recidiv efter kurativ intenderet behandling (6). Transforming growth factor-β1 (TGF-β1) TGF-β1 regulerer cellulær proliferation, differentiering og epithelial til mesenchymal transition, hvor

10 cellerne mister polaritet og celle-celle-adhæsion og opnår invasive egenskaber (7). Øget ekspression af TGFβ1 korrelerer med højere tumorgradering, invasiv vækst, metastaser og biokemisk recidiv. Circulating tumor cells (CTCs) CTCs er CD45-negative og EpCAM-positive celler. CTCs kan anvendes til monitorering af progression og behandlingseffekt. Patienter med >5 CTCs pr. 7,5 ml blod har en signifikant dårligere overlevelse sammenholdt med patienter med <5 CTCs pr. 7,5 ml blod (8). PC-deriverede CTCs indeholder samme mutationer som primærtumoren, som muligvis kan give prognostisk information. Ulemper er høje omkostninger samt umålelig eller lavt antal CTCs hos majoriteten af patienter med lokaliseret sygdom. CTCs bruges kun i forskningsøjemed. YKL-40 YKL-40 er en vækstfaktor for bindevæv og endotel. YKL-40 har selvstændig prognostisk værdi ved en række cancerformer herunder patienter med metastatisk PC, hvor ændringer i YKL-40 efter påbegyndt hormonbehandling er associeret til længere overlevelse (9). Urokinase plasminogen aktivator receptor (upar) upar er en ekstracellulær protease med indvirkning på genopbygning af væv og tumorinvasion. Forhøjet upar-niveau ses hos PC-patienter sammenlignet med BPH-patienter. upar kombineret med andre markører øger PC-detektionsraten blandt mænd med PSA <10 ng/ml. Ved lokaliseret PC er høje upar niveauer forbundet med dedifferentieret PC, glandelmetastaser og tidlig biokemisk progression. uparniveauet ved metastatisk PC har prognostisk værdi og prædikterer behandlingseffekt (10). BIOMARKØRER I URIN Prostata cancer gen 3 (PCA3) PCA3 er et ikke-kodende PC-specifikt RNA, der er forhøjet hos >90% af PC-patienter og kan detekteres i urin. Stigende PCA-3 score korrelerer med sandsynligheden for positiv rebiopsi hos mænd med tidligere negative biopsier samt med tumorvolumen og risiko for ekstraprostatisk PC. PCA3-RNA-niveauet er uafhængigt af prostatavolumen og PSA. Progensa TM PCA3 testen er en FDA godkendt test, der måler PCA3 og PSA-RNA-koncentration i urinbaseret molekylært assay (11). TMPRSS2-ERG TMPRSS2-ERG kan detekteres i urin og har en høj specificitet og positiv prædiktiv værdi for PC. TMPRSS2-

11 ERG-niveauet korrelerer med tilstedeværelse af PC, tumorvolumen, pt-kategori og Gleasonscore 7 i prostatektomi- og biopsi-populationer. Kombineres TMPRSS2-ERG og PCA3-testene opnås en forbedret korrelation til klinisk signifikant PC svarende til en diagnostisk nøjagtighed på 0,84 mod 0,79 ved brug af ERSPC risk calculator (12). Engrailed-2 (EN-2) EN-2 er en transkriptionsfaktor involveret i den embryologiske udvikling. EN-2 kan udtrykkes af PC-celler, kan detekteres i urin og er mere pålidelig end rektaleksploration og PSA i at detektere PC. EN-2 er fundet at korrelere positivt med tumorvolumen. Det er uvist om EN-2 kan adskille aggressiv fra indolent PC (13). BIOMARKØRER I VÆV Genetiske markører Genetiske markører fluktuerer ikke over tid og kan analyseres uanset patientens alder. Aktuelt er 70 PC suspekte loci identificeret, disse kan forklare ca. 30% af den arvelige PC (14). BRCA1 og BRCA2 er fundet associeret til aggressiv PC. Selvom risikoforøgelsen for udvikling af PC ved tilstedeværelsen af en specifik single nukleotid polymorfisme (SNP) generelt er under 1,5 fold synes den at stige ved et øget antal af risikoalleller. Ulemperne er, at uafhængig ekstern valideringen ofte mangler, antallet af højrisiko patienter er begrænset, og analyserne forbedre sjældent prædiktionsmodeller. Prolaris Cancer adskiller sig fra benignt væv bl.a. ved en øgning i cell cycle progression (CCP) genmutationer. Patientens CCP signatur kan måles med Pokaris-assayet. Kombineres testen med kliniske og patologiske variable bidrager den med yderligere information om risiko for progression og PC-specifik død (15). Genfusioner og deletioner Genfusioner opstår som følge af translokationer og deletioner. Genfusioner indvirker på udviklingen og progressionen af forskellige cancere og menes at være tilstede hos 60% af PC-patienter. Hovedparten involverer gener fra ETS familien af oncogene transkriptionsfaktorer (ERG, ETV1, ETV4 og ETV5), der indvirker på celleproliferation, apoptose, differentiering, angiogenese og invasiv vækst. Via translokationer eller deletioner kobles ETS-genet til et ofte konstitutivt udtrykt gen, herunder TMPRSS2, SLC45A3, HERPUD1 og NDRG1. Dette medfører ekspression af et trunkeret ETS-oncogen, der normalt ikke udtrykkes i prostata. Herunder nævnes eksempler.

12 TMPRSS2-ERG Fusionen mellem det androgen-styrede gen transmembrane protease, serine 2 (TMPRSS2) og v-ets erythroblastosis virus E26 oncogene homolog (ERG) udgør >90% af alle genfusioner i PC. Fusionen opstår tidligt i PC-udviklingen hos fusionspositive patienter og ses hos 40-50% af PC-patienter. ERG regulerer transkriptionen af en række pro-mitotiske gener og PC-cellelinje-studier har vist, at TMPRSS2-ERG er associeret med øget proliferation, motilitet og invasiv vækst (16). Mænd med genfusionen har en højere ekspression af promitotiske gener. Genfusionen er hos konservativt behandlede patienter associeret til en øget risiko for PC-relateret død. Fusionen synes at have mindre betydning hos patienter, der behandles kurativt. ETV1, ETV4 og ETV5 ETV1, ETV4 og ETV5 er oncogene transkriptionsfaktorer fra ETS familien. Genfusioner involverende ETV1, ETV4 og ETV 5 ses i henholdsvis 5-10 %, 2% og 2% af PC patienter (17). ETV1 og ETV5 menes at medvirke til øget invasiv vækst mens ETV4 er involveret i tumor vækst og proliferation. De tre geners prognostiske potentiale er fortsat uafklaret. Phosphatase and tensin homolog deleted on chromosome 10 (PTEN) PTEN fungerer som vækstfaktor-regulator og hæmmer phosphatidylinositol-3-kinasen, der er involveret i AKT aktiveringen. PTEN-deletion bevirker at AKT er konstitutivt aktiv, hvilket medfører øget vækst, proliferation, overlevelse og migration via multiple downstream targets. PTEN-deletion ses hos ca. 20% af PC-patienter. Inaktivering af PTEN alleller er associeret med avanceret pt-stadie, lymfeknudemetastaser og højere Gleasonscore efter radikal prostatektomi. PTEN-deletion er fundet associeret til tilstedeværelsen af TMPRSS2-ERG fusionen. ERG-positive patienter, der samtidig har PTEN deletion, har øget risiko for sygdomsprogression sammenholdt med ERG-positive patienter uden PTEN deletion (18). Epigenetiske ændringer: Epigenetiske ændringer inkluderer DNA-methylering, histon-modifikationer og microrna-ekspression og medfører op- eller nedregulering af target-gener uden DNA-sekvensen ændres. DNA-methylering Hypermethylering af promotorregioner ændrer transkriptionen af gener og ses ofte i tumorvæv. Gener, der reguleres via methylering i PC, inkluderer GSTP1, RARbeta2, APC, PITX2 og HOXd3 (19). Patienter med høj PITX2-methylering er vist at have en fire-fold øget risiko for at udvikle biokemisk recidiv efter operation. GSTP1 koder for et enzym, der er involveret i aftoksificeringen af karcinogener og er ofte nedreguleret i PC

13 via hypermethylering GSTP1-hypermethylering er ikke tumorspecifik og ses i op til 70% af high-grade PIN. MicroRNA(miRNA) mirna er små regulatoriske ikke-kodende RNAer, der interfererer med genekspression via suprimeret translation eller øget mrna nedbrydning (20). mirna kan detekteres i blod og serum og er ofte tumorspecifikke. Kvantitative ændringer i mirna har betydning for flere cancere, og for PC er bl.a. mirna- 30, -96, -100, -141, -145, -191, -200c, -221 og -375 fundet at have prognostisk betydning. Høje niveauer af mirna-96 er associeret til tidlig biokemisk recidiv efter prostatektomi, mens mirna-221 nedregulering er associeret til Gleasonscore, højere pt-stadie, biokemisk recidiv samt klinisk progression efter prostatektomi (21). Forhøjede værdier af mirna-141 og -375 er associeret til pt-stadie og Gleasonscore, og kan muligvis adskille metastatisk fra ikke-metastatisk PC. Fælles for mirna-studierne er, at patientkohorterne er små og resultaterne mangler validering. Proteinmarkører Immunhistokemisk undersøgelse med specifikke antistoffer benyttes til at karakterisere proteinekspression i væv. En vigtig faldgruppe er manglende reproducerbarhed mellem forskellige laboratorier grundet forskelle i standarder omkring fiksering, udskæring og immunhistokemiske procedurer, samt at immunhistokemi er en subjektiv og semi-kvantitativ analyse med interobservartør variation (22) Enkelte udvalgte biomarkører nævnes her. Ki-67 Fraktionen af prolifererende tumorceller kan vurderes ved immunhistokemisk analyse for Ki-67. Høje Ki-67 værdier er fundet associeret til død i watchful waiting kohorter, biokemisk recidiv efter prostatektomi og progression efter strålebehandling. Ki-67 er associeret til død (HR: 1,85), PC specifik død (HR: 1,82) og sygdomsfri overlevelse (HR: 1,51), og de fleste studier (23) tyder på, at Ki-67 adderer prognostisk information udover Gleasonscore og PSA. Det mangler konsensus om cut-off værdien for en positiv test og Ki-67 benyttes ikke som rutine. ERG TMPRSS2-ERG fusionen medfører, at ERG-proteinet udtrykkes og kan visualiseres immunhistokemisk. ERG regulerer transkriptionen af en række pro-mitotiske gener og udtrykkes hos cirka % af PC-patienter. ERG synes ikke at have prognostisk værdi efter radikal prostatektomi, men adderer prognostisk information udover PSA-densitet, Gleasonscore, tumor udbredelse og T-stadie for patienter i active surveillance (24).

14 Andre biomarkører Udover de omtalte markører er en lang række nye under udvikling. Udviklingen vil formentligt kunne få betydning for vurdering af fremtidige patienters behandling. En mere omfattende referenceliste inddelt efter markører er tilgængelig. Referencer 1: Kristiansen, G. Diagnostic and prognostic molecular biomarkers for prostate cancer. Histopathology, 2012;60: : Mackintosh J, Simes J, Raghavan D, Pearson B. Prostatic cancer with bone metastases: serum alkaline phosphatase (SAP) as a predictor of response and the significance of the SAP flare. Br J Urol 1990;66: : Armstrong AJ, Garrett-Mayer E et al. Prediction of survival following first-line chemotherapy in men with castration-resistant metastatic prostate cancer. Clin Cancer Res. 2010;16: : Peter J, Unverzagt C, Krogh TN et al. Identification of precursor forms of free prostate-specific antigen in serum of prostate cancer patients by immunosorption and mass spectrometry. Cancer Res 2001;61: : Catalona WJ, Bartsch G, Rittenhouse HG, et al. Serum pro-prostate specific antigen preferentially detects aggressive prostate cancers in men with 2 to 4 ng/ml prostate specific antigen. J Urol 2004;171: : Wenske S, Korets R, Cronin AM et al. Evaluation of molecular forms of prostate- specific antigen and human kallikrein 2 in predicting biochemical failure after radical prostatectomy. Int J Cancer 2009;124: : Grant CM, Kyprianou N, Epithelial mesenchymal transition (EMT) in prostate growth and tumor progression, Translational Andrology and Urology 2013;2, : Olmos, D.; Baird R.D.; Yap, T.A et al. Baseline circulating tumor cell counts significantly enhance a prognostic score for patients participating in phase I oncology trials. Clin Cancer Res 2011:17; : Johansen JS, Brasso K, Iversen P et al. Changes of biochemical markers of bone turnover and YKL-40 following hormonal treatment for metastatic prostate cancer are related to survival. Clin Cancer Res. 2007;13: : Almasi C, Brasso K, Iversen P et al. Prognostic and predictive value of intact and cleaved forms of the urokinase plasminogen activator receptor in metastatic prostate cancer. The Prostate 2011;71: : Crawford ED, Rove KO, Trabulsi EJ, et al. Diagnostic performance of PCA3 to detect prostate cancer in men with increased prostate specific antigen: a prospective study of 1962 cases. J Urol 2012; 188: : Leyten GHJM, Hessels D, Jannink SA, et al. Prospective multicentre evaluation of PCA3 and TMPRSS2- ERG gene fusions as diagnostic and prognostic urinary biomarkers for prostate cancer. Eur Urol 2014;65:

15 13: Pandha, H. Sorensen, KD.; Ørntoft, TF.et al.n2) levels predict tumour volume in men undergoing radical prostatectomy for prostate cancer. BJU Int. 2012:110: : Amin Al Olama A, Kote-Jarai Z, Schumacher FR et al. A meta-analysis of genome-wide association studies to identify prostate cancer susceptibility loci associated with aggressive and non-aggressive disease. Hum Mol Genet Jan 15;22(2): Cuzick J, Swanson GP, Fisher G, et al. Prognostic value of an RNA expression signature derived from cell cycle proliferation genes in patients with prostate cancer: a retrospective study. Lancet Oncol. 2011;12: : Wang J, Cai Y, Yu W, et al. Pleiotropic Biological Activities of Alternatively Spliced TMPRSS2/ERG Fusion Gene Transcripts. Cancer Res 2008; 68: : Hessels D, Schalken JA. Recurrent gene fusions in prostate cancer: their clinical implications and uses. Curr Urol Rep. 2013;14: : Leinonen, KA, Saramäki, OR., Furusato, B et al. Loss of PTEN is associated with aggressive behavior in ERG-positive prostate cancer. Cancer Epidemiology, Biomarkers Prevention 2103;22: : Liu L, Kron KJ, Pethe VV et al. Association of tissue promoter methylation levels of APC, TGFbeta2, HOXD3, and RASSF1A with prostate cancer progression. Int. J. Cancer 2011; 129; : Iorio MV, Croce CM. MicroRNAs in cancer: small molecules with a huge impact. J. Clin. Oncol. 2009; 27; : Spahn M, Kneitz S, Scholz CJ et al. Expression of microrna-221 is progressively reduced in aggressive prostate cancer and metastasis and predicts clinical recurrence. Int. J. Cancer 2010; 127; : Kirkegaard T, Edwards J, Tovey S, McGlynn LM, Krishna SN, Mukherjee R, et al. Observer variation in immunohistochemical analysis of protein expression, time for a change? Histopathology 2006;48: : Pollack A, DeSilvio M, Khor LY et al. Ki-67 staining is a strong predictor of distant metastasis and mortality for men with prostate cancer treated with radiotherapy plus androgen depri- vation: Radiation Therapy Oncology Group Trial J. Clin. Oncol. 2004; 22; : Xu B. The prognostic role of ERG immunopositivity in prostatic acinar adenocarcinoma: a study including 454 cases and review of the literature. Human Pathology, 2014; 45(3),