Uwe Treiber 26. April 2008

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1 Uwe Treiber 26. April 2008

2 Inhalt Das Problem Bekannte Marker Neue Marker Aussichtsreiche Marker / Markersysteme? Zusammenfassung

3 Das Problem I Der Tumormarker PSA ist organ-spezifisch, aber nicht tumor-spezifisch

4 Das Problem II Das diagnostische Problem: Hoher Anteil der Prostata-Biopsien mit negativem Befund: 70-80% Vorliegen von PC auch bei PSA < 4 ng/ml: 10-20% Prostatabiopsien: Angst, Nebenwirkungen, Kosten Der diagnostische Bedarf: Neue Testverfahren: Erhöhung der Anzahl positiver Biopsien Reduktion der Anzahl negativer Biopsien

5 Die Lösung Suche nach PC-spezifischen Genen: Gen PSMA NKX3.1 PSCA PTI-1 PCGEM-1 PDEF TMPRSS2 Prostease DD3 PCA3 AMACR* STAMP1* Trp-p8* assoziiert / korreliert mit: Prognose, M+ in PC androgen-reguliert, in PC Gleason Grad, M+ (Knochen ) PC+, BPH- PC+ PC-spezifisch (Hessels 2003, Eur Urol 44: 8-16; *: Kommentar Z. Culig)

6 Bekannte Marker: PSA I totales PSA gebundenes PSA 70-90% freies PSA 10-30% (Shariat 2007, BJU 101: )

7 Bekannte Marker: PSA II freies PSA / totales PSA x 100 = freies PSA (%) bei tpsa: 2,5-10 ng/ml Schwellenwert fpsa: <25% (Shariat 2007, BJU 101: )

8 Neue Marker im Blut Diagnostik: hk2: humanes glanduläres Kallikrein 2 EPCA-2: Early prostate cancer antigen 2 Prognose: upa: Urokinase Plasminogen Activator TGF- 1: Thrombocyte growth factor- 1 IL-6 / IL-6R: Interleukin-6 CGA: Chromogranin A PSP94: Prostate Secretory Protein 94 (Shariat 2007, BJU 101: )

9 Neue Marker: Diagnostik Im Urin: PCA3: - Prostate Cancer Antigen 3 - PROGENSA PCA3-Test TMPRSS2/ERG: Proteomics: Im Blut: EPCA-2 - Genfusionsprodukt - Duplex/Multiplex-Gen-Test DiaPat -Test nukleäres Matrixprotein (NMP)

10 PCA3: Charakterisierung PC-spezifisches Gen Genprodukt, das kein Protein erzeugt Kein Nachweis in Nicht-Prostatagewebe Nachweis in PC und Metastasen in > 95% Nachweis mittels molekularbiologischer Methoden

11 PCA3-Test: Probengewinnung I Blase Prostata

12 PCA3-Test: Probengewinnung II Probengewinnung: P-Massage: basal apikal lateral medial 1. Urinportion (20-30 ml) Verarbeitung innerhalb 4 h Stabilisierung mit UTM: Zytolyse, Stabilisierung mrna Aufbewahrung: Lagerung kurz: +4 C, lang: -70 C

13 PCA3-Test: Ergebnisse I x 6 PCA3-Score = PCA3 mrna x 10 3 x 1000 PSA mrna Erhöhte Wahrscheinlichkeit einer positiven Biopsie x 3 Grenzwert = 35 Erniedrigte Wahrscheinlichkeit einer positiven Biopsie

14 PCA3-Test: Ergebnisse II Der Progensa -PCA3-Test: Proben auswertbar: >95% PCA3-Score: Grenzwert 35 unabhängig von: korreliert mit: (*Deras 2008, J Urol 179: ) Prostata-Volumen Tumor-Stadium (pt2 vs pt3) Histologie des Biopsiematerials (Gleason-Score) PSA-Wert Häufigkeit vorangegangener Biopsien Wahrscheinlichkeit positiver Biopsien*: PCA3-Score <5: 14% positive Biopsien 100: 69% positive Biopsien 35: 47% positive Biopsien TU-Volumen und Histologie des RP-Präparates

15 PCA3-Test: Ergebnisse IV Auswertung klinischer Studien: Zeitraum: Autoren: 7 Patienten: 2127 Nachweis PC: 30% Sensitivität: 63% Spezifität: 75% NPV: 85% AUC PCA3: 0,72 AUC PSA: 0,56 Diagnostische Treffsicherheit von PCA3 ist höher als PSA!

16 PCA3-Test: Einsatzmöglichkeiten PCA3 nach 1 negativer Biopsie PCA3 bei Active Surveillance (?) Erhöhter PSA Wert oder DRU auffällig PCA3 TEST Biopsie positiv Biopsie Biopsie negativ PCA3-Score < 25* PCA3-Score > 25 TEST Biopsie wiederholen Was tun? oder PCA3 TEST Active Surveillance Therapie *Tumorvolumen <0,5 ml + GS6: Sensitivität: 70% Spezifität: 73% (*Nakanishi 2008, J Urol 179: )

17 PROGENSA PCA3-Test Marketing Europa: Fa. Gen-Probe Inc. Dr. Filip Roseel Köpfchenweg 19 D Wiesbaden Labor Deutschland: u.a. Labor Limbach Dr. Jan Bartel Im Breitspiel 15 D Heidelberg Kosten: ca. 330

18 TMPRSS2:ERG Die Beobachtung: Bei Prostatakarzinomen in 50% (42%-86%) erhöhter Nachweis von Genfusionen der Gene: - TMPRSS2 und ERG : am häufigsten - TMPRSS2 und ETV1-4 : selten TMPRSS2 ist nur im PC nachweisbar (PC-spezifisches Gen) Nachweis TMPRSS2:ERG - in HGPIN in 20% (Perner 2007, Urologe 46: , *Demichelis 2007, Oncogene 26: ) ( - höherer Gleason-Score des PC - aggressives TU-Verhalten des PC*: Metastasen/Progression - ungünstiger klinischer Verlauf des PC*

19 TMPRSS2:ERG Die Bedeutung: Die Genfusion ist Ursache der Überexpression von Onkogenen Die Gene ERG und ETV sind Onkogene bei Weichgewebetumoren und Leukämien TMPRSS2:ETS-Genfusion ist sehr frühes Ereignis in der Entstehung des invasiven Prostatakarzinoms (Perner 2007, Urologe 46: )

20 TMPRSS2:ERG und PCA3 im Urin Patienten: n=108 mit PC PSA 3 ng/ml ± DRU suspekt Methode: Uringewinnung wie bei PCA3-Test Ergebnis: Parameter Sensitivität (%) Spezifität (%) PPV (%) PCA3 62 TMPRSS2:ERG PCA3 + T:E 73 Fazit: Kombination beider Marker erhöht: Entdeckungsrate für PC Vorhersagewahrscheinlichkeit für PC (Hessels 2007, Clin Cancer Res 13 (17): )

21 Multiplex-Biomarker Analyse im Urin Patienten: gesamt: n=234 PC: n=138 PBx neg.: n=96 Methode: Ergebnis: Uringewinnung wie bei PCA3-Test PC-spezifische Marker: PCA3, T:ERG, SPINK1, GOLPH2 Parameter Sensitivität (%) Spezifität (%) PPV (%) NPV (%) AUC Multiplex ,76 PCA ,66 PSA k.a. k.a. k.a. k.a. 0,51 Fazit: Multiplex-Biomarker Analyse: Diagnostische Wertigkeit besser als von PCA3 und PSA (Laxman 2008, Cancer Res 68 (3): )

22 Vergleich Genmarker im Urin Parameter Patienten Sensitivität Spezifität PPV NPV AUC (n) (%) (%) (%) (%) Multiplex ,76 PCA3 + T:E PCA ,72 PSA ,56 Ausblick: Studie: Duplex-Genmarker-Analyse im Urin bei PC Marker: PCA3, TMPRSS2:ERG Organisator: EAU Research Foundation Beginn: 10/2008

23 EPCA-2: Early prostate cancer antigen 2 EPCA-2: Nukleäres Matrixprotein (NMP) in PC-Zellen Antikörper gegen EPCA-2 Nachweis im Serum Verfahren: ELISA Grenzwert: 30 ng/ml Klinik: Brady Urological Institute, JHU, Baltimore, MD Patienten: Gesamt: n=385 Gruppen: PC n=98 Kontrollen n=287 (Leman 2007, Urology 69 (4): )

24 EPCA-2: Serumwerte EPCA-2 (n=330) 60 EPCA-2 (ng/ml) Grenzwert Gesunde, PSA <2,5 Gesunde, PSA >2,5 + PBx negativ BPH Gesunde Frauen PC-OC PC-NOC PC, PSA < 2,5 RCC BTU Ergebnisse: Grenzwert 30 ng/ml Werte für PC signifikant höher als für übrige Gruppen Werte für PC nicht-organbegrenzt vs organgegrenzt signifikant (Leman 2007, Urology 69 (4): )

25 EPCA-2: Diagnostische Treffsicherheit Fazit: EPCA-2 besser als PSA Verbesserung des Assays Überprüfung an größeren Patientenzahlen Aber: Keine weiteren Publikationen bisher! (Leman 2007, Urology 69 (4): )

26 DiaPat I DiaPat: Verfahren: Diagnostic Pattern Proteomics im Urin CE-MS = Capillary-Electrophoresis-coupled Mass Spectrometry Micro-TOF mass spectrometer

27 DiaPat II Patienten: gesamt: n=213 PC: n=118 gutartige Erkrankungen: n=95 Institutionen: - 2 Universitäten: Charlottesville (VA) und Hannover (MHH) - 20 niedergelassene Praxen Zeitraum: 4/05-12/06 Proben: 10 ml Erststrahl-Urin (Theodorescu 2008, Proteomics Clin Appl 2: )

28 DiaPat III Ergebnisse: Sensitivität (%) Spezifität (%) DiaPat Nomogramm (DiaPat, Alter, fpsa) Spezifisches PC-Muster von 4 Substanzen gefunden: - Kollagen -1 (I) - Kollagen -1 (III) - SPR1 (Psoriasis-Gen) - Na/K-Transport-ATPase Kosten: ca. 440 Kontakt: DiaPat GmbH Mellendorfer Straße 7-9 D Hannover (Theodorescu 2008, Proteomics Clin Appl 2: )

29 Zusammenfassung Parameter Studien Patienten Sensitivität AUC (n) (n) (%) PCA ,72 PCA3 + T:E Multiplex ,76 EPCA ,98 DiaPat PSA ,56

30 Ausblick: Klinische Studie Titel: Duplex-Genmarker Analyse in der Diagnostik des Prostatakarzinoms: TMPRSS2:ERG + PCA3 Beginn: 10/2008 Sponsor: EAU Research Foundation