Urologische Klinik und Poliklinik
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- Tyrosine kinase inhibition (1)
Although decision making strategy based on clinico-histopathological criteria is well established, renal cell carcinoma (RCC) represents a spectrum of biological ecosystems characterized by distinct genetic and molecular alterations, diverse clinical courses and potential specific therapeutic vulnerabilities. Given the plethora of drugs available, the subtype-tailored treatment to RCC subtype holds the potential to improve patient outcome, shrinking treatment-related morbidity and cost. The emerging knowledge of the molecular taxonomy of RCC is evolving, whilst the antiangiogenic and immunotherapy landscape maintains and reinforces their potential. Although several prognostic factors of survival in patients with RCC have been described, no reliable predictive biomarkers of treatment individual sensitivity or resistance have been identified. In this review, we summarize the available evidence able to prompt more precise and individualized patient selection in well-designed clinical trials, covering the unmet need of medical choices in the era of next-generation anti-angiogenesis and immunotherapy.
Prostate-specific membrane antigen (PSMA) ligand PET/CT enables the localization of tumor lesions in patients with recurrent prostate cancer, but it is unclear whether androgen deprivation therapy (ADT) influences diagnostic accuracy. The aim of this study was to evaluate the effect of ADT on the detection rate of \(^{68}\)Ga-PSMA ligand PET/CT. Thus, 399 patients with initial radical prostatectomy and 68Ga-PSMA ligand PET/CT during PSA relapse were retrospectively evaluated. Propensity score matching was used to create two balanced groups of 62 subjects who either did or did not receive ADT within six months before imaging. All \(^{68}\)Ga-PSMA ligand PET/CT were evaluated visually and with semiquantitative measures. The detection rate of tumor recurrence was significantly higher in the group with ADT (88.7% vs. 72.6%, p = 0.02) and improved with increasing PSA-levels in both groups. In subjects with pathological PET/CT and ADT, whole-body total lesion PSMA (p < 0.01) and PSMA-derived tumor volume (p < 0.01) were significantly higher than in those without ADT. More PSMA-positive lesions and higher PSMA-derived volumetric parameters in patients with ADT suggest that a better detection rate is related to a (biologically) more advanced disease stage. Due to high detection rates in patients with PSA-levels < 2 ng/mL, the withdrawal of ADT before PSMA ligand PET/CT cannot be recommended.
(1) Background: Prostate-specific membrane antigen (PSMA)-derived tumour volume (PSMA-TV) and total lesion PSMA (TL-PSMA) from PSMA PET/CT scans are promising biomarkers for assessing treatment response in prostate cancer (PCa). Currently, it is unclear whether different software tools for assessing PSMA-TV and TL-PSMA produce comparable results. (2) Methods: \(^{68}\)Ga-PSMA PET/CT scans from n = 21 patients with castration-resistant PCa (CRPC) receiving chemotherapy were identified from our single-centre database. PSMA-TV and TL-PSMA were calculated with Syngo.via (Siemens) as well as the freely available Beth Israel plugin for FIJI (Fiji Is Just ImageJ) before and after chemotherapy. While statistical comparability was illustrated and quantified via Bland-Altman diagrams, the clinical agreement was estimated by matching PSMA-TV, TL-PSMA and relative changes of both variables during chemotherapy with changes in serum PSA (ΔPSA) and PERCIST (Positron Emission Response Criteria in Solid Tumors). (3) Results: Comparing absolute PSMA-TV and TL-PSMA as well as Bland–Altman plotting revealed a good statistical comparability of both software algorithms. For clinical agreement, classifying therapy response did not differ between PSMA-TV and TL-PSMA for both software solutions and showed highly positive correlations with BR. (4) Conclusions: due to the high levels of statistical and clinical agreement in our CRPC patient cohort undergoing taxane chemotherapy, comparing PSMA-TV and TL-PSMA determined by Syngo.via and FIJI appears feasible.
Downregulation of miR-221-3p expression in prostate cancer (PCa) predicted overall and cancer-specific survival of high-risk PCa patients. Apart from PCa, miR-221-3p expression levels predicted a response to tyrosine kinase inhibitors (TKI) in clear cell renal cell carcinoma (ccRCC) patients. Since this role of miR-221-3p was explained with a specific targeting of VEGFR2, we examined whether miR-221-3p regulated VEGFR2 in PCa. First, we confirmed VEGFR2/KDR as a target gene of miR-221-3p in PCa cells by applying Luciferase reporter assays and Western blotting experiments. Although VEGFR2 was mainly downregulated in the PCa cohort of the TCGA (The Cancer Genome Atlas) database, VEGFR2 was upregulated in our high-risk PCa cohort (n = 142) and predicted clinical progression. In vitro miR-221-3p acted as an escape mechanism from TKI in PC3 cells, as displayed by proliferation and apoptosis assays. Moreover, we confirmed that Sunitinib induced an interferon-related gene signature in PC3 cells by analyzing external microarray data and by demonstrating a significant upregulation of miR-221-3p/miR-222-3p after Sunitinib exposure. Our findings bear a clinical perspective for high-risk PCa patients with low miR-221-3p levels since this could predict a favorable TKI response. Apart from this therapeutic niche, we identified a partially oncogenic function of miR-221-3p as an escape mechanism from VEGFR2 inhibition.
MicroRNA-221 (miR-221) führt in Prostatakarzinomzellen zu einer Induktion einer TRAIL-supprotiven Signatur als Folge einer Interferonaktivierung mit Heraufregulation von STAT-1 und den TRAIL-relevanten, interferonsensitiven Genen TNFSF-10 und XAF-1. Ferner führt die Inhibierung des bekannten Zielgenes SOCS-3 sowie die Inhibierung des neu beschriebenen Zielgenens PIK3R1 zu einer TRAIL-Sensitivierung in den untersuchten Prostatakarzinomzellen.
Das Prostatakarzinom (PCa) stellt die zweithäufigste krebsbedingte Todesursache bei Männern in Deutschland dar. Seine heterogenen Verlaufsformen erschweren es, eine optimale Therapieentscheidung zu treffen, denn die derzeit bekannten klinischen und molekularen Prognosemarker sind trotz intensiver Forschungsbemühungen nicht ausreichend in der Lage den Krankheitsverlauf vorherzusagen. Große Hoffnungen auf brauchbare prognostische Marker werden seit ihrer Entdeckung in miRNAs gesetzt, kleine genregulatorische, nicht-kodierende RNAs. MiRNAs regulieren im Rahmen einer posttranskriptionellen Inhibierung die Expression einer Vielzahl relevanter Zielgene. Für einige miRNAs ist bereits belegt, dass ihre differentielle Expression in verschiedenen Tumorentitäten mit der Genese und in einzelnen Fällen auch mit der Prognose assoziiert ist.
Diese Arbeit sollte untersuchen, welches globale miRNA-Expressionsprofil in einem Kollektiv von Hochrisiko-Prostatakarzinomen (HR-PCa) vorliegt und welche miRNAs im HR-PCa aberrant exprimiert sind. Zudem sollte sie klären, ob Assoziationen der so identifizierten miRNAs mit Prognosegruppen des PCa vorliegen. Somit sollten erste Hinweise auf prognostisch relevante miRNAs und deren mögliche Bedeutung für die Tumorgenese aber auch für die Progression des PCa erbracht werden. Hierzu wurde die Expression von 640 miRNAs mittels Microarray-Analysen in Proben eines HR-PCa-Kollektivs (n=14) bestimmt und anschließend die Expression von acht tumorassoziierten miRNAs mittels qRT-PCR in einem erweiterten HR-PCa-Kollektiv (n=23) evaluiert. Um eine Grundlage für weitere molekulare Analysen vorzubereiten, wurde eine Zielgensuche in drei verschiedenen Datenbanken für elf potentielle Onkomirs durchgeführt.
Im Vergleich zum nicht-tumorös veränderten Referenzgewebe wurden mittels Microarray-Analyse im HR-PCa 52 miRNAs als signifikant unterschiedlich exprimiert detektiert und es zeigte sich eine ausgeprägte Herunterregulation der globalen miRNA-Expression im HR-PCa. Mit diesen 52 miRNAs konnte in einer Clusteranalyse das Referenzgewebe von HR-PCa unterschieden werden. Bei 21 tumorspezifischen miRNAs zeigte sich eine Überlappung mit Daten bereits publizierter Studien. Hierunter fanden sich die als Onkomirs beschriebenen miRNAs miR-let-7a, miR-126 und miR-16 mit jeweils möglichen Zielgenen wie z.B. MAP4K3, EGFR und ESSRA. 15 miRNAs waren – im Gegensatz zur Expression in Kollektiven mit konventionellem Risikoprofil – im HR-PCa gegenüber nicht-malignem Referenzgewebe signifikant unterschiedlich exprimiert, darunter miR-515-5p mit den vorhergesagten Zielgenen C13orf34 und CDCA7. Die vorliegenden qRT-PCR-Analysen zeigten eine deutliche und häufige Herunterregulation von miR-221, -125b und -29a im HR-PCa. Als mögliche Zielgene wurden z.B. FOS und IRF2 für miR-221, EIF2C2 für miR-125b sowie MYBL2 und TRAF4 für miR-29a vorhergesagt. Mit den genannten drei miRNAs konnte das HR-PCa vom nicht-malignen Referenzgewebe unterschieden werden.
Anhand eines Expressionsprofiles von 24 miRNAs war eine partielle Trennung der Kollektive nach Gleason-Score möglich. Die miRNAs miR-147 und miR-515-3p waren in den Microarray-Analysen in Prognosegruppen nach dem Gleason-Score signifikant unterschiedlich exprimiert. Eine mittels qRT-PCR determinierte niedrige Expression von miR-221 konnte mit hohem Gleason-Score assoziiert werden. Die signifikant unterschiedliche Expression von miR-422a in Prognosegruppen des PCa konnte in den Validierungsexperimenten nicht bestätigt werden.
Die miRNAs miR-147, miR-515-3p bzw. miR-221 sind mit Blick auf ihr Potential als Prognosefaktoren Kandidaten für weitere Untersuchungen. Als potentielle Zielgene wurden z.B. RGS3, CDKN1B bzw. FOS/IRF2 vorhergesagt.
Die Bedeutung einzelner miRNAs als mögliche prognostische Marker sollte in größeren Kollektiven und anhand von funktionellen Untersuchungen weiter geklärt werden. Die vorliegende Arbeit stellt eine Grundlage dar, um in weiterführenden Untersuchungen die hier im HR-PCa aberrant exprimierten miRNAs als brauchbare prognostische Marker für das PCa zu bestätigen und deren molekulare Funktionen im Rahmen der Genese des HR-PCa zu definieren.