Detecçao de células tumorais no sangue periférico de pacientes com carcinoma da próstata: Resultados prospectivos de método original utilizando a reação em cadeia com transcriptase reversa e polimerase para o antígeno prostático específico de membrana

Abstract

Resumo: As tecnologias moleculares de reação em cadeia pela polimerase (PCR) e PCR-transcriptase reversa (RT-PCR) são potentes instrumentos para a investigação em medicina. Estes métodos têm sido progressivamente adaptados para o usa pratico em relação a motorização clínica dos pacientes com doenças malignas. Os objetivos do presente estudo são: detectar células cancerosas no sangue periférico de pacientes com carcinoma da próstata (PCa) localizado submetidos à prostatectomia radical através do usa da RT-PCR para o antígeno prostático específico de membrana (PSMA), demonstrar a construção da molécula PSMA MIMIC, utilizada para padronização da reação, e apresentar os resultados do método em relação aos períodos pre-, intra- e pós-operatório, relacionando-os com estádio tumoral, doença nos linfonodos, margens positivas e grau de diferenciação celular tumoral. Entre junho de 1996 a julho de 1999 foram realizadas 212 determinações do PSMA em amostras de sangue periférico de 117 pacientes e voluntários sadios, no Departamento de Urologia da Universidade Hemnch-Heine de Dusseldorf, Laboratório de Biologia Molecular. Os resultados foram analisados de modo prospectivo. Amostras de sangue periférico foram obtidas de pacientes subdividividos em três grupos: 57 pacientes com PCa localizado, 27 pacientes com hiperplasia da próstata (BPH), e 29 pacientes do grupo controle com i)) outras doenças do trato urinário exceto da próstata (n = 15) e ii) mulheres e homens (voluntários) sadios (n = 14). Outros 4 pacientes estudados apresentaram PCa metastático. Adicionalmente, amostras de sangue periférico foram obtidas no período pré-operatório (urn dia antes), trinta minutos após a remoção da peça cirúrgica e duas semanas após a prostatectomia radical (RRP) de 38/57 pacientes com PCa. Amostras de sangue periférico de 19/27 pacientes com BPH submetidos a ressecção transuretral da próstata foram obtidas 30 minutos após a cirurgia. Uma molécula externa padronizada (PSMA MIMIC) foi construída para a RT-PCR para PSMA com o objetivo de avaliar estes pacientes no pré-operatório e verificar a disseminação de células no intra- e pós-operatório a partir de amostras de sangue periférico. PSMA MIMIC apresenta a mesma sequência que o PSMA endógeno com exceção de uma deleção central de 85 bp, permitindo assim a amplificação de ambos os alvos simultaneamente. No sentido de eliminar a transcrição ilegítima de PSMA foi estabelecido o valor de corte de 560 moléculas/ml de sangue. Os sinais de PSMA endógeno de pacientes com PCa variaram entre 850 e 9.900 moléculas transcritas e corresponderam a 2 - 20 células que expressam PSMA/ml de sangue. Com este método, a taxa de falso - positivos diminuiu significativamente: somente 25% (14/57) dos pacientes com PCa, 11% (3/27) dos pacientes com BPH e 7,7% (2/27) dos controles sem doença prostática mostraram resultados positivos, se comparados com os resultados da reação sem o uso da PSMA MIMIC de 42% (24/57), 30% (8/27) e 27% (9/27) para os mesmos grupos, respectivamente. Houve associação estatisticamente significava (p = 0,044) entre o grau de diferenciação tumoral (G1 versus G2 versus G3) e os resultados da PSMA RT-PCR no pre-operatório. Foram verificadas tendências de associação (estatisticamente não significativas) para o estádio tumoral. Foi identificada disseminação de células prostáticas por ocasião de 27% das TUR-Ps e 21% das RRPs. Em conclusão, o usa padronizado da molécula originalmente construída PSMA MIMIC permite a aplicação do método de PSMA RTPCR para a detecção de células prostatíticas no sangue periférico, aumentando a sua especificidade. Estudos futuros deverão determinar se a disseminação de células prostatíticas no sangue periférico se correlaciona com a taxa de recidiva tumoral, local e a distância, após a prostatectomia radical.

Abstract: The molecular technologies of polymerase cham reaction (PCR) and reverse transcriptase-PCR (RT-PCR) are powerful tools for investigative medicine. These methods are being increasingly adapted for practical use in the clinical monitoring of patients with malignancy. In order to identify tumor cells in peripheral blood of patients with localized prostate cancer (PCa) using RT-PCR to the prostate-specific membrane antigen (PSMA), the present study shows the construction of the molecule PSMAMIMIC, the standardization of the PSMA RT-PCR and the results in the pre-, intra- and postoperative phases of patients who undergo radical prostatectomy. Additionally, the results are correlated to tumor stage, lymphnode status, positive margins and tumor grade. Between June 1996 and July 1999 a total of 212 PSMA RTPCRs with peripheral blood samples of 117 patients and healthy volunteers were performed m the Department of Urology of the Heinrich-Heme Umversity Dusseldorf, Molecular Biology Laboratory. The results were evaluated prospectively. Blood samples were obtained from persons divided into three groups: 57 patients with localized PCa, 27 patients with benign prostatic hyperplasia (BPH), and 29 control patients with 1) other urinary tract diseases but BPH and PCa (n = 15), and ii) healthy volunteers (n = 14). Other 4 patients had metastatic PCa. Additionally, blood samples were obtained in the preoperative period (one day before), within 30 minutes after and 2 weeks after radical prostatectomy (RRP) of 38/57 PCa patients. Samples were also obtained 30 minutes after transurethral ressection of the prostate (TUR-P) from 19/27 BPH patients. An external standard molecule (PSMA MIMIC) was constructed for PSMA RT-PCRs in order to evaluate PCa patients preoperatively and to identify spread of cancer cells into peripheral blood in the intra- and postoperative periods. PSMA MIMIC has the same sequence as endogenous PSMA with exception of a central 85 bp deletion, allowing the amplification of both targets simultaneously. A "cut-off' value of 560 molecules/ml blood to filter for illegitimate PSMA transcription was established. Endogenous PSMA Signals from patients with PCa varied between 850 and 9900 transcript molecules, corresponding to 2-20 PSMA expressing cells/ml blood. The rate of "false-positives" Significantly decreased. Only 25% (14/57) of the patients with PCa, 11% (3/27) of patients with BPH and 7,7% (2/27) of the controls without prostatic disease were positive when compared to 42% (24/57), 30% (8/27) and 27% (9/27), respectively, without PSMA MIMIC. An association between tumor grade (Gl versus G2 versus G3) and the positive PSMA RT-PCR results before surgery was verified (p = 0,044). A tendency of association was also detected to tumor stage, although not significant. In addition, a dissemmation of prostate cells during 27% of TUR-Ps and 21% of RRPs was found. The use of this newly constructed external standard molecule broadens the application of PSMA RT-PCR techniques - with higher specifity - for the detection of prostatic cells spread. Further studies should determinate if dissemmated prostate cancer cells in peripheral blood are related to tumor recurrence after radical prostatectomy.