Frei im Blutserum zirkulierende DNA als diagnostischer Marker beim Nierenzellkarzinom

Abstract

Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurde frei im Serum zirkulierende DNA auf ihre Eignung als Biomarker in der Diagnostik des Nierenzellkarzinoms untersucht. <br /> Hierzu wurde die DNA aus den Serumproben von 35 Patienten mit histologisch gesichertem Nierenzellkarzinom sowie von 54 gesunden Probanden isoliert. Mit Hilfe einer quantitativen RT-PCR wurden die Mengen zirkulierender kleiner (ACTB-106, 106 bp) sowie großer (ACTB-384, 384 bp) DNA-Fragmente bestimmt. Aus dem Verhältnis beider Größen wurde die Integrität der freien DNA ermittelt. Sowohl kleine (p=0,003) als auch große Fragmente (p=0,0003) wurden bei den Tumorpatienten in signifikant höherer Menge nachgewiesen als bei den gesunden Probanden. Die Integrität der DNA zeigte sich mit p=0,04 bei Tumorpatienten ebenfalls siginifikant erhöht, was als Hinweis auf einen vorwiegend nekrotischen Ursprung der freien DNA gewertet werden kann. Die Konzentration von ACTB-384 unterschied mit einer Spezifität von 81,5% zwischen Tumor- und gesunden Patienten und erwies sich in ROC-Analysen gegenüber ACTB-106 und der DNA-Integrität bei höchster AUC als genauester diagnostischer Parameter (Sensitivität 57,1%). Die Integrität zeigte eine höhere Sensitivität (74,3%) bei allerdings niedriger Spezifität und AUC.<br /> Mit Hilfe methylierungssensitiver PCR wurde die freie DNA außerdem auf Hypermethylierungen in den Promotoren neun ausgewählter Gene untersucht. Es zeigte sich, dass die DNA bei Tumorpatienten an den Genorten APC, GSTP1, p14, PTGS2, RAR-β, RASSF1A, nicht jedoch bei TIG1, p16 und TIMP3 zu einem signifikant höheren Anteil methyliert war als bei den Gesunden. Die Betrachtung der Methylierungslevel an diesen Genorten ermöglichte jeweils eine spezifische Diagnose (85,2-100%) bei allerdings eingeschränkter Sensitivität (14,3-54,3%). Das Methylierungslevel an APC erwies sich in diesem Zusammenhang als geeignetster diagnostischer Parameter. Die vorliegenden Ergebnisse deuten zusammenfassend darauf hin, dass die zellfreie Serum-DNA Potential als Biomarker in der Diagnostik des Nierenzellkarzinoms besitzt. Zur weiteren Evaluation sind jedoch künftige Untersuchungen an größeren Patientenkollektiven und insbesondere unter Berücksichtigung von Patienten, die an chronischen nicht-malignen Erkrankungen leiden, notwendig.