Frei zirkulierende DNA-Fragmente im Serum als diagnostischer und prognostischer Marker beim Blasenkarzinom

Abstract

An dieser Studie wurden die Fragmentgrößen und die Methylierung frei zirkulierender DNA-Fragmente im Serum von Patienten mit Blasenkarzinom untersucht und ihre Eignung als diagnostischer und prognostischer Marker überprüft. Hierzu wurde die freie DNA aus dem Serum von 45 BCA-Patienten isoliert, die sich aufgrund eines invasiven BCA einer radikalen Zystektomie unterzogen. Als Kontrollgruppe dienten 45 BPH-Patienten.<br /> In früheren Studien wurde gezeigt, dass eine Unterscheidung zwischen Karzinompatienten und Gesunden über Fragmentierungsmuster möglich ist, die zudem einen Rückschluss auf den die Genese erlauben (Nekrose >200bp, Apoptose <200bp). Daher wurden die frei zirkulierende Mengen von PTGS2 (124bp Fragment) und Reprimo (271bp Fragment) mittels quantitativer RT-PCR untersucht. PTGS2- (p<0,001), Reprimo-Fragmente (p=0,041) und der Apoptoseindex (PTGS2/Reprimo, p<0,001) zeigten sich bei BCA-Patienten signifikant erhöht. Die Konzentration der PTGS2-Fragmente erlaubte die sensitive (96%) Unterscheidung zwischen BCA- und BPH-Patienten (Spezifität 62%). Der Apoptoseindex unterschied weniger sensitiv (81%), aber mit einer höheren Spezifität (71%) zwischen den Patientengruppen. Darüber hinaus korrelierte ein hoher Apoptoseindex signifikant mit einem kürzeren BCA-spezifischen Überleben. <br /> Mittels methylierungssensitiver PCR wurde tumorspezifische DNA im Serum detektiert: CpG-Insel-Hypermethylierung konnte am APC (59%), GSTP1 (59%), TIG1 (32%), PTGS2 (24%) und DAPK (2%) Promotor nachgewiesen werden; in der Kontrollgruppe zeigte sich in drei Fällen eine Hypermethylierung des GSTP1 Promotors. Die kombinierte Untersuchung von „APC, GSTP1 oder TIG1“ unterschied hochspezifisch (93%) und sensitiv (80%) zwischen beiden Patientengruppen. Zusätzlich konnte eine signifikante Korrelation von Hypermethylierung und ungünstigen klinisch-pathologischen Parametern festgestellt werden (APC: pT-Stadium; GSTP1, „GSPT1 oder TIG1“: multifokales Wachstum; APC, „APC oder TIG1“: R1-Resektion). Das tumorspezifische Überleben zeigte sich signifikant verkürzt bei erhöhter APC-Hypermethylierung.<br /> Obwohl es zu einer Erhöhung der zellfreien DNA bei BCA-Patienten kommt, ist dieser Anstieg nicht durch Tumor-DNA verursacht. Es ist zu vermuten, das der Tumor zum Zelltod gesunder Nachbarzellen führt, wobei die Fragmentierungsmuster auf eine apoptotische Genese hindeuten.