Der Stellenwert von spezifischen miRNAs im Serum zur Diagnose des Prostatakarzinoms durch gezielte MRT-Sonographie-fusionierte transrektale Prostatastanzbiopsien

Language
de
Document Type
Doctoral Thesis
Issue Date
2022-04-04
Issue Year
2022
Authors
Jansen, Thilo
Editor
Abstract

Objective:

The MRI ultrasound fusion-guided biopsy was developed for improvement of diagnostics of prostate cancer. MicroRNAs can be applied as convincing biomarkersvfor diagnostics, prognosis and therapy response in prostate cancer. The aim of this study was to assess, if the inclusion of special microRNA expression levels – in addition to clinico-pathological parameters – could provide a benefit in prostate cancer diagnostics.

Material and Methods:

In this study, 66 patients with suspicion of prostate cancer were examined. MRI/ultrasound fusion-guided biopsies were performed and blood samples were collected. Additionally results of multiparametic MRI and PSA scores were gathered. Next, the blood samples were analysed for specific miRNA expression levels using quantitative realtime PCR. Data of miRNA expression, biopsy and MRI results was correlated for statistical evaluation. Special focus was given on the expression levels of the chosen miRNAs in patients with prostate cancer.

Results:

Among the investigated miRNAs, miR-486 showed statistically significant overexpression in serum of patients with prostate cancer (p=0.046). MicroRNA let-7c showed a nonsignificant reduced expression in patients with prostate cancer (p=0.059). Although, there was no significant overexpression for miR-375 overall observable, overexpression in patients with aggressive prostate cancer (Gleason Grade 8 and 9) stood out. No relevant differences in terms of expression in healthy patients and prostate carcinoma patients could be detected for the remaining micoRNAs. Analysis of MRI/ultrasound fusion-guided biopsy showed significant higher hit rates compared to untargeted biopsies (36% versus 14.3%). The percentage of significant carcinoma (Gleason 7a and higher) turned out to be higher for targeted biopsies in comparism to untargeted biopsied (70.9% versus 61.9%). The expression profile of microRNAs improved predicition accuracy of prostate cancer. Prediction of the diagnostic outcome at including clinical data, PSA score und MRI (basis model) results in a sensitivity of 0.75 and a specificy of 0.62. With additional consideration of microRNA expression profiles (miRNA-supplemented basis model), sensitivity and specificy would improve to 0.79 and 0.66, respectively.

Conclusion:

The mRNA-486 can be a potential tumor marker and a helpful component in diagnostics of prostate cancer. Further investigation, especially with higher numbers of patients and standardized conditions are necessary to further investigation of this method.

Abstract

Hintergrund und Ziele:

Zur verbesserten Diagnostik des Prostatakarzinoms wird die MRT-Sonographie-fusionierte Stanzbiopsie eingesetzt. MicroRNAs können als aussagekräftige Biomarker für die Diagnostik, Prognose und das Therapieansprechen beim Prostatakarzinom genutzt werden. Ziel dieser Studie ist es zu bewerten, ob die Einbeziehung der Expression ausgewählter microRNAs - zusätzlich zu den klinisch-pathologischen Parametern - einen Gewinn für die Prostatakarzinomdiagnostik bringt.

Material und Methoden:

In dieser Studie wurden 66 Patienten mit Verdacht auf das Vorliegen eines Prostatakarzinoms untersucht. Eine MRT-Sonographie-fusionierte Prostatastanzbiopsie sowie eine Blutentnahme wurden durchgeführt. Zusätzlich wurden die Ergebnisse des multiparametrischen MRTs sowie der PSA-Wert erfasst. Die Blutproben wurden mittels quantitativer Real-Time-PCR untersucht und die Expression ausgewählter miRNAs gemessen. Anschliessend wurden die ermittelten Daten zur Expression der miRNAs mit den Ergebnissen der Prostatastanzbiopsie und den MRT-Ergebnissen korreliert. Besonderes Augenmerk wurde hierbei darauf gelegt, ob die ausgewählten miRNAs im Blut von Patienten mit Prostatakrebs im Vergleich zu Nicht-Tumor- Patienten vermehrt oder vermindert exprimiert werden.

Ergebnisse:

Von den untersuchten miRNAs zeigte sich bei miR-486 eine statistisch signifikante (p = 0,046) Überexpression im Serum von Patienten mit einem Prostatakarzinom. Für die miRNA let-7c zeigte sich eine nicht signifikante (p = 0,059) Minderexpression bei Patienten mit vorliegendem Prostatakarzinom. Bei miR-375 fiel eine Überexpression bei Patienten mit aggressivem Prostatakarzinom (Gleason-Grade 8/9 ) auf, auch wenn insgesamt keine signifikante Überexpression bei Karzinompatienten detektiert werden konnte (p = 0,53). Bei den übrigen miRNAs fielen keine relevanten Unterschiede in der Expression zwischen Gesunden und Karzinompatienten auf. Die Analyse der MRT-Sonographie-fusionierten Prostatastanzbiopsie zeigte eine höhere Tumorfindungsrate bei den gezielten Stanzbiopsien gegenüber den ungezielten Biopsien (36% vs 14,3%). Zusätzlich zeigte sich bei den durch die gezielten Biopsien detektierten Karzinomen ein höherer Anteil von signifikanten Karzinomen (Gleason-Score 7a und höher) als bei den ungezielten Biopsien (70,9% vs 61,9%). Die Diagnose eine Prostatakarzinoms war im Basismodell (Einbeziehung der klinischen Daten, des PSA-Werts und der MRT-Ergebnisse) mit einer Sensitivität von 0,75 und einer Spezifität von 0,62 möglich. Unter Zuhilfenahme der miRNA-Expressionsprofile konnte die Vorhersagegenauigkeit bezüglich des Vorliegens eines Prostatakarzinoms auf eine Sensitivität von 0,79 und eine Spezifität von 0,66 verbessert werden.

Schlussfolgerung:

Aufgrund seiner signifikanten Überexpression bei Patienten mit Prostatakarzinom kann miR-486 einen potenziellen weiteren Baustein in der Diagnostik des Prostatakarzinoms darstellen. Weitere Untersuchungen mit einem größeren Patientenkollektiv sowie ein Studiendesign mit randomisierter Kontrollgruppe sind nötig, um die Vorteile dieser Methoden besser darstellen zu können.

DOI
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