ETURAUHASSYÖVÄN MERKKIAINEET: PSA:n ERI MOLEKYYLIMUODOT Jari Leinonen. Ulf-Håkan Stenman juhlasymposiumi

Transkriptio

1 ETURAUHAYÖVÄN MERKKIAINEET: PA:n ERI MOLEKYYLIMUODOT Jari Leinonen Ulf-Håkan tenman juhlasymposiumi

2 tenman UH et al Pubmed: tenman UH AND prostate yli 100 artikkelia tenman UH kaikki aiheet yli 500 artikkelia v. 1991:

3 1971 seminaaliplasman g-seminoproteiini (Hara et al) PA:n historiaa 1979 puhdistus prostatasta (Wang et al) > PA-nimitys 1980 seerumin PA ja prostatasyöpä (Papsidero) PA-immunomääritys 1991 PA:n eri muodot seerumissa (tenman et al) 1999 PA:n immunologisen rakenteen kartoitus (IOBM) 2008 PA MAb kompleksin kiderakenne (Menez et al)

4 PA 33 kd er-proteaasi entsyymi (237 aa) kymotrypsiinin kaltainen ents.spes. pilkkoo Gln ja Tyr jälkeen kuuluu human kallikrein proteaasiperheeseen HK1-HK3 (PA=HK3) HK2 prostataspesifinen; 79 % PA-samankaltaisuus biologinen tehtävä seminaaliplasman hyytymän liuottaminen c (seminaali-plasma) mg/ml hyvä lähtömateriaali PA:n puhdistukseen veressä norm. n. miljoonasosa sem.plasman pitoisuudesta eturauhasen taudeissa PA:n vuoto vereen lisääntyy

5 PA:n molekyylimuodot veressä immunoreaktiiviset PA-muodot vapaa PA (33 kd) PA-ACT (100 kd) (PA-API) ei-immunoreaktiivinen PA PA-A2M (720 kd) PA-A2M -kompleksi PA Vapaa PA PA-serpin -kompleksi A2M ACTtai API PA

6 PA:n aktivaatio ja inaktivaatio sininen: N-terminus punainen: aktiivinen keskus keltainen: peptidirungon katkaisukohta 3D-mallitus Villoutreix et al -vapaan PA:n muodot immunologisesti hyvin samankaltaisia propa aktiivinen PA Halkaistu (inaktiivinen PA) Active site

7 PA-epitoopit -5-6 pääepitooppia -immunodominantti totaali- PA epitooppi (sininen) -vapaa-pa -epitooppi (keltainen + vihreä) -aktiivinen keskus: punainen ACT PA Epitooppi rakenteet Leinonen et al 2004 aktiivinen keskus PA

8 eturauhassyöpä toiseksi yleisin miesten syöpäkuolleisuuden aiheuttaja länsimaissa prostatasyöpäriski n. 10 %, kuolleisuus n. 3 % hitaasti kehittyvä syöpä voidaan hoitaa, jos havaitaan lokalisoituneena voidaan havaita PA-testillä varhaisessa vaiheessa PA taso nousee myös hyvänlaatuisten prostata-sairauksien myötä huomattava osa löydetyistä syövistä ei kehittyisi kliinisiksi syöviksi potilaan elinaikana

9

10 PA prostatasyövän merkkiaineena paljon käytetty TPA n. 1700/kk, FPA n. 2800/kk kudosspesifinen, ei syöpäspesifinen hoidon seuranta TPA varhaisdiagnostiikka ja seulonta TPA sensitiivinen alhainen spesifisyys BPH:n takia 4 µg/l usein diskutoitu biopsia indikaatio raja 4 µg/l -rajalla n. joka neljännellä PCa

11 PA hoidon seurannassa TPA-määritys radikaaliprostatektomia onnistuneen leikkauksen jälkeen PA ei mitattavissa analyyttisesti herkällä menetelmällä voidaan taudin uusiutuminen havaita aikaisin ristiriitaisia mielipiteitä ultraherkkien menetelmien tarpeellisuudesta sädehoito mitä alhaisempi PA-taso saavutetaan, sitä parempi ennuste hormonihoito (androgeeni-deprivaatio) hoitovasteen arviointi tason lasku voi myös johtua PA-geenin ekspressiotason alentumisesta

12 Number of screened men PA screening (Fig by P Finne) Prostate cancer 22% risk: 50% 83% P Finne Total PA, µg/l

13 PA-pohjaisia menetelmiä / indeksejä varhaisdiagnostiikkaan Ikäspesifiset viitearvot PA-tasot nousevat normaalisti iän myötä PA:n muutosnopeus (PA-velocity) Muutosnopeus suurempi syöpäpotilailla kuin BPH:ssa vaikea standardoida PA 4-10 ug/l: tason nousu > 0.75 ug/l / y assosioituu syöpään (Carter et al) huomioitava PA-tasojen fysiologinen ja analyyttinen vaihtelu Nixon et al 1997: change of > 30 % indicative that significant change in the PA level has occurred esim. PA tason muutos 4 ug/l > 5 ug/l voi johtua normaalivariaatiosta PA-tiheys (PA density) uhteutetaan PA-arvo prostatan tilavuuteen korkea PA taso ja pieni prostata > suuri syöpäriski vapaan PA:n suhde matala suhde > suuri syöpäriski mahdollisesti muut PA:n eri muodot PA-A2M, PA-API, propa, BPA (HK2)

14 PA varhaisdiagnostiikassa TPA kohonnut (esim. >4 ug/l) > biopsia n. joka neljännellä PCa F/T suhde spesifisyyden parantamiseksi (syöpäriski kasvaa, kun F/T laskee) voidaan eliminoida n. 20 % vääristä positiivisista F/T:n käyttö; esim. Chan et al 1999: TPA 4-10 ug/l, v. miehet F/T > 25 %, DRE OK > matala riski > ei biopsiaa F/T < 10 % > korkea riski Risk calculators (PA,, F/T, DRE, TRU)

15 PA-menetelmien tasot ensimmäinen rererenssimenetelmä : Hybritech (nyk. Beckman Coulter) PA assay FDA approved 1986 varhasisdiagnostiikassa biopsia cut-off 4 ug/l 1999 WHO PA standardit 96/670 for total PA (PA-ACT+FPA) 96/668 for free PA (rekomb. humaani-pa) tason muutos verrattuna Hybritech -tasoon Kompleksoitu PA ACT PA Vapaa PA

16 PA-menetelmien tasot kalibraattorin vs näytteen koostumus päämuoto veressä PA-ACT kalibraattorit yleensä fpa:ta fpa veressä heterogeeninen vasta-aineiden spesifisyys ekvimolaarinen vs nonekvimolaarinen määritys? ristireaktiot (esim. hk2) menetelmien tekniset periaatteet esim. reaktioaika (MAb-kinetiikka) Kompleksoitu PA ACT tai API PA Vapaa PA

17 PA EQA -esimerkki x CV n 15 methods mean 4.1 ug/l Min 3.2 ug/l Max 6.0 ug/l 13/15 methods: ug/l PA-EQA Labquality 2005/1 all all 9 methods mean 0.35 ug/l Min 0.26 ug/l Max 0.40 ug/l mean 8 % Min 7 % Max 11 % all

18 PA -preanalytiikkaa fysiologinen variaatio % TPA % FPA fyysinen rasitus ei normaalisti vaikutusta pyöräily (PCa-potilailla)? ejakulaatio Ristiriitaisia tuloksia prostatan manipulaatio DRE voi nostaa FPA tasoa tilapäisesti biopsia Huomattava T- ja FPA-tason tilapäinen nousu

19 PA:n in vitro -stabiilisuus PA:n reaktiot inhibiittorien kanssa vapaan PA:n reaktio A2M:n kanssa arkivoidut näytteet, PA-ACT:n dissosiaatio, A2M:n inaktivaatio säilyvyys +4 C / RT TPA plasma + kokoveri ainakin 24 h FPA plasma + kokoveri ainakin 8 h Aktiivinen PA Active site Halkaistu PA propa PA-serpin -kompleksit PA-A2M -kompleksi ACT or API PA A2M PA

20 MAHDOLLIIA UUIA PA-POHJAIIA (tai hk2) MÄÄRITYKIÄ PA-inhibiittori kompleksit PA-a2- mahroglobuliini (A2M) propa etupäässä syöpäsolujen erittämä muoto halkaistu PA vapautuu BPH-kudoksesta hk2 human kallikrein related peptidase KLK2 ekspressio lisääntyy syöpäsoluissa (PAekspressio alentuu) PA-A2M-määritys teknisesti vaikea vapaan PA:n eri muodoille vaikea kehittää spesifisiä MAbeja pienimolekyyliset sitojat, jotka mahtuvat aktiiviseen keskukseen? PA L-chain H-chain IgG IgG kristallografia-rakenne by Marquart et a

21 mitä PA:n lisäksi? Early prostate cancer antigen (EPCA) tuma-matriksi proteiini, lisääntynyt ilmentyminen CaP:ssa EPCA-2 proteiinille kehitetty seerumitesti, raportoitu hyvä paikallisen ja levinneen CaP:n diagnostinen erotuskyky Prostate cancer antigen 3 (PCA3, DD3) non-coding RNA, tuotto prostatassa, voimakas tuotto CaP:ssa PCA3 -mrna:n mittaus virtsa-sedimentissä (APTIMA), transcription mediated amplification PCA3 score, PCA3 mrna, tason normalisaatio PA mrna tason avulla, CaP vs BPH erotus? α-methylacyl-coa Racemase (AMACR) voimakas ja spesifinen ilmentyminen CaP-kudoksessa testi kehitetty mrna:n mittaamiseen virtsasta Prostate pecific Membrane Antigen (PMA) prostataepiteelissä voimakkaasti ilmentyvä membraaniproteiini Prostacint, 111In anti-pma -MAb kuvantamistesti CaP:n levinneisyyden arviointi

22 Yhteenveto PA esiintyy veressä monissa eri muodoissa PA testin varhaisdiagnostista osuvuutta tulisi pystyä parantamaan eri PA-muotojen spesifistä mittausta voidaan käyttää hyväksi diagnostisen tarkkuuden parantamiseksi hoidon seurannassa TPA varhaisdiagnostiikassa F/T suhde mitä matalampi F/T suhde, sitä suurempi syöpäriski kehitteillä on eri PA-muodoille spesifisiä määritysmenetelmiä muita PCa:n kehittymiseen assosioituvien geenituotteiden määritysmenetelmiä niiden mahdollinen hyödyllisyys jää nähtäväksi