Високомолекулярні білкові біомаркери раку передміхурової залози. Перспективи використання в сучасній онкоурології
##plugins.themes.bootstrap3.article.sidebar##
##plugins.themes.bootstrap3.article.main##
Анотація
Рак передміхурової залози (РПЗ) в останні роки значно поширився серед чоловічого населення планети і тому на сьогодні є безумовною проблемою для охорони здоров’я в різних країнах, оскільки посідає друге місце після раку легенів за чисельністю летальних наслідків серед чоловіків зі злоякісними новоутвореннями. Через це рання діагностика хвороби стає вкрай потрібною.
Першим вагомим біомаркером РПЗ став протеолітичний фермент сімейства калікреїнів, який отримав назву калікреїну-3 або простатоспецифічного антигену (ПСА). Незважаючи на всі свої недоліки, а також невисоку чутливість та специфічність, які зумовлюють появу значного відсотка помилково-позитивних та помилково-негативних результатів, ПСА-тест вже протягом декількох десятиліть широко використовується в клінічній лабораторній діагностиці РПЗ. Подальше удосконалення ПСА-тесту здійснювалось шляхом впровадження низки біомаркерів на базі окремих різних молекулярних форм вільного та комплексного ПСА, серед яких найкращими прогностичними властивостями відзначається [-2]проПСА. Через це, такі показники, як % [-2]проПСА та індекс здоров’я передміхурової залози (ІЗП), що є математичним добутком % [-2]проПСА та √ зПСА, знайшли широке застосування під час ранньої діагностики РПЗ.
У даному огляді літератури головним чином обговорюються високомолекулярні білкові біомаркери РПЗ, серед яких найбільш перспективними є наступні: калікреїн-2, простатоспецифічний мембранний антиген, α-метилацил-КоА-рацемаза, інтерлейкін-6, Zn-α2 глікопротеїн, EN-2 протеїн та β-1 трансформуючий ростовий фактор.
Крім того встановлено, що за допомогою панелі біомаркерів у складі урокіназного плазміногенового активатора (уПА), рецептора до уПА та інгібітора уПА типу 1 (уПАІ-1) можна прогнозувати агресивність пухлин та їхню схильність до біохімічного рецидивування та метастазування. Це підкреслює потребу в найскорішому створенні ефективних біомаркерних панелей для онкоурології.
##plugins.themes.bootstrap3.article.details##
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Автори зберігають авторське право, а також надають журналу право першого опублікування оригінальних наукових статей на умовах ліцензії Creative Commons Attribution 4.0 International License, що дозволяє іншим розповсюджувати роботу з визнанням авторства твору та першої публікації в цьому журналі.
Посилання
The worldwide epidemiology of prostate cancer: perspectives from autopsy studies / G.P. Haas, N. Delongchamps, O.W. Brawley [et al.] // Can. J. Urol. – 2008. – Vol. 15, N 1. – P. 3866–3871.
Cancer statistics, 2010. / A. Jemal, R. Siegel, J. Xu [et al.] // Cancer J. Clin. – 2010. – Vol. 60, N 5. – P. 277–300.
Estimates of worldwide burden of cancer in 2008: GLOBOCAN 2008 / J. Ferlay, H.R. Shin, F. Bray [et al.] // Int. J. Cancer. – 2010. – Vol. 127. – P. 2893–2917.
Global cancer statistics / A. Jemal, F. Bray, M.M. Center [et al.] // CA Cancer J. Clin. – 2011. – Vol. 61. – P. 69–90.
The burden of prostate cancer in Asian nations / J. Cullen, S. Eslamanoudi, S. A. Brassel [et al.] // J. Carcinog. – 2012. – Vol. 11. – P. 7.
Григоренко В.М. Особливості демографічних показників населення України в аспекті поширення раку передміхурової залози / В.М. Григоренко, Н.О. Сайдакова, Р.О. Данилець, Н.В. Бровко // Науковий журнал МОЗ України. – 2014. – No 1. – С. 85–92.
Скрининг рака предстательной железы / Стаховский А.Э., Федоренко З.П., Витрук Ю.В. [и др.] // Клиническая онкология. – 2016. – Т. 21, No 1. – С. 50–53.
National Cancer Institute. NCI Dictionary of Cancer Terms. Available online: http://www.cancer.gov/publications/dictionaries/cancer-terms/cdrid=45618.
Gutman A.B. An “Acid” phosphatase occurring in the serum of patients with metastasizing carcinoma of the prostate gland / A.B. Gutman, E.B. Gutman // J. Clin. Invest. – 1938. – Vol. 17. – P. 473–478.
Screening and prostate-cancer mortality in a randomized European study / F.H. Schroder, J. Hugosson, M.J. Roobol [et al.] // N. Engl. J. Med. – 2009. – Vol. 360. – P. 1320–1328.
Prostate cancer – A biomarker perspective / Y. Liu, P. Hegde, F. Zhang [et al.] // Front. Endocrinol. – 2012. – Vol. 3. – P. 72–79.
Cross D.S. Historical prostate cancer screening and treatment outcomes from a single institution / D.S. Cross, M. Ritter, D.J. Reding // Clin. Med. Res. – 2012. – Vol. 10. – P. 97–105.
Sardana G. Proteomic analysis of conditioned media from the PC3, LNCaP, and 22Rv1 prostate cancer cell lines: Discovery and validation of candidate prostate cancer biomarkers / G. Sardana, K. Jung, C. Stephan, E.P. Diamandis // J. Proteome Res. – 2008. – Vol. 7. – P. 3329–3338.
Measurement of complexed PSA improves specificity for early detection of prostate cancer / M.K. Brawer, G.E. Meyer, J.L. Letran [et al.] // Urology. – 1998. – Vol. 52. – P. 372–378.
Huang Y.Q. Clinical performance of serum [-2]proPSA derivatives, %p2PSA and PHI, in the detection and management of prostate cancer / Y.Q. Huang, Sun T., Zhong W.D., Wu C.L. // Am. J. Clin. Exp. Urol. – 2014. – Vol. 2(4). – P. 343–350.
Loeb S. The prostate health index: a new test for the detection of prostate cancer / S. Loeb, W.J. Catalona // Ther. Adv. Urol. – 2014. – Vol. 6(2). – P. 74–77.
Serum isoform [-2]proPSA derivatives significantly improve prediction of prostate cancer at initial biopsy in a total PSA range of 2-10 ng/ml: a multicentric European study / M. Lazzeri, A. Haese, A. de la Taille [et al.] // Eur. Urol. – 2013. – Vol. 63. – P. 986–994.
Guazzoni G. Prostate-specific antigen (PSA) isoform p2PSA significantly improves the prediction of prostate cancer at initial extended prostate biopsies in patients with total PSA between 2.0 and 10 ng/ml: results of a prospective study in a clinical setting / G. Guazzoni, L. Nava, M. Lazzeri // Eur. Urol. – 2011. – Vol. 60. – P. 214–222.
Filella X. Evaluation of [-2]proPSA and Prostate Health Index (phi) for the detection of prostate cancer: A systematic review and meta-analysis / X. Filella, N. Gimenez // Clin. Chem. Lab. Med. – 2013. – Vol. 51. P. 729 – 739.
Jansen F. H. Prostate-specific antigen (PSA) isoform p2PSA in combination with total PSA and free PSA improves diagnostic accuracy in prostate cancer detection / F.H. Jansen, R.H. van Schaik, J. Kurstjens // Eur. Urol. – 2010. – Vol. 57. – P. 921–927.
[-2]Proenzyme prostate specific antigen is more accurate than total and free prostate specific antigen in differentiating prostate cancer from benign disease in a prospective prostate cancer screening study / B.V. Le, C.R. Griffin, S. Loeb [et al.] // J. Urol. – 2010. – Vol. 183. – P. 1355–1359.
Multicenter evaluation of [-2]proprostate-specific antigen and the prostate health index for detecting prostate cancer / C. Stephan, S. Vincendeau, A. Houlgatte [et al.] // Clin. Chem. – 2013. – Vol. 59. – P. 306–314.
A multicenter study of [-2]proprostate specific antigen combined with prostate specific antigen and free prostate specific antigen for prostate cancer detection in the 2.0 to 10.0 ng/ml prostate specific antigen range / W.J. Catalona, A.W. Partin, M.G. Sanda [et al.] // J. Urol. – 2011. – Vol. 185. – P. 1650–655.
Clinical utility of % p2PSA and prostate health index in the detection of prostate cancer / X. Filella, L. Foj, J.M. Augé [et al.] // Clin. Chem. Lab. Med. – 2014. – Vol. 52. – P. 1347–1355.
Performance of serum prostate-specific antigen isoform [-2]proPSA (p2PSA) and the prostate health index (PHI) in a Chinese hospital-based biopsy population / R. Na, D. Ye, F. Liu [et al.] //Prostate. – 2014. – Vol. 74. – P. 1569–1575.
Prostate health index (phi) and prostate cancer antigen 3 (PCA3) significantly improve diagnostic accuracy in patients undergoing prostate biopsy / S. Perdona, D. Bruzzese, M. Ferro [et al.] // Prostate. – 2013. – Vol. 73. – P. 227–235.
Serum index test %[-2]proPSA and Prostate Health Index are more accurate than prostate specific antigen and % fPSA in predicting a positive repeat prostate biopsy / M. Lazzeri, A. Briganti, V. Scattoni [et al.] // J. Urol. – 2012. – Vol. 188. – P. 1137–1143.
Scattoni V. Head-to-head comparison of prostate health index and urinary PCA3 for predicting cancer at initial or repeat biopsy / V. Scattoni, M. Lazzeri, G. Lughezzani // J. Urol. – 2013. – Vol. 190. – P. 496–501.
Diagnostic significance of [-2]pro-PSA and prostate dimension-adjusted PSA-related indices in men with total PSA in the 2.0–10.0 ng/mL range / K. Ito, M. Miyakubo, Y. Sekine [et al.] // World. J. Urol. – 2013. – Vol. 31. – P. 305–311.
The Prostate Health Index in predicting initial prostate biopsy outcomes in Asian men with prostate-specific antigen levels of 4–10 ng/mL / C.F. Ng, P.K. Chiu, N.Y. Lam [et al.] // Int. Urol. Nephrol. – 2014. – Vol. 46. – P. 711–717.
A prospective, multicenter, National Cancer Institute Early Detection Research Network study of [-2]proPSA: improving prostate cancer detection and correlating with cancer aggressiveness / L.J. Sokoll, M.G. Sanda, Z. Feng [et al.] // Cancer Epidemiol. Biomarkers Prev. – 2010. – Vol. 19. – P. 1193–1200.
Preoperative prostate-specific antigen isoform p2PSA and its derivatives, % p2PSA and prostate health index, predict pathologic outcomes in patients undergoing radical prostatectomy for prostate cancer / G. Guazzoni, M. Lazzeri, L. Nava [et al.] // Eur. Urol. – 2012. – Vol. 61. – P. 455–466.
Heidegger I. [-2]proPSA is an early marker for prostate cancer aggressiveness / I. Heidegger, H. Klocker, E. Steiner // Prostate Cancer Prostatic Dis. – 2014. – Vol. 17. – P. 70–74.
Changes in prostate cancer grade on serial biopsy in men undergoing active surveillance / S.P. Porten, J.M. Whitson, J.E. Cowan [et al.] // J. Clin. Oncol. – 2011. – Vol. 29. – P. 2795–2800.
Pathological outcomes in men with low risk and very low risk prostate cancer: implications on the practice of active surveillance / J.J. Tosoian, E. JohnBull, B.J. Trock [et al.] // J. Urol. – 2013. – Vol. 190. – P. 1218–1222.
Pro-prostate-specific antigen measurements in serum and tissue are associated with treatment necessity among men enrolled in expectant management for prostate cancer / D.V. Makarov, S. Isharwal, L.J. Sokoll [et al.] // Clin. Cancer. Res. – 2009. – Vol. 15. – P. 7316–7321.
ProPSA and diagnostic biopsy tissue DNA content combination improves accuracy to predict need for prostate cancer treatment among men enrolled in an active surveillance program / S. Isharwal, D.V. Makarov, L.J. Sokoll [et al.] // Urology. – 2011. – Vol. 77. – P. 763–766.
Tosoian J.J. Association of [-2]proPSA with biopsy reclassification during active surveillance for prostate cancer / J.J. Tosoian, S. Loeb, Z. Feng // J. Urol. – 2012. – Vol. 188. – P. 1131– 1136.
The impact of baseline [-2] proPSA-related indices on the prediction of pathological reclassification at 1 year during active surveillance for low-risk prostate cancer: the Japanese multicenter study cohort / H. Hirama, M. Sugimoto, K. Ito [et al.] // J. Cancer Res. Clin. Oncol. – 2014. – Vol. 140. – P. 257–263.
[-2]proPSA versus ultrasensitive PSA fluctuations over time in the first year from radical prostatectomy, in an high-risk prostate cancer population: a firs report / S. De Luca, R. Passera, A. Sottile [et al.] // BMC Urology. – 2016. – Vol. 16 (14). – P. 1–8.
Ultrasensitive detection of prostatespecific antigen by a time-resolved immunofluorometric assay and the immolate immunochemiluminescent thirs-generation assay: potential applications in prostate and breast cancer / R.A. Ferguson, H. Yu, M. Kalivas [et al] // Clin. Chem. – 1996. – Vol. 42. – P. 675–684.
Relative concentrations of hK2/PSA mRNA in benignand malignant prostatic tissue / S. Lintula, J. Stenman, A. Bjartell [et al.] // Prostate – 2005. – Vol. 63. – P. 324–329.
Clinical value of human glandular kallikrein 2 and free and total prostatespeciWc antigen in serum from a population of men with prostate-speciWc antigen levels 3.0 ng/mL or greater / C. Becker, T. Piironen, K. Pettersson [et al.] // Urology – 2000. – Vol. 55. – P. 694–699.
Human glandular kallikrein 2 levels in serum for discrimination of pathologically organ-conWned from locally-advanced prostate cancer in total PSA-levels below 10 ng/ml / A. Haese, M. Graefen, T. Steuber [et al.] // Prostate – 2001. – Vol. 49. – P. 101–109.
Comparison of free and total forms of serum human Kallikrein 2 and prostatespeciWc antigen for prediction of locally advanced and recurrent prostate cancer / T. Steuber, A.J. Vickers, A.M. Serio [et al.] // Clin. Chem. – 2006. – Vol. 53, N 2. – P. 233–240.
Risk assessment for biochemical recurrence prior to radical prostatectomy: signiWcant enhancement contributed by human glandular kallikrein 2 (hK2) and free prostate speciWc antigen (PSA) in men with moderate PSAelevation in serum / T. Steuber, A.J. Vickers, A. Haese [et al.] // Int. J. Cancer – 2006. – Vol. 118. – P. 1234–1240.
Discrimination of men with prostate cancer from those with benign disease by measurements of human glandular kallikrein 2 (HK2) in serum / C. Becker, T. Piironen, K. Pettersson [et al.] // J. Urol. – 2000. – Vol. 163. – P. 311–316.
Total and Gleason grade 4/5 cancer volumes are major contributors of human kallikrein 2, whereas free prostate speciWc antigen is largely contributed by benign gland volume in serum from patients with prostate cancer or benign prostatic biopsies / A. Haese, M. Graefen, T. Steuber [et al.] // J. Urol. – 2003. – Vol. 170. – P. 2269–2273.
Horoszevicz J.S. Monoclonal antibodies to a new antigenicmarker in epithelial prostatic cells and serum of prostatic cancer patients / J.S. Horoszevicz, E. Kawinski, G.P. Murphy // Anticancer Res. – 1987. – Vol. 7(5B). – P. 927–935.
Chang S.S. Prostate-specific membrane antigen: present and future applications / S.S. Chang, P.B. Gaudin, V.E. Reuter, W.D. Heston // Urology. – 2000. – Vol. 55. – P. 622–629.
Expression of prostate-specific membrane antigen (PSMA) in prostatic adenocarcinoma and prostatic intraepithelial neoplasia / C. Marchal, M. Redondo, M. Padilla [et al.] // Histol. Histopathol. – 2004. – Vol. 19(3). – P. 715–718.
Prognostic value of combined «triple»-reverse transcription-PCR analysis for prostate-specific antigen, human kallikrein 2, and prostate-specific membrane antigen mRNA in peripheral blood and lymph nodes of prostate cancer patients / R. Kurek, G. Nunez, N. Tselis [et al.] // Clin. Cancer Res. – 2004. – Vol. 10 (17). – P. 5808–5814.
Prostate-specific membrane antigen (PSMA): current benefits and future value / A.A. Elgamal, E.H. Holmes, S.L. Su [et al.] // Semin. Surg. Oncol. – 2000. – Vol. 18. – P. 10–16.
Decreased alpha-methylacyl CoA racemase expression in localized prostate cancer is associated with an increased rate of biochemical recurrence and cancer-specific death / M.A. Rubin, T.A. Bismar, O. Andren [et al.] // Cancer Epidemiol. Biomark. Prev. – 2005. – Vol. 14. – P. 1424–432.
EPCA-2: a highly specific serum marker for prostate cancer / E. Leman, G. Cannon, B. Trock [et al.] // Urology. – 2007. – Vol. 69(4). – P. 714–720.
Expression of a novel biomarker, EPCA, in adenocarcinomas and precan-cerous lesions in the prostate / H. Uetsuki, H. Tsunemori, R. Taoka [et al.] // J. Urol. – 2005. – Vol. 174. – P. 514–518.
Endoglin regulates cancer-stromal cell interactions in prostate tumors / D. Romero, C. O’Neill, A. Terzic [et al.] // Cancer Res. – 2011. – Vol. 71. – P. 3482–3493.
Preoperative serum levels of early prostate cancer antigen (EPCA) predict prostate cancer progression in patients undergoing radical prostatectomy / Z. Zhao, W. Ma, G. Zeng [et al.] // Prostate. – 2012. – Vol. 72. – P. 270–279.
Bickers B. New molecular biomarkers for the prognosis and management of prostate cancer – the post PSA era / B. Bickers, C. Aukim-Hastie // Anticancer Res. – 2009. – Vol. 29. – P. 3289–3298.
Association of preoperative plasma levels of insulin-like growth factor I and insulin-like growth factor binding proteins-2 and -3 with prostate cancer invasion, progression, and metastasis / S. Shariat, D. Lamb, M. Kattan [et al.] // J. Clin. Oncol. 2002. – Vol. 20 (3). – P. 833–841.
Sardana G. Emerging biomarkers for the diagnosis and prognosis of prostate cancer / G. Sardana, B. Dowell, E. Diamandis // Clin. Chem. – 2008. – Vol. 54(12). – P. 1951–1960.
Tissue expression of transforming growth factor β1 and its receptors: correlation with pathologic features and biochemical progression in patients undergoing radical prostatectomy / S. Shariat, A. Menesses-Diaz, I. Kim [et al.] // Urology. – 2004. – Vol. 63(6). – P. 1191–1197.
Early postoperative plasma transforming growth factor β1 is a strong predictor of biochemical progression after radical prostatectomy / S. Shariat, J. Walz, C. Roehrborn [et al.] // J. Urol. – 2008. – Vol. 179(4). – P. 1593–1597.
Wolff J. Serum concentrations of transforming growth factor β1 in patients with benign and malignant prostatic diseases / J. Wolff, T. Fandel, H. Borchers // Anticancer Res. – 1999. – Vol. 19(4A). – P. 2657–2659.
Plasma levels of interleukin-6 and its soluble receptor are associated with prostate cancer progression and metastasis / S. Shariat, B. Andrews, M. Kattan // Urology. – 2001. – Vol. 58(6). – P. 1008–1015.
The addition of interleukin-6 soluble receptor and transforming growth factor в 1 improves a preoperative nomogram for predicting biochemical progression in patients with clinically localized prostate cancer / M. Kattam, S. Shariat, B. Andrews [et al.] // J. Clin. Oncol. 2003. – Vol. 21(19). – P. 3573–3579.
Crystallographic studies of ligand binding by Zn-alpha2-glicoprotein / S.L. Delker, A.P. West, L. McDermott [et al.] // J. Struct. Biol. – 2004. – Vol. 148. – P. 205–213.
Ekman R. Renal handling of Zn-alpha2-glycoprotein as compared with that of albumin and the retinol-binding protein / R. Ekman, B.G. Johansson, U. Ravnskov // J. Clin. Invest. – 1976. – Vol. 57. – P. 945–954.
Bondar O.P. LC-MS/MS Quantification of Zn-α2 glycoprotein: a potential serum biomarker for prostate cancer // O.P. Bondar, D.R. Barnidge, E.W. Klee // Clin. Chem. – 2007. – Vol. 53(4). –
P. 673–678.
Expression of soluble urokinase plasminogen activator receptor may be related to outcome in prostate cancer patients / N. McCabe, F. Angwafo, A. Zaher [et al.] // Oncol. Rep. – 2000. – Vol. 7(4). – P. 879–882.
Heterogeneity in plasminogen activator (PA) levels in human prostate cancer cell lines: increased PA activity correlated with biologically aggressive behavior / H. Keer, F. Gaylis, J. Kozlowski [et al.] // Prostate. – 1991. – Vol. 18(3). – P. 201–214.
Elavation of serum levels of urokinase-type plasminogen activator and its receptor is associated with disease progression and prognosis in patients with prostate cancer / H. Miyake, I. Hara, K. Yamanaka [et al.] // Prostate. – 1999. – Vol. 39(2). – P. 123–129.
Association of the circulating levels of the urokinase system of plasminogen activation with the presence of prostate cancer and invasion, progression, and metastasis / S. Shariat, C. Roehrborn, J. McConnel [et al.] // J. Clin. Oncol. – 2007. – Vol. 25(4). – P. 349–355.
Plasminogen activators in human prostate cancer cell lines and tumors: correlation with the aggressive phenotype // F. Gaylis, H. Keer, M. Wilson [et al.] // J. Urol. – 1989. – Vol. 142(1). – P. 193–198.
PSA isoforms and intact and cleaved forms of urokinase plasminogen activator receptor in serum improve selection of patients for prostate cancer biopsy / T. Steuber, A. Vickers, A. Haese [et al.] // Int. J. Cancer. – 2007. – Vol. 120(7). – P. 1499–1504.
Prostate cancer biomarkers: an update / O.J. Romero, G.B. Garcia, J.F. Campos [et al.] // Urol. Oncol. – 2014. – Vol. 32(3). – P. 252–260.
Engrailed-2 (EN2): A tumor specific urinary biomarker for the early diagnosis of prostate cancer / R. Morgan, A. Boxall, A. Bhatt [et al.] // Clin. Cancer Res. – 2011. – Vol. 17. – P. 1090–1098.
Engrailed-2 protein as a potential urinary prostate cancer biomarker: a comparison study before and after digital rectal examination / M.P. Marzall, W. Sroka, M. Adamowski [et al.] // Eur. J. Cancer Prev. – 2015. – Vol. 24. – P. 51–56.
Вивчення компонентного складу та ферментативної активності простатичної рідини чоловіків з України / Л.В. Горбань, І.Т. Гавриш, Р.О. Данилець [та ін.] // Вісник проблем біології та медицини. – 2016. – Вип. 3. – Т. 1(31). – С. 77–81.
Prostatic intraepithelial neoplasia and apoptosis in benign prostatic hyperplasia before and after the Chernobyl accident in Ukraine / A.F. Vosianov, A.M. Romanenko, L.B. Zabarko [et al.] // Pathol. Oncol. Res. – 1999. – Vol. 5(1). – P. 28–31.
