Analyse der zirkulierenden circRNA-Expression im Blut von Patienten mit einem Prostatakarzinom

Abstract

Das Prostatakarzinom ist eine der häufigsten malignen Erkrankungen des Mannes; die etablierten Früherkennungsverfahren – Serum-PSA und digital-rektale Untersuchung – sind jedoch nur mäßig spezifisch und sensibel. Um eine nichtinvasive Ergänzung oder Alternative zu entwickeln, wurden fünf zirkuläre RNAs (circSMARCA5, circFOXO3, circHIPK3, circZMIZ1, circSLC19A1) als potenzielle Biomarker untersucht. Hierfür entnahmen wir vor der Prostatabiopsie Serumproben von 96 konsekutiven Patienten (95 auswertbar), entfernten lineare Transkripte enzymatisch mit RNase R und quantifizierten die circRNAs mittels RT-qPCR. Divergente Primer wurden mit CircInteractome, circPrimer 2.0 und Primer-BLAST entworfen; ihre Effizienzen lagen zwischen 96 % und 113 %. Das zirkuläre Refer enzgen circN4BP2L2 (M-Faktor 1,367) gewährleistete eine stabile Normalisierung der Messungen. Seine Ringstruktur verleiht ihm dieselbe RNase-R-Resistenz und Extraktionseffizienz wie den Ziel-circRNAs. Lineare Housekeeping-Gene würden hier anfälliger für Abbau sein und könnten die Stabilität von circRNAs unterschätzen, weshalb ein zirkuläres Referenzgen die Vergleichbarkeit der Ct -Werte deutlich erhöht. <br/> Keine der fünf circRNAs unterschied sich signifikant zwischen Tumor- und Kontrollseren, sodass sich aus der Analyse keine diagnostische Information ableiten ließ. Dagegen korrelierten circZMIZ1 (p = 0,045) und circSLC19A1 (p = 0,035) mit steigenden PSA-Werten, und circZMIZ1 war bei Patienten mit Fernmetastasen deutlich erhöht (p = 0,010). <br/> Diese Ergebnisse zeigen, dass die untersuchten circRNAs alleine nicht zur Erstdiagnose eines PCA geeignet sind, unterstreichen aber das prognostische Potenzial von circZMIZ1 als möglicher Metastasen-Indikator sowie von circSLC19A1 als Spiegel der PSA-abhängigen Tumorlast. Abweichungen zu früheren Gewebestudien lassen sich plausibel auf den Einsatz einer größeren, klinisch repräsentativen Serumkohorte zurückführen . Zukünftige Studien sollten das Potenzial von circZMIZ1 als nichtinvasiven Biomarker für Diagnose und Verlaufskontrolle des Prostatakarzinoms weiter evaluieren.

<strong>The relevance of circRNAs in serum of patients undergoing prostate biopsy</strong><br/> <strong>Objectives:</strong> Increased levels of circular RNAs (circRNA) in serum/plasma have been identified in various malignancies. Our aim was to investigate serum levels of circHIPK3, circFOXO3, circSLC19A1, circSMARCA5 and circZMIZ1 in patients undergoing prostate biopsy suspicious of prostate cancer in a prospective multi-centre study. <br/>

<strong>Methods:</strong> Serum samples of 96 patients were collected preoperatively. Total RNA was isolated, and circRNA levels were quantified using pre-amplification followed by real-time PCR. The levels of circHIPK3, circFOXO3, circZMIZ1, circSLC19A1 and circSMARCA5 were determined using circN4BP2L2 as reference gene. <br/>

<strong>Results:</strong> We excluded 1 sample due to low RNA recovery; 95 patient samples were used for further analysis (prostate cancer n=68, non-malignant n=27). The levels of studied circular RNAS were not different in patients with presence of PCA or non-malignant tissue in the prostate biopsy. However, we observed a significant increase of serum circRNAs levels in patients with metastatic PCA (circZMIZ1) and increased PSA (circZMIZ1, circSCLC19A1). <br/>

<strong>Conclusions:</strong> Our study shows that patients with metastatic PCA have increased levels of cricZMIZ1, indicating that circZMIZ1 could be used as prognostic biomarker.