Detekce sarkosinu v moči pacientů s karcinomem prostaty.

Klíčová slova: sarkosin, karcinom prostaty, biomarker, prostatické buněčné linie

   Úvod

   Rakovina prostaty (CaP) je nejčastěji diagnostikovány zhoubný nádor u mužské populace v rozvinutých zemích. Včasná diagnostika, především v raných stádiích onemocnění, je velmi důležitá. Od roku 1980 je pro diagnostiku CaP používána kombinace stanovení PSA (prostatický-specifický antigen) v krevním séru, digitální rektální vyšetření a biopsie (Raymond A. Clarke, Horst J. Schirra, et al.). PSA je doposud jediným biomarkerem pro CaP, avšak jeho specifita (68-80 %) a senzitivita (49-91 %) nedosahují ideální spolehlivosti. (Haleem J. Issaq Timothy J. Waybright, et al.). Především při screeningových vyšetření často dochází k falešně pozitivním výsledkům a tím ke zbytečným a pro pacienta stresujícím aplikacím biopsie. Z tohoto to důvodů jsou v současné době zkoumány nové biomarkery Cap v moči. Literatura popisuje 15 potenciálních markerů CaP v moči, nejlepší výsledky při screeningu byly prokázány při stanovení Annexinu A3 (ANXA3), arginine amidasy, bazického lidského markeru moči (PD BHUAE) a sarkosinu (N-methylgycin) (Jamaspishvili, et al.). První zmínky o sarkosinu jako o potenciálním markeru CaP byly zaznamenané v roce 2009 v časopise Nature. Sarkosin (N-methylglycin) je produkt degradace a syntézy glycinu, v organizmu slouží jako transportér glycinu, v nepoškozené formě se vylučuji do moči (Caitlin E. Baum, Douglas K. et al.). Výsledky experimentu provedeného v roce 2009 prokázaly, že v moči pacientů sCaP byl zvýšený obsah sarkosinu, přičemž v moči zdravých lidí nebyl vůbec přítomen (Sreekumar, et al.).

   Cílem této práce bylo screeningové stanovení sarkosinu u pacientů s karcinomem prostaty, u pacientů po radiologické léčbě a u dobrovolníků bez tohoto onkologického onemocnění.

   Experimentální část Materiál a metody Vzorky moči

   Vzorky moči u pacientů s nádorovým onemocněním ve věku 65-78 let (n = 18) byly získány z Urologického oddělení FN svaté Anny v Brně. Kontrolní vzorky byly získány od dobrovolníků – studentů VŠ ve věku 19-22 let (n = 35). Vzorky pacientů po léčbě radioterapií byly získány od pacientů ve věku 67-76 let (n = 4) z Urologického oddělení FN svaté Anny v Brně. Všechny vzorky byly získány se souhlasem příslušné etické komise.

   Stanovení obsahu sarkosinu v moči pacientů

   Pro analýzu sarkosinu byl použit kapalinový chromatograf AAA 400 (Ingos, Česká republika). Eluce probíhala skokovým gradientem čtyř pufrů se zvyšujícím se pH a iontovou silou. Objem nástřikové smyčky byl 100 µl při přesnosti nástřiku RSD 1 %. Dvoukanálový VIS detektor s objemem průtočné kyvety 5 µl pracoval při vlnových délkách 440-570 nm.

   Výsledky a diskuse

   V současné době neexistuje spolehlivý konkrétní test, který by nám potvrdil či vyvrátil přítomnost nádoru prostaty a zároveň nás informoval o jeho pokročilosti a umístění. Jednou z látek, jejichž potenciál pro využití v diagnostice nádorů prostaty je v současnosti v centru zájmu, je aminokyselina sarkosin. V předložené studii byl sledován obsah sarkosinu v moči pacientů s karcinomem prostaty, u moči pacientů po radioterapii a u skupiny dobrovolníků. Výsledky stanovení sarkosinu v moči pacientů s CaP, zdravých dobrovolníků a pacientů po léčbě radioterapii jsou znázorněny na obr. 1. Je patrné, že zatímco v moči dobrovolníků se obsah sarkosinu pohyboval od 14 do 29 nM (s průměrem 22 nM), u pacientů s CaP byl jeho obsah 1900 - 15000 nM (s průměrem 5066 nM). V případě pacientů po léčbě radioterapií se obsah sarkosinu pohyboval od 45 do 60 nM (s průměrem 54 nM). Bylo prokázáno, že obsah sarkosinu v moči pacientů s Cap je tedy v průměru 200 × vyšší než u zdravých dobrovolníků.

Obr. 1. Průměrná hladina sarkosinu v moči pacientů s adenokarcinomem prostaty, kontrol a pacientu po radioterapii.

   Závěr

   Sarkosin je jedním z potenciálních markerů nádorových onemocnění prostaty. V současnosti však existuje mnoho diametrálně odlišných vědeckých názorů, zda ho lze či nelze takto využít. Výsledky naší práce prokázaly, že ve vzorcích moči pacientů s Cap je obsah sarkosinu 200x vyšší, než u kontrolní skupiny.

   Výsledky naší práce dokazují, že jednoduché metabolity jako sarkosin mohou hrát velmi významnou roli v diagnostice případně sledování progrese nádorového onemocnění.

Literatura

1. Abrhamova, J.,(2007):http://www.uzis.cz/katalog/zdravotnicka-statistika/novotvary Národní onkologický registr
2. Raymond A. Clarke Horst J. Schirra, James W. Catto, Martin F. Lavin and Robert A. Gardiner,* Markers for Detection of Prostate Cancer Cancers 2010, 2, 1125-1154;
3. Haleem J. Issaq Timothy J. Waybright Timothy D. Veenstra Cancer biomarker discovery: Opportunities and pitfalls in analytical methods J Electrophoresis 2011, 32,967-975
4. Giles, G., (2010): The Epidemiology of Prostate Cancer
5. Ellis, W. J., et al., (1994): Diagnosis of prostatic carcinoma: the yield of serum prostate specific antigen, digital rectal examination and transrectal ultrasonography, J Urol, 152: 1520-5.
6. Gerber, G. S., et al., (1991): Routine screening for cancer of the prostate, J Natl Cancer Inst, 83: 329-35.
7. Humbert, L., et al., (2010): Somatic Molecular Genetics of Prostate Cancer
8. Goo, Y. A., et al., (2010): Advances in proteomic prostate cancer biomarker discovery, Journal of Proteomics, 73: 1839-1850.
9. Stephan, C., et al., (2009): New Markers and Multivariate Models for Prostate Cancer Detection, Anticancer Research, 29: 2589-2600.
10. Jamaspishvili, T., et al., (2010): Urine markers in monitoring for prostate cancer, Prostate Cancer and Prostatic Diseases, 13: 12-19.
11. Sreekumar, A., et al., (2009): Metabolomic profiles delineate potential role for sarcosine in prostate cancer progression, Nature, 457: 910-914.
12. Caitlin E. Baum, Douglas K. Price and William D. Figg* Sarcosine as a potential prostate cancer biomarker and therapeutic target Cancer Biology & Therapy 9:5, 341-342; March 1, 2010; © 2010 Landes Bioscience

Poděkování

Práce byla finančně podpořena projekty CYTORES GAČR P301/10/0356, NANIMEL GAČR 102/08/1546, Liga proti rakovině Praha 2011 a CEITEC CZ.1.05/1.1.00/02.0068.