Die diagnostische Validität des Macrophage Migration Inhibitory Factor (MIF) im Serum von Patienten mit Prostatakarzinom (PCa)

Abstract

Ziel der Dissertation war es, zu prüfen, ob die Bestimmung des Zytokins Macrophage Migration Inhibitory Factor (MIF) im Serum die Früherkennung des Prostatakarzinoms (PCa) verbessern kann. In einer initialen Studie konnten wir zeigen, dass sich die Serum-MIF-Konzentrationen von Patienten mit benigner Prostatahyperplasie (BPH) und Probanden ohne Erkrankung der Prostata nicht unterschieden. Die MIF-Konzentration im Serum von Patienten mit PCa dagegen war signifikant erniedrigt. Allerdings wiesen die Konzentrationsbereiche aller Gruppen starke Überschneidungen auf. Die Konzentrationen von MIF und des prostataspezifischen Antigens (tPSA), dem Leitparameter der Prostatakarzinomdiagnostik, korrelierten nicht miteinander. Die erhobenen Ergebnisse standen im Gegensatz zu einer Studie einer anderen Arbeitsgruppe, sodass wir in einer zweiten Studie weitere Untersuchungen durchführten. Die Ergebnisse der zweiten Publikation bestätigten unsere Beobachtungen. Auch in Untergruppen nach TNM-Staging und WHO-Grading zeigten sich erniedrigte Serum- MIF-Werte. MIF erwies sich nicht nur unabhängig vom tPSA, sondern auch vom Patientenalter, Prostatavolumen und C-reaktivem Protein (CRP). Receiver- Operating-Characteristic (ROC)-Analysen mit MIF und MIF-abhängigen Variablen erbrachten keine Verbesserung von Sensitivität oder Spezifität im Vergleich zum tPSA. Die Eliminationskinetik von MIF im Serum nach Prostatektomie korrespondierte nicht mit der des tPSA. Dies kann als ein eindeutiger Hinweis gewertet werden, dass die Höhe der MIF-Konzentrationen nur zu einem bestimmten Teil durch die Prostata beeinflusst wird. In einer weiteren Studie wurde der Parameter Serum-MIF zusammen mit 2 weiteren potentiellen Biomarkern (Kallikrein 11, Makrophagen-Inhibitions-Cytokin 1) in ein artifizielles neuronales Netzwerk (ANN) integriert, das auf der Basis der diagnostischen Validität des freien PSA (fPSA) entwickelt wurde. Obwohl MIF als Einzelparameter die geringste diagnostische Validität aufwies, verbesserte der Einschluss dieses Markers in das ANN die Diskriminationsfähigkeit zwischen Karzinom- und Nichtkarzinompatienten und reduzierte die Anzahl unnötiger Prostatabiopsien. Das Potential des Serum-MIF's im ANN ergab sich vor allem durch seine Unabhängigkeit gegenüber den anderen Markern.

The aim of this dissertation was to examine, if macrophage migration inhibitory factor (in serum) helps to improve the early detection of prostate cancer (PCa). In a first study we showed, that the concentrations of serum MIF of patients with benign prostatic hyperplasia (BPH) and controls without prostatic disease did not differ. Serum MIF concentrations of patients with prostate cancer (PCa) were significantly decreased. However, the concentrations of all groups overlapped. There was no correlation between serum MIF and prostate specific antigen (tPSA). Our results were in contrast to a study of another group. Therefore we performed further examinations in a second study. The results of the second publication confirmed our observations. Subgroup analyses concerning staging and grading also showed decreased values of serum MIF. Moreover, MIF proved to be independent not only from tPSA also from age, volume of the prostate and C-reactive protein (CRP). Receiver-operating-characteristic (ROC)- curves with MIF or MIF related variables did not improve sensitivity or specifity compared to tPSA. The elimination kinetics of MIF after prostatectomy did not correspond to the kinetics of tPSA. Consequently we can conclude, that the serum MIF level is only partly influenced by the prostate. In a third study serum MIF and two other potential biomarkers (kallikrein 11 and macrophage inhibitory cytokine 1) were included in an artificial neural network (ANN) based on free PSA (fPSA). Although MIF showed the smallest diagnostic validity, inclusion of MIF improved the differentiation between patients with and without prostate cancer. This leads to reduction of unnecessary biopsies. The potential of serum MIF in an ANN results most of all in its independence.