BIOMARKERY V DIAGNOSTICE KARCINOMU PROSTATY

Transkript

1 Univerzita Karlova Praha LÉKAŘSKÁ FAKULTA V PLZNI BIOMARKERY V DIAGNOSTICE KARCINOMU PROSTATY Autoři Radka Fuchsová, Milan Hora, Olga Dolejšová, Ondřej Topolčan Sponsored by OP VK CZ.1.07/2.3.00/

2 Autoři MUDr. Radka Fuchsová, Prof. MUDr.Milan Hora, Ph.D. MBA. MUDr. Olga Dolejšová Prof. MUDr. Ondřej Topolčan,CSc. Markéta Vlčková Ing. Petr Matějka PharmDr. Radek Kučera, Ph.D. RNDr. Jindra Windrichová, PhD. Petr Kasík Doc. RNDr. Ladislav Pecen, PhD. Prof. Rafael Molina Josep Augé Fradera Vydalo nakladatelsví Tribun 2014 ISBN

3 Anatomie prostaty Prostata je svalově žláznatý orgán. Konečné velikosti dosahuje kolem puberty a významně přispívá k tvorbě ejakulátu. Na prostatě rozlišujeme: Bázi basis prostatae - přiléhá k močovému měchýři Hrot apex prostatae - směřuje ventrokaudálně a dosahuje až k diafragma urogenitale Plochu přední facies anterior Plochu zadní facies posteriori - otočenou směrem k rektu, skrz jehož stěnu je prostata hmatná. Je rozdělena na přední část a na zadní část, Zadní část prostaty je prostřednictvím ductus ejaculatorii dělena na kraniální úsek tzv. střední lalok prostaty lobus medius a úsek kaudální. Povrch prostaty pokrývá tenké vazivové pouzdro. Koncový úsek zadní části je rozdělen septem na dva laloky. Směrem k zevní části vazivového pouzdra je žilní pleteň. Vývody žláz prostaty se spojují ve žlázové vývody ústící do uretry. Zvětšení periurethalních žlázek v oblasti lobus medius může způsobit potíže při močení dysuria, až obstrukci vnitřního ústí uretery. Ve vyšším věku se vyskytuje hypertrofie žláz prostaty, nejčastěji ve vnitřní zóně (adenom prostaty). Hypertrofie neboli benigní zvětšování objemu vede k poruchám močení, oproti tomu karcinom prostaty postihuje spíše zónu zevní. Sekret prostaty tvoří až 30% ejakulátu. Obsahuje látky důležité pro výživu spermií. Funkce i stavba prostaty je ovlivňována hormony a mění se v průběhu života. Obr. 1 (upraveno dle U.S. National Institutes of Health) Benigní hyperplazie Žlázky, které jsou distálně, mohou více expandovat (nebrání jim svěrač) a tvoří tzv. tranzientní zónu. Právě v periuretrální a tranzientní zóně se kolem 40. roku věku začínají tvořit benigní uzlíky (budoucí laterální laloky hyperplazie). Periuretrální uzlíky mají charakter stromatu, uzlíky v tranzientní zóně jsou glandulární. stádium patologické počátky histologických změn o období mikroskopických změn ( rok) o období makroskopických změn stádium klinické prostatismus

4 Růst BHP charakterizuje tvorba uzlů, difúzní hyperplázie tranzientní zóny a zvětšování uzlů. Okolní prostatická tkáň je pomalu posouvána periferně a tvoří tzv. chirurgické pouzdro. Hlavními faktory jsou vyšší věk a přítomnost androgenů (funkční varlata). S přibývajícím věkem zůstává hladina dihydrotestosteronu (DHT) normální, po 60. roce věku spíše klesá, avšak postupně přibývá množství estrogenů. Soudí se, že receptory pro DHT jsou exprimovány ve zvýšené míře právě pod vlivem estrogenů, což vede ke zvýšené vazbě DHT, a tím dochází k růstové stimulaci prostaty. Obstrukce je tvořena dvěma složkami mechanickou (pasivní komprese uretry) a dynamickou (závisí na tonu prostatických hladkých svalů). Z dlouhodobé obstrukce dochází k hypertrofii detruzoru, vzniká tzv. trabekularizace (makroskopicky viditelné hypertrofické snopce), tvorba pseudodivertiklů a pravých divertiklů. Když se detrusor vyčerpá, vzniká reziduum s dilatací měchýře, útlak močovodů se vznikem refluxu, infekce močových cest (IMC) až chronická renální insuficience (CHRI). Srovnání normální a hyperplastické prostaty Neexistuje korelace mezi velikostí prostaty a stupněm obstrukce. Soubor příznaků se někdy nazývá prostatismus. Mezi iritační příznaky BHP patří: polakisurie, imperativní mikce, nykturie, urgentní inkontinence a bolest za sponou stydkou. Jsou nejspíše dány reakcí detruzoru na obstrukci. Obstrukční příznaky BHP jsou vyvolány mechanickým zúžením uretry. Jedná se o retardaci startu močení, močení se zvýšeným úsilím, přerušovanou a prodlouženou mikci, ztenčení proudu, postevakuační inkontinenci a vznik močového rezidua až retence. Prediktory progrese BHP jsou vyšší prostatický specifický antigen (PSA), větší objem prostaty a přítomnost zánětlivých změn v prostatické tkáni. Symptomové skóre se určuje na základě odpovědí na 7 otázek (I-PSS skóre): pocit úplnosti vyprázdnění frekvence mikce nykturie síla močového paprsku opožděný začátek mikce přerušovaná mikce urgence Molekulární podstata vzniku nádoru

5 Příčinou deregulace buněčné proliferace vedoucí k nekontrolovanému množení buněk je mutace genů kódujících proteiny. Maligní transformaci buňky mohou způsobit chromozomové translokace, které způsobí nesprávnou expresi genů, které tvoří nové funkční vlastnosti (Thompson, 2004). Mutaci buněk způsobují faktory biologické, chemické, fyzikální a také hormonální (Dvořáčková, 2012). Nejdůležitější somatickou změnou je vznik onkogenu z protoonkogenu (Štern, 2008). Rozlišujeme tři skupiny genů: Protoonkogeny jejich normální funkcí je stimulace růstu a diferenciace buněk, pomocí retrovirů a kancerogenů jsou přeměňovány v onkogeny Tumor supresorové geny regulační geny kontrolující buněčné dělení, jejich mutace může vést ke zhoubným důsledkům Mutátorové geny jejich funkcí je oprava poškozené DNA Hledání specifického onkogenu pro KP bylo řadu let neúspěšné. V roce 2005 bylo zjištěno, že u většiny prostatických nádorů jsou exprimovány transkripční faktory ERG a ETV1. Tyto faktory patří do skupiny ETS transkripčních proteinů, které regulují geny hrající roli v buněčné proliferaci, diferenciaci, hematopoéze, apoptóze atd. Hlavní příčinou aktivace těchto onkogenů je translokace promotoru, který pochází z genu TMPRSS2 (Transmembránová serin - 2 proteáza), který obsahuje složku regulovanou androgeny. Dochází k deleci proměnlivého úseku DNA mezi TMPRSS2 a ERG na stejném chromozomu. TMPRSS2 je exprimována v normální prostatické tkáni a silně exprimována v tkáni prostatického nádoru. Somatické změny se týkají kromě uvedeného genu, také genu GSTP1 a genu PTEN (homolog fosfatázy a tenzinu) Onemocnění prostaty: Hyperplazie Myoadenomatosní hyperplazie prostaty Časté onemocnění mužů po 40. roce věku, probíhá zde množení žlázek a stromatu prostaty. Hyperplazie má uzlovitý charakter. Růst stromatu je pod vlivem estrogenů a androgenů. Dochází ke zbytnění prostaty, to vede k zúžení prostatické části uretry, stagnaci moči v močovém měchýři, a tím stoupá riziko zánětů (Dvořáčková, 2012). Nádory prostaty karcinom prostaty Druhý nejčastější karcinom u mužů, který vede ke smrti pacientů. Na vzniku se podílejí hormonální vlivy a vlivy prostředí. Metastazuje do kostí. Nádor produkuje PSA - prostatický specifický antigen. Slouží k odhalování časných lézí v rámci screeningu. Z histologického hlediska se jedná o adenokarcinom Epidemiologie karcinomu prostaty Incidence karcinomu prostaty ve světě kolísá. V USA je u mužů nejčastějším zhoubným nádorem. V Evropě je častý např. ve Francii. Vzácněji se vyskytuje u východní populace Japonsko, Korea, Indie a Čína (Povýšil, Šteiner, 2007). Novorozenec (mužské pohlaví) má 16 % pravděpodobnost, že se u něj v budoucnu vyskytne KP a 3 % pravděpodobnost, že na toto onemocnění zemře (Štern, 2008). Významnou roli hraje věk, rasové faktory, hormonální vlivy a genetické predispozice. Nádor postihuje muže nad 50 let a s vyšším věkem jeho incidence stoupá. Toto onemocnění postihuje především starší muže, proto není srovnání s civilizačními chorobami, jako jsou například ischemická choroba srdeční apod., na které je mortalita vysoká i v relativně nízkém věku (Adam, Vorlíček, aj., 2002). Karcinom prostaty vzniká nejčastěji v periferní oblasti žlázy, konkrétně v zadní části a v periferní zóně - přibližně 75% případů. Primární nádor je asymptomatický. Při vyšetření per rektum může být dosažitalný pohmatem. Diagnóza vychází z biochemického stanovení nádorového markeru PSA. Zobrazovací metody a mikroskopická biopsie prostaty jsou navazující vyšetření na stanovení koncentrace PSA (Povýšil, Šteiner aj., 2007). Rozšiřování karcinomu prostaty se děje především krevní cestou, lymfatiky a per continuitatem (šíření do okolí). Šíří se do měkkých tkání a také do semenných váčků. Karcinom prostaty metastazuje

6 lymfatickou cestou do regionálních lymfatických uzlin. Krevní cestou především metastazuje do kostí, pánve, do páteře, lebky. V konečných stádiích onemocnění mohou být významné metastázy do jater a plic (Povýšil, Šteiner aj., 2007). Zásadní prognostický význam v klinické praxi mají vyšetření hladiny PSA, stanovení skóre podle Gleasona a určení stádia onemocnění podle mezinárodní klasifikace maligních nádorů TNM.

7 Etiologické faktory Genetické vlivy - Na genetickém podkladě vzniká zhruba 9% karcinomů prostaty, pravděpodobně se jedná o autozomálně dominantní dědičnost. Věk Výskyt v 8. dekádě je 208/1000 proti 8/1000 v 6. dekádě. Dietické návyky Vyšší výskyt koreluje s vyšším příjmem nasycených mastných kyselin a nižší výskyt koreluje s vyšším příjmem zeleniny. Etnické vlivy Výskyt u Číňanů, Indiánů a Židů je nižší než u Indoevropské populace. Profesionální expozice U pracovníků s ionizujícím zářením můžeme sledovat ne příliš vysoké riziko. Záleží na dávce ionizujícího záření a na zářiči se kterým pracujeme. Jediný případ, kde bylo zjištěno dvojnásobné riziko, je u farmářů. Hormonální vlivy Androgeny jsou podmínkou vzniku karcinomu, ne však jeho příčinou. Hlavní zástupce androgenů představuje testosteron vznikající v Leydigových buňkách varlat, v 10% jsou zastoupeny dehydroepiandrosteronem a androstendionem produkovanými nadledvinami. 98% testosteronu je vázáno na bílkoviny krevní plazmy SHBG (sex hormon binding globulin) Stanovení diagnózy karcinomu prostaty Primární nádor bývá asymptomatický. Diagnóza je založena na vyhodnocení anamnézy, klinických obtíží, vyšetření vzorku krve a moči, vyšetření per rectum, použití zobrazovacích metod (sono, NMR a cholin PET-CT) a bioptické vyšetření vzorku tkáně prostaty. Při vyšetření per rektum může být nádor dosažitelný pohmatem. Zásadní prognostický význam v klinické praxi mají vyšetření hladiny PSA, stanovení skóre podle Gleasona a určení stádia onemocnění podle mezinárodní klasifikace maligních nádorů TNM. Laboratorní vyšetření Jako prvním markerem diagnostiky KP bylo stanovení PAP (Prostatic acid phosphatase), enzymu produkovaného prostatou, nacházejícím se ve vyšším množství u mužů trpících KP. V současné době je nejvýznamnějším nádorovým markerem PSA, glykoprotein, který je produkován epiteliálními buňkami zdravé

8 Metastatický PCa (% všech PCa) PCa Klinické Stadium (% případů) tkáně i buňkami nádorové prostatické tkáně. PSA není specifický pro karcinom prostaty. Hodnoty PSA mohou být zvýšené i při nemaligních onemocnění. K lepšímu rozlišení benigních prostatických nádorů slouží poměr fpsa vůči PSA= % fpsa Zavedení stanovování PSA a detekce Ca Prostaty PSA testování PSA testování Edrizzi Urology 2001; 57: 733 Paquette Urology 2002; 60:756 Mezi nově stanovované markery patří PCA3 a [-2]proPSA. V případě PCA3 se jedná o molekulárně genetické vyšetření moče nemocného po předchozí masáži prostaty. Pro jeho stanovení byla vyvinuta a popsána realtime fluorescenční PCR (Klečka, 2008, Stolz, 2013). [-2]proPSA je izoforma volného PSA (viz dále). Pro jeho hodnocení se používá index zdraví prostaty PHI, který kombinuje koncentraci [-2]proPSA s hladinami PSA celkového a volného (fpsa), podle vzorce: PHI=([-2]proPSA /freepsa)x tpsa. Tento marker odráží i agresivitu nádoru. Digitální rektální vyšetření (DRE) Pomocí tohoto vyšetřením získáme orientační představu především o konzistenci, velikosti a ev. i lokálním rozsahu nádoru. Normální prostata má elastickou konzistenci, jiná konzistence je podezřelá. Nádor prostaty je při pohmatu tvrdý a značně hrbolatý. Jedná se o subjektivní vyšetření, jehož provedení i hodnocení závisí na zkušenostech lékaře (Obr. 2). Při jakémkoliv i sebemenším podezření na KP je jasnou indikací k biopsii prostaty.

9 Obr. DRE (převzato z www. nytimes.com) Transrektální biopsie prostaty Pokud je hladina PSA zvýšena nebo pokud je fyzikální vyšetření prostaty suspektní, urolog indikuje transrektální ultrasonografii prostaty (TRUS) a následnou biopsii. Vzorek tkáně prostaty se odebírá tenkou jehlou zavedenou pod ultrazvukovou kontrolou konečníkem. Odběr trvá zhruba 3-10 minut. Minimální počet odebraných vzorků bývá deset. TRUS lze využít také k výpočtu objemu prostaty. Histologický průkaz Na přesném stanovení rozsahu onemocnění se podílí podrobné histopatologické vyšetření resekované prostaty. Patolog popisuje vlastnosti tkáně, zda se jedná o zbytnění prostaty, zánět prostaty či samotný karcinom. Při podezření na diagnózu KP se hodnotí tzv. Gleasonovo skóre, které vyjadřuje agresivitu nádoru na základě stupnice Záleží na stavbě celých žlázek. Čím vyšší skóre, tím je nádor agresivnější. Odběr množství vzorků tkáně k bioptickému posouzení odebrané části je nezbytný pro histologické vyšetření a závěrečnou diagnózu. Gleason grade dle ISUP 2005 Gleason skore součet dvou nej gradů min 3+3

10 Stručný popis jednotlivých markerů karcinomu prostaty PSA (prostatický specifický antigen), fpsa (volná frakce PSA) Wang a jeho spolupracovníci identifikovali a vyčistili prostatický specifický antigen (PSA) v roce PSA je serinová proteináza produkovaná buňkami prostaty. Patří do skupiny kalikreinů, označovaný také hk3 (human kalikrein). Může se podílet na ztekucení ejakulátu. Zvýšená hladina se nachází v séru při karcinomu prostaty. Bývá zvýšena i za jiných okolností, jako je benigní hyperplazie prostaty, katetrizace močového měchýře, nebo i delší jízda na kole. Zásadní je rozlišení benigní hyperplazie od karcinomu prostaty. PSA v séru existuje ve třech formách: 1. Vázaný na alfa -1- antichymotrypsin (70 90%) 2. Vázaný na alpha - 2 -makroglobulin, postrádá imunoreaktivitu 3. Volný PSA První a třetí forma se imunologicky detekují a označují se souhrnně jako celkový PSA

11 Následující tabulka ilustruje rozložení hodnot PSA v populaci mužů (tabulka č. 1) Klinická N 0-4,00 4,01-10,0 10,01-20,0 20,01-40 > 40 kategorie Zdraví jedinci Muži < 40 let Muži > 40 let Muži celkem Rakovinná onemocnění Celkem Nerakovinná onemocnění Benigní < 1 0 hypertrofie prostaty Různá močopohlavní Tab. Distribuce hodnot PSA (μg/l) v % (upraveno dle Beckman Coulter, 2006). Nové studie ukazují, že pravděpodobnost karcinomu prostaty je poměrně vysoká i v případě hodnot < 4 μg/l, jak ukazuje následující tabulka č. 2. To je důvodem, že v aktuálních studiích autoři vyšetřují fpsa a p2psa již od hladiny PSA 2 μg/l. PSA (μg/l) Pravděpodobnost KP Pravděpodobnost KP, Gleason > 7 KP 0-0,5 6,60% 0,80% 0,6-1 10,10% 1,00% 1,1-2 17,00% 2,00% 2,1-3 23,90% 4,60% 3,1-4 26,90% 6,70% Tab. Pravděpodobnost KP u hodnot PSA < 4 μg/l, převzato z Guidelines on Prostate Cancer (Heidenreich A., et al., 2013). fpsa Procento volného PSA pomáhá při posouzení relativního rizika karcinomu prostaty, lze použít jak k posouzení rizik u individuálních pacientů, tak i jako pomůcku při rozhodování o dalším postupu. Bylo prokázáno, že %fpsa (poměr fpsa vůči PSA) v séru významně zlepšují rozlišení karcinomu prostaty od benigní prostatických stavů, zvláště upacientů s hladinami PSA v rozmezí 4 až 10 ng/ml. Vyšší %fpsa v séru korelují s nižším rizikem karcinomu prostaty, zatímco hodnoty %fpsa pod 10 % jsou mnohem více spojovány s karcinomem. Procento volného PSA s hodnotami PSA mezi 4-10 μg/l může rozdělit riziko u mužů, u nichž výsledky DRE byly negativní. Nižší hodnoty procenta fpsa ukazují na vyšší riziko KP PSA Pravděpodobnost KP 0-2 μg/l 1% 2-4 μg/l 15% 4-10 μg/l 25% >10 μg/l >50%

12 procento fpsa Pravděpodobno st KP 0-10 % 56% % 28% % 20% % 16% > 25 % 8%

13 PSA densita Volný PSA má tři složky izoforem: 1. propsa - zvýšený výskyt v tumorové tkáni prostaty 2. BPSA - zvýšený výskyt v nodulární tkáni 3. Intaktní PSA Cut off PSA se mění v souvislosti s věkem, důležité je i vztažení kvantity PSA k objemu prostaty tzv. denzita PSA, rychlost růstu koncentrace PSA (PSA velocity). Stanovení poměru volného a celkového PSA tzv. free/total PSA slouží pro odlišení malignity a benigní hyperplazie prostaty. Free PSA u nemocných s karcinomem má zpravidla nižší hodnotu. Podíl volné frakce ubývá (>25% menší pravděpodobnost KP, <10% roste pravděpodobnost KP)

14 Obr. 4 Formy PSA Cut off PSA se mění v souvislosti s věkem, důležité je i vztažení kvantity PSA k objemu prostaty tzv. denzita PSA a rychlost růstu koncentrace PSA (PSA velocita). Věkově specifické normální hodnoty PSA v µg/l : věk , , ,5 Nad ,5 [-2]proPSA ProPSA a BPSA představují rozdílné formy fpsa, které vykazují větší asociaci s onemocněním než PSA, fpsa nebo cpsa samotné. Ukázalo se, že zkrácené formy propsa jsou zvýšené v periferní zóně tkáně karcinomu prostaty v porovnání s tkáněmi BHP. ProPSA byl zvýšený ve tkáni tumoru prostaty, zatímco BPSA byl zvýšený v nodulární tkáni přechodové zóny.

15 [-2]ProPSA jako specifičtější marker pro Ca Prostaty Normální žláza Nádorová tkáň Mikolajczyk et al Cancer Research 2001; 61: Nejvíce pozornosti se věnuje [-2]proPSA, protože jde o primární formu nalezenou v extraktech z tumorů a vykazuje vyšší imunobarvení v tumoru prostaty než v benigní tkáni. Kromě toho in vitro je nejstabilnější z pěti identifikovaných forem propsa Obr. 5 Molekulární formy PSA kolující v krvi

16 Preanalytická fáze stanovování markerů prostaty Preanalytická fáze je důležitou součástí laboratorního vyšetření, podílí se z velké části na jeho správnosti. Nejvíce chyb vzniká právě v této fázi. Zahrnuje následující postupy a operace: Požadavek na vyšetření Příprava vyšetřovaného na odběr Odběr biologického materiálu + uchování a transport do laboratoře Příjem vzorku v laboratoři Příprava vzorku na zpracování (centrifugace) Řada faktorů preanalytické fáze může ovlivnit výsledek vyšetření, proto je snahou tyto faktory eliminovat Požadavky na odběr vzorku [-2]proPSA, fpsa a PSA: Vyšetření se provádí ze séra. Vzorky musí být odebrány před manipulacemi s prostatou - digitální rektální vyšetření (DRE), masáž prostaty, transrektální ultrazvukové vyšetření (TRUS) a biopsie prostaty. Digitální rektální vyšetření může způsobit přechodné zvýšení sérových hladin PSA. V případě hraničního zvýšení bylo doporučeno opakované měření hladiny PSA. Hladinu zvyšuje i jízda na kole nebo na koni. Transrektální punkční biopsie jehlou také zapříčiní přetrvávající zvýšení hladiny PSA. Proto se mezi punkční biopsií jehlou a odběrem vzorku na měření PSA doporučuje šestitýdenní prodleva.vzorky plazmy by se neměly používat. Vzorky je nutné zpracovat (odstředit) a uchovávat v chladničce max do 3 hodin od odběru krve. Na delší dobu uložit při -20 ºC. Interferuje hemolýza. Stanovení fpsa, PSA, [-2]proPSA je nutné provádět na stejném analyzátoru. V současnosti je stanovení [-2]proPSA dostupné v několika laboratořích v ČR a dosud není hrazeno z prostředků zdravotního pojištění. [-2]proPSA a výpočet PHI v klinické praxi Karcinom prostaty nadále zůstává hlavní příčinou úmrtí na nádorová onemocnění a každoročně si v Evropě a Spojených státech vyžádá přibližně úmrtí. Karcinom prostaty má na svědomí přibližně tisíc úmrtí ročně v Evropě a úmrtí ročně ve Spojených státech. Stanovení p2psa vyvinula společnost Beckman Coulter, Inc. pro měření [-2]proPSA v séru. Ve studiích s muži, u nichž biopsie potvrdila karcinom prostaty, se ukázalo, že [-2]proPSA v rozsahu 2,0 až 10,0 ng/ml zlepšoval specificitu detekce karcinomu vůči %fpsa samotného. Užitečnost[-2]proPSA u mužů s PSA pod 4,0 ng/ml je zvláště zajímavá, protože v tomto rozpětí existuje mnoho karcinomů. prekurzorní formy PSA tedy nastupují jakožto potenciální důležité diagnostické sérové markery pro rozšíření a zlepšení detekce karcinomu prostaty. Hodnoty [-2]proPSA samotné se neukázaly jako efektivní, proto byl zaveden index PHI. phi je multifaktoriální matematickou kombinací koncentrací PSA, fpsa a [-2]proPSA navržené pro optimalizaci klinické citlivosti a specificity jakožto pomůcky při určování rizika karcinomu prostaty. Výsledky multicentrického pilotního klinického hodnocení zjistily, že hodnoty phi významně zdokonalily klinickou specificitu relativně vůči PSA a %fpsa při detekci karcinomu prostaty. Při 95 % klinické citlivosti byla klinická specificita pro phi 18,2 % v porovnání s 6,6 % pro %fpsa u PSA v rozsahu od 2 ng/ml až 10 ng/ml. Všechny subjekty byly ve věku od 50 do 84 let s hodnotami PSA v rozsahu 2 až 10 ng/ml (kalibrace Hybritech) a nálezy digitálního rektálního vyšetření (DRE), u nichž nebylo podezření na karcinom. Tito muži představují diagnostickou šedou zónu, v němž PSA identifikoval muže jakožto vysoce rizikové

17 (25 % míra karcinomu u mužů nad 50 let věku), kde by se ale klinická specificita mohla zlepšit. Pro rozsahy od 2 až 4 ng/ml a 4 až 10 ng/ml PSA bylo prokázáno srovnatelné riziko karcinomu prostaty přibližně 25 %. Zařazovací kritéria zahrnovala: pacienti podepsali informovaný souhlas, muži ve věku 50 let, pacienti nebyli léčeni kvůli onemocnění prostaty v době odběru krve, Hybritech PSA 2,0 a 10 ng/ml, TRUS biopsie 6 jehel a diagnóza byla potvrzena histologicky. Vyřazovací kritéria zahrnovala: předchozí karcinom prostaty v anamnéze,použití přípravků Avodart nebo Proscar kdykoliv pře odběrem krve, použití jiných léčiv nebo léčebných metod nebo nedávná prostatickou manipulací, která by mohla ovlivňovat hodnoty PSA během třech měsíců předcházejících odběru krve (včetně Propecia a androgenní terapie včetně testosteronu nebo Androgel), akutní prostatitidy, infekce močových test, předchozí transuretrální resekce prostaty (TURP), jednoznačné výsledky biopsie, DRE s diskrétními moduly s podezřením na karcinom, PSA 2,0 nebo 10,0 ng/ml. Studie se účastnilo celkem 519 mužů (233 s karcinomem prostaty a 286 bez karcinomu prostaty). Medián věku pro pacienty s karcinomem a benigním onemocněním byl 63 let v prvním a 62 let v druhém případě. Tabulka 1 a Tabulka 2 ukazují očekávané hodnoty na základě kalibrací Hybritech a WHO v prvním a druhém případě pro PSA (ng/ml), fpsa (ng/ml), [-2]proPSA (pg/ml), %fpsa [(fpsa/psa) x 100 %] a phi pro tuto populaci mužů. Rozsah PSA 2 až 10 ng/ml s kalibrací Hybritech odpovídá rozsahu 1,6 až 7,8 ng/ml s kalibrací WHO.

18 Prostate Health Index phi Výběr vhodného skóre Beckman Coulter phi, které slouží jako vodítko pro léčbu pacienta, uvažuje procentuální podíl detekovaných karcinomů (klinická citlivost) a podíl mužů bez karcinomu, u nichž je možné se vyhnout biopsii (klinická specificita). Například hodnota phi 25 odpovídá 88 % klinické senzitivitě 33,6 % klinické specificitě. Proto se přibližně 1 ze 3 mužů může vyhnout biopsii prostaty, zatímco se detekuje 88 %, pokud je jejich hodnota phi nižší než 25. U mužů s hodnotou phi nad 25 riziko karcinomu vzrůstá. Volba vhodného phi, které bude použito jako vodítko při klinickém rozhodování, se může pro každého pacienta měnit a může záviset částečně na jiných klinicky důležitých faktorech nebo na rodinné anamnéze onemocnění. Proto jsme provedli vlastní testování zavedení PHI v podmínkách běžné urologické praxe. Ověření využití v našich podmínkách V současné době existují dva důvody, proč se prakticky přestal provádět celoplošný screening karcinomu prostaty pomocí PSA. Prvním důvodem je, že na sjezdu Americké onkologické společnosti v roce 2011 (ASCO 2011) bylo konstatováno, že pomocí PSA a fpsa nelze odhadnout agresivitu nádorového procesu, a dochází tím ke zbytečnému zahájení léčby i v případech, kde není vůbec indikována (overtherapy). Druhým důvodem je jeho nízká specificita. Tu sice zlepšuje kombinování s % fpsa (nejčastěji používané v České republice) nebo v zahraničí často používanou velocitou a densitou PSA nebo využití na věk adjustovaných referenčních hodnot. Nízká specificita PSA vede k nadměrnému počtu biopsií prostaty čili k over diagnostice. Proto se neustále hledají nové markery pro zpřesnění diferenciální diagnostiky mezi BPH a karcinomem. Stanovení [-2]proPSA tedy umožňuje zpřesnit diferenciální diagnostiku mezi benigními onemocněními (BHP) a karcinomem prostaty, především v tzv. šedé zoně PSA tedy 4-10ug/L, ale i u velkých prostat s PSA 10-20ug/L. Do našeho souboru jsme zahrnuli pacienty s PSA až do 20 ug/l, aby výsledky co nejvíce odrážely běžnou urologickou praxi a zajímalo nás, zda i v intervalu hodnot PSA ug/l by bylo možné PHI využít. Rozbor jednotlivých případů ukázal, že i u pacientů s vysokým celkovým PSA v benigní skupině byli někteří pacienti s velmi nízkými hodnotami PHI. Stanovení výpočtu PHI může vést ke snížení počtu biopsií i k upuštění od rebiopsií u pacientů s benigní hyperplazií s vysokým a stabilním PSA nebo naopak k urychlení naplánování biopsie nebo rebiopsie u falešně negativních biopsií karcinomů. U vysokých hodnot PHI u pacientů s benigním výsledkem biopsie je potřeba uvážit, že některé studie udávají až 25% podíl falešně negativních prvních biopsií. Za předpokladu takto

19 vysokého počtu falešně negativních hodnot, je výpočet sensitivit a specifit PHI velmi problematický, protože neexistuje spolehlivá metodika určující správně negativní pacienty (zlatý standard). V dostupné literatuře není jednotný názor na cut-off pro PHI. A navíc na rozdíl od nás se zabývají především skupinou nemocných v šedé zóně PSA tj ug/l. Pro využití PHI v naší rutinní praxi bylo nutno optimalizovat hodnoty cut-off pro PHI. Námi zvolené hodnoty 0-30 pro benigní léze mají dostatečně vysokou negativní prediktivní hodnotu (více než 97%). Mediány a min-max Marker BPH Ca P p value total PSA (ng/ml) 7.31 (1,8-19,8) 7.60 (1,1-19,8) % free PSA propsa (pg/ml) (1,8-45,3) 16 (3-81) (4,1-31,7) 19 (4-135) < PHI (13-155) (17-231) < věk NS ROC křivky sensitivity false positivity parameter PHI propsa psa ratio

20 AUC metoda AUC PHI %freepsa propsa PSA Některá zahraniční data ukázala, že hodnota PHI koreluje s hodnotou Gleaason skore, tedy s agresivitou nádoru. I náš soubor toto ukázal. Distribuce hodnot PHI dle Gleason

21 Hodnoty markerů dle Gleason Ukázka výpočtu konkrétního přínosu PHI u našeho souboru. tpsa n CaP %freepsa PHI 2-4ng/ml 4-10ng/ml 10-30ng/ml Total

22 Hladiny tpsa počet %freepsa - (Pod 20%) Počet indikovaných biopsií na základě PHI (Nad 40) 2-4ng/ml 4-10ng/ml 10-30ng/ml Total negativních 8 negativních 17 6 negativních 5 negativních PHI je novým laboratorním parametrem v diferenciální diagnostice onemocnění prostaty, který ve srovnání s tradičně používanými biomarkery podstatně zvyšuje přesnost diagnostického procesu (snižuje overdiagnosis) a v konečném důsledku přispívá k optimalizaci provádění biopsií. Literatura se vztahem problematice 1: Abrate A, Lughezzani G, Gadda GM, Lista G, Kinzikeeva E, Fossati N, Larcher A, Dell'Oglio P, Mistretta F, Buffi N, Guazzoni G, Lazzeri M. Clinical use of [-2]proPSA (p2psa) and its derivatives (%p2psa and Prostate Health Index) for the detection of prostate cancer: a review of the literature. Korean J Urol Jul;55(7): : Abrate A, Lazzeri M, Lughezzani G, Buffi N, Bini V, Haese A, de la Taille A, McNicholas T, Palou Redorta J, Gadda GM, Lista G, Kinzikeeva E, Fossati N, Larcher A, Dell'Oglio P, Mistretta F, Freschi M, Guazzoni G. Clinical performance of Prostate Health Index (PHI) for prediction of prostate cancer in obese men: data from a multicenter European prospective study, PROMEtheuS project. BJU Int Aug 18 3: Bessede T, Malavaud B. [The new biomarkers of prostate cancer]. Prog Urol Mar;21 Suppl 2:S63-7.

23 4: Bruzzese D, Mazzarella C, Ferro M, Perdonà S, Chiodini P, Perruolo G, Terracciano D. Prostate health index vs percent free prostate-specific antigen for prostate cancer detection in men with "gray" prostate-specific antigen levels at first biopsy: systematic review and meta-analysis. Transl Res Jun 26. pii: S (14) : Ferro M, Bruzzese D, Perdonà S, Marino A, Mazzarella C, Perruolo G, D'Esposito V, Cosimato V, Buonerba C, Di Lorenzo G, Musi G, De Cobelli O, Chun FK, Terracciano D. Prostate Health Index (Phi) and Prostate Cancer Antigen 3 (PCA3) significantly improve prostate cancer detection at initial biopsy in a total PSA range of 2-10 ng/ml. PLoS One Jul 4;8(7):e : Ferro M, Bruzzese D, Perdonà S, Mazzarella C, Marino A, Sorrentino A, Di Carlo A, Autorino R, Di Lorenzo G, Buonerba C, Altieri V, Mariano A, Macchia V, Terracciano D. Predicting prostate biopsy outcome: prostate health index (phi) and prostate cancer antigen 3 (PCA3) are useful biomarkers. Clin Chim Acta Aug 16;413(15-16): : Filella X, Foj L, Alcover J, Augé JM, Molina R, Jiménez W. The influence of prostate volume in prostate health index performance in patients with total PSA lower than 10 μg/l. Clin Chim Acta Sep 25;436: : Filella X, Foj L, Augé JM, Molina R, Alcover J. Clinical utility of %p2psa and prostate health index in the detection of prostate cancer. Clin Chem Lab Med Sep;52(9): : Filella X, Giménez N. Evaluation of [-2] propsa and Prostate Health Index (phi) for the detection of prostate cancer: a systematic review and meta-analysis. Clin Chem Lab Med Apr;51(4): doi: /cclm Review. 10: Fossati N, Lazzeri M, Haese A, McNicholas T, de la Taille A, Buffi NM, Lughezzani G, Gadda GM, Lista G, Larcher A, Abrate A, Mistretta F, Bini V, Redorta JP, Graefen M, Guazzoni G. Clinical performance of serum isoform

24 [-2]proPSA (p2psa) and its derivatives, namely %p2psa and PHI (Prostate Health Index) in men younger than 60 years of age: results from a multicentric European study. BJU Int Mar 3. 11: Fossati N, Buffi NM, Haese A, Stephan C, Larcher A, McNicholas T, de la Taille A, Freschi M, Lughezzani G, Abrate A, Bini V, Palou Redorta J, Graefen M, Guazzoni G, Lazzeri M. 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: Results from a Multicentric European Prospective Study. Eur Urol Aug 16. pii: S (14) : Friedersdorff F, Manus P, Miller K, Lein M, Jung K, Stephan C. Serum testosterone improves the accuracy of Prostate Health Index for the detection of prostate cancer. Clin Biochem Jul;47(10-11): : Guazzoni G, Lazzeri M, Nava L, Lughezzani G, Larcher A, Scattoni V, Gadda GM, Bini V, Cestari A, Buffi NM, Freschi M, Rigatti P, Montorsi F. 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. Eur Urol Mar;61(3): : Guazzoni G, Nava L, Lazzeri M, Scattoni V, Lughezzani G, Maccagnano C, Dorigatti F, Ceriotti F, Pontillo M, Bini V, Freschi M, Montorsi F, Rigatti P. 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. Eur Urol Aug;60(2): : Hirama H, Sugimoto M, Ito K, Shiraishi T, Kakehi Y. 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. J Cancer Res Clin Oncol Feb;140(2): : Hori S, Blanchet JS, McLoughlin J. From prostate-specific antigen (PSA) to

25 precursor PSA (propsa) isoforms: a review of the emerging role of propsas in the detection and management of early prostate cancer. BJU Int Oct;112(6): : Houlgatte A, Vincendeau S, Desfemmes F, Ramirez J, Benoist N, Bensalah K, Durand X. [Use of [-2] pro PSA and phi index for early detection of prostate cancer: a prospective of 452 patients]. Prog Urol May;22(5): doi: /j.purol : Igawa T, Takehara K, Onita T, Ito K, Sakai H. Stability of [-2]Pro-PSA in whole blood and serum: analysis for optimal measurement conditions. J Clin Lab Anal Jul;28(4): doi: /jcla : Isharwal S, Makarov DV, Sokoll LJ, Landis P, Marlow C, Epstein JI, Partin AW, Carter HB, Veltri RW. 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. Urology Mar;77(3):763.e : Ito K, Miyakubo M, Sekine Y, Koike H, Matsui H, Shibata Y, Suzuki K. Diagnostic significance of [-2]pro-PSA and prostate dimension-adjusted PSA-related indices in men with total PSA in the ng/ml range. World J Urol Apr;31(2): : Jansen FH, van Schaik RH, Kurstjens J, Horninger W, Klocker H, Bektic J, Wildhagen MF, Roobol MJ, Bangma CH, Bartsch G. Prostate-specific antigen (PSA) isoform p2psa in combination with total PSA and free PSA improves diagnostic accuracy in prostate cancer detection. Eur Urol Jun;57(6): : Lamy PJ, Montels F, Tosi D, Leizour B, Bascoul-Mollevi C, Castan F, Roques S, Nielloud F, Rebillard X. [Evaluation of (-2)proPSA in combination with total PSA and free PSA for the early detection of prostate cancer]. Ann Biol Clin (Paris) Sep-Oct;71(5):

26 23: Lazzeri M, Abrate A, Lughezzani G, Gadda GM, Freschi M, Mistretta F, Lista G, Fossati N, Larcher A, Kinzikeeva E, Buffi N, Dell'Acqua V, Bini V, Montorsi F, Guazzoni G. Relationship of chronic histologic prostatic inflammation in biopsy specimens with serum isoform [-2]proPSA (p2psa), %p2psa, and prostate health index in men with a total prostate-specific antigen of 4-10 ng/ml and normal digital rectal examination. Urology Mar;83(3): : Lazzeri M, Haese A, de la Taille A, Palou Redorta J, McNicholas T, Lughezzani G, Scattoni V, Bini V, Freschi M, Sussman A, Ghaleh B, Le Corvoisier P, Alberola Bou J, Esquena Fernández S, Graefen M, Guazzoni G. 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. Eur Urol Jun;63(6): : Lazzeri M, Haese A, Abrate A, de la Taille A, Redorta JP, McNicholas T, Lughezzani G, Lista G, Larcher A, Bini V, Cestari A, Buffi N, Graefen M, Bosset O, Le Corvoisier P, Breda A, de la Torre P, Fowler L, Roux J, Guazzoni G. Clinical performance of serum prostate-specific antigen isoform [-2]proPSA (p2psa) and its derivatives, %p2psa and the prostate health index (PHI), in men with a family history of prostate cancer: results from a multicentre European study, the PROMEtheuS project. BJU Int Aug;112(3): : Le BV, Griffin CR, Loeb S, Carvalhal GF, Kan D, Baumann NA, Catalona WJ. [-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. J Urol Apr;183(4): : Liang Y, Ankerst DP, Ketchum NS, Ercole B, Shah G, Shaughnessy JD Jr, Leach RJ, Thompson IM. Prospective evaluation of operating characteristics of prostate cancer detection biomarkers. J Urol Jan;185(1): : Liu Y, Xu Y, Zhang ZH, Yang K. [Prostate health index in predicting the

27 results of prostate biopsy for prostate cancer: a meta-analysis]. Zhonghua Nan Ke Xue Aug;20(8): Chinese. 29: Loeb S, Catalona WJ. The Prostate Health Index: a new test for the detection of prostate cancer. Ther Adv Urol Apr;6(2): : Loeb S. Prostate Health Index (PHI): golden bullet or just another prostate cancer marker? Eur Urol Jun;63(6):995-6; discussion : Lughezzani G, Lazzeri M, Haese A, McNicholas T, de la Taille A, Buffi NM, Fossati N, Lista G, Larcher A, Abrate A, Mistretta A, Bini V, Redorta JP, Graefen M, Guazzoni G. Multicenter European External Validation of a Prostate Health Index-based Nomogram for Predicting Prostate Cancer at Extended Biopsy. Eur Urol Dec 16. pii: S (13) : Mearini L, Ferri C, Lazzeri M, Bini V, Nunzi E, Fiorini D, Costantini E, Manasse GC, Porena M. Evaluation of Prostate-Specific Antigen Isoform p2psa and Its Derivates, %p2psa, Prostate Health Index and Prostate Dimension-Adjusted Related Index in the Detection of Prostate Cancer at First Biopsy: An Exploratory, Prospective Study. Urol Int. 2014;93(2): : Na R, Ye D, Liu F, Chen H, Qi J, Wu Y, Zhang G, Wang M, Wang W, Sun J, Yu G, Zhu Y, Ren S, Zheng SL, Jiang H, Sun Y, Ding Q, Xu J. Performance of serum prostate-specific antigen isoform [-2]proPSA (p2psa) and the prostate health index (PHI) in a Chinese hospital-based biopsy population. Prostate Nov;74(15): : Ng CF, Chiu PK, Lam NY, Lam HC, Lee KW, Hou SS. The Prostate Health Index in predicting initial prostate biopsy outcomes in Asian men with prostate-specific antigen levels of 4-10 ng/ml. Int Urol Nephrol Apr;46(4): : Nichol MB, Wu J, Huang J, Denham D, Frencher SK, Jacobsen SJ. Cost-effectiveness of Prostate Health Index for prostate cancer detection. BJU

28 Int Aug;110(3): : Nordström T, Vickers A, Assel M, Lilja H, Grönberg H, Eklund M. Comparison Between the Four-kallikrein Panel and Prostate Health Index for Predicting Prostate Cancer. Eur Urol Aug 20. pii: S (14) : Perdonà S, Bruzzese D, Ferro M, Autorino R, Marino A, Mazzarella C, Perruolo G, Longo M, Spinelli R, Di Lorenzo G, Oliva A, De Sio M, Damiano R, Altieri V, Terracciano D. Prostate health index (phi) and prostate cancer antigen 3 (PCA3) significantly improve diagnostic accuracy in patients undergoing prostate biopsy. Prostate Feb 15;73(3): : Porpiglia F, Russo F, Manfredi M, Mele F, Fiori C, Bollito E, Papotti M, Molineris I, Passera R, Regge D. The Roles of Multiparametric Magnetic Resonance Imaging, PCA3 and Prostate Health Index-Which is the Best Predictor of Prostate Cancer after a Negative Biopsy? J Urol Feb 8. pii: S (14) : Roumeguère T, Van Velthoven R. [Focus on the screening for prostate cancer by PSA]. Rev Med Brux Sep;34(4): Review. French.. 40: Ruzhanskaya AV, Evgina SA, Skibo II. [The practical application of marker -2proPSA and health index of prostate phi in diagnostics of prostate cancer]. Klin Lab Diagn Jan;(1):4-8. Russian. 41: Sartori DA, Chan DW. Biomarkers in prostate cancer: what's new? Curr Opin Oncol May;26(3): : Scattoni V, Lazzeri M, Lughezzani G, De Luca S, Passera R, Bollito E, Randone D, Abdollah F, Capitanio U, Larcher A, Lista G, Gadda GM, Bini V, Montorsi F, Guazzoni G. Head-to-head comparison of prostate health index and urinary PCA3 for predicting cancer at initial or repeat biopsy. J Urol Aug;190(2): : Seisen T, Rouprêt M, Brault D, Léon P, Cancel-Tassin G, Compérat E, Renard-Penna R, Mozer P, Guechot J, Cussenot O. Accuracy of the prostate health

29 index versus the urinary prostate cancer antigen 3 score to predict overall and significant prostate cancer at initial biopsy. Prostate Oct : Sottile A, Ortega C, Berruti A, Mangioni M, Saponaro S, Polo A, Prati V, Muto G, Aglietta M, Montemurro F. A pilot study evaluating serum pro-prostate-specific antigen in patients with rising PSA following radical prostatectomy. Oncol Lett Apr 1;3(4): : Stephan C, Wilkosz J, Różański W, Ecke TH, Lein M, Bryś M, Krześlak A, Chwatko G, Jung K. Urinary thiosulfate as failed prostate cancer biomarker - an exemplary multicenter re-evaluation study. Clin Chem Lab Med Sep 30. pii: /j/cclm.ahead-of-print/cclm /cclm xml. 46: Stephan C, Ralla B, Jung K. Prostate-specific antigen and other serum and urine markers in prostate cancer. Biochim Biophys Acta Aug;1846(1): : Stephan C, Vincendeau S, Houlgatte A, Cammann H, Jung K, Semjonow A. Multicenter evaluation of [-2]proprostate-specific antigen and the prostate health index for detecting prostate cancer. Clin Chem Jan;59(1): : Stephan C, Jung K, Semjonow A, Schulze-Forster K, Cammann H, Hu X, Meyer HA, Bögemann M, Miller K, Friedersdorff F. Comparative assessment of urinary prostate cancer antigen 3 and TMPRSS2:ERG gene fusion with the serum [-2]proprostate-specific antigen-based prostate health index for detection of prostate cancer. Clin Chem Jan;59(1): : Taneja SS. Re: Clinical performance of serum isoform (-2)proPSA (p2psa) and its derivatives, namely %p2psa and PHI (Prostate Health Index) in men younger than 60 years of age: results from a multicentric European study. J Urol Aug;192(2): : Tosoian JJ, Loeb S, Feng Z, Isharwal S, Landis P, Elliot DJ, Veltri R, Epstein JI, Partin AW, Carter HB, Trock B, Sokoll LJ. Association of [-2]proPSA with biopsy reclassification during active surveillance for prostate cancer. J

30 Urol Oct;188(4):