Immunhistochemische Expressionsanalyse von RECK, ADAM8, CD146 und COX-2 auf ihre Eignung als Prognosemarker des Prostatakarzinoms

Abstract

Beim Prostatakarzinom sind im Stadium der Metastasierung die therapeutischen Optionen begrenzt. Daher sind neue Strategien der Prävention und der adjuvanten Behandlung notwendig. Zusätzliche Parameter (biologische Tumormarker) zum Abschätzen des individuellen Risikos eines Tumorrezidivs und für die bessere Stratifizierung der Therapie sind nötig. Ziel der Arbeit war es, weitere, bislang nur vereinzelt oder gar nicht im Prostatakarzinom getestete, teils auch kontrovers diskutierte Prognosemarker des Prostatakarzinoms zu identifizieren und miteinander hinsichtlich ihrer klinischen Relevanz zu vergleichen. Untersucht wurden RECK, CD146, ADAM8 und COX-2. In großen, klinisch charakteristischen, sich überlappenden Tumorkollektiven von 103 bis max. 247 Patienten wurde immunhistochemisch untersucht, ob die jeweilige Proteinexpression im Prostatakarzinom mit klinisch-pathologischen Parametern korreliert und als Prognosemarker des Prostatakarzinoms infrage kommt. Zusätzlich zur Immunhistochemie wurde bei RECK und ADAM8 die Q-PCR und bei CD146 der Western-Blot durchgeführt. Bei CD146 und COX-2 wurde die Immunfärbung sowohl mit einem monoklonalen sowie mit einem polyklonalen Antikörper durchgeführt und bewertet. In der COX-2-Studie wurde zusätzlich die Assoziation von COX-2 und PLK-1 untersucht. Bei Patienten mit verminderter RECK-Expression zeigte sich eine Tendenz zu einem höheren Risiko eines PSA-Wiederanstiegs. Die Beziehung zwischen RECK-Expression und PSA-Wiederanstieg stellte sich signifikant bei Patienten mit höherem Tumorgrad (Gleason-Summe ≥ 7) dar. Multivariate Analysen mit dem Cox-proportional- Hazard-Regressions-Modell identifizierten RECK als unabhängigen prognostischen Faktor für Prostatakarzinome mit einer Gleason-Summe ≥ 7. ADAM8-positive Tumoren wiesen einen geringen Trend zu verkürzten PSA-rückfallfreien Überlebenszeiten auf, jedoch ohne Signifikanz zu erreichen. Bei der Detektion von CD146 mit dem polyklonalen Antikörper zeigte sich eine Assoziation von CD146-Expression mit höherem pT-Status und höherer Gleason-Summe. Der monoklonale Antikörper zeigte eine schwächere Anfärbung, die signifikant mit der des polyklonalen Antikörpers korrelierte, jedoch keinen prognostischen Wert erreichte. Bei der Untersuchung von COX-2 wurde eine Positivität von COX-2 in 72,1% der PIN und in 44,7% der Prostatakarzinome und eine Überexpression von COX-2 im Prostatakarzinom und PIN im Vergleich zu normalem Prostatagewebe beobachtet. Zudem zeigte sich eine starke Korrelation zwischen COX-2 und PLK-1 in Tumorgewebe der Prostata. Leider bestand in der statistischen Analyse keine signifikante Korrelation zwischen COX-2-Expression und den klinisch-pathologischen Parametern. Von den vier untersuchten Kandidaten weist allein RECK eine Eignung als Prognosemarker im Prostatakarzinom auf. Bei CD146, COX-2 und ADAM8 konnte kein eindeutig prognostischer Wert für das Prostatakarzinom aufgezeigt werden.

Despite current improvements in diagnosis and therapy of prostate cancer there are problems in overtreatment based on the absence of indicators to accurately predict the aggressiveness of prostate cancer and the clinical outcome. Thus, the search for novel biomarkers that are capable of discriminating between prostate cancer with low and high aggressiveness and recurrence potential is needed. The main focus of this study is on the evaluation of candidate biomarkers of the prostate cancer which are only isolated tested in previous studies and controversial discussed as well as the comparison among them referring their clinical relevance. We aimed to evaluate the expression of RECK, ADAM8, CD146 and COX-2 in prostate cancer and their prognostic properties by immunohistochemistry in clinically characterized studies within cohorts of 103 up to 247 patients. Additionally, the expression of ADAM8 and RECK mRNA was quantified by real-time reverse transcription polymerase chain reaction as well as Western-Blot was carried out at CD146. We examined and assessed the CD146 and COX-2 protein expression using a polyclonal and monoclonal antibody. In the study of COX-2 we investigated the association between COX-2 and PLK-1. Patients with decreased RECK expression showed a tendency to higher risk of PSA relapse. The relationship between RECK expression and PSA relapse time became more pronounced in patients with higher tumor grades (Gleason score ≥ 7). Multivariate analysis using the Cox proportional hazard model revealed that negative RECK expression was an independent prognostic factor for an increased risk of PSA relapse, especially in patients with higher tumor grades (Gleason score ≥ 7). ADAM8-positive tumors revealed a slight trend for shortened relapse-free survival times, which failed to reach significance. The results with the polyclonal CD146 antibody are demonstrating associations with higher pT status and higher Gleason scores. The monoclonal antibody demonstrated a weaker epithelial signal, which was significant correlated with that of the polyclonal antibody, but revealed no prognostic values. The examination of COX-2 indicated a positivity of COX-2 in 72.1% of PIN and 44.7% of prostate carcinoma in relation to normal prostate tissue. We observed a positivity for COX-2 in 72.1% of PIN and in 44.7% of prostate carcinomas with an overexpression of COX-2 in prostate cancer and PIN compared to benign prostatic tissues. Furthermore, we observed a strong correlation between COX-2 and PLK-1 in prostate cancer. Unfortunately, none significant correlation between the expression of COX-2 and the pathological parameters was observed at the statistic analysis. Of the four examined candidates only RECK showed a significant qualification of the use as a prognostic marker of the prostate carcinoma. CD146, COX-2 and ADAM8 are not identified as an explicit prognostic marker of the prostate carcinoma.