Nachweis zirkulierender mitochondrialer DNA im Serum von Patienten mit urologischen Krebserkrankungen

Abstract

Aufgrund des Mangels an guten Biomarkern bzw. den Schwächen des PSA-Screenings, ist es wichtig, neue Biomarker zu etablieren. Eine Reihe von Arbeiten haben die Möglichkeiten von zirkulierender DNA aufgezeigt. In dieser Arbeit sollte nun die Rolle zirkulierender mito-chondrialer DNA bei urologischen Tumorerkrankungen erforscht werden. <br /> Dafür wurde die zellfreie DNA aus 1 ml Serum von Patienten bzw. Gesunden (n=79) isoliert. Die Gruppe der Patienten teilt sich auf in Patienten mit Blasenkarzinom (n=84), Nierenzellkarzinom (n=33) und mit Prostatakarzinom (n=23). Mit Hilfe einer Quantitativen real-time PCR wurde die Konzentration von zwei Fragmenten der für die Mitochondrien spezifischen 16S-RNA gemessen. Die Fragmente waren 79 Bp bzw. 230 Bp groß. Die mtDNA-Integrität wurde als Quotient der Anzahl der mtDNA 230 Bp Fragmente pro mtDNA 79 Bp Fragment definiert. <br /> Bei den Gesunden ist die Konzentration an mtDNA 79 Bp Fragmenten bei den Männern erhöht; die Konzentration von mtDNA 230 Bp korrelierte mit dem Alter. Bei den Krebspatienten korrel-ierten weder das Alter noch das Geschlecht mit der mtDNA Konzentration. Die Konzentration an zirkulierender mtDNA 79 Bp (median 8,75x106 vs. 0,43 x106 Fragmente/ml) und mtDNA 230 Bp (8,11 x106 vs. 0,27 x106 Fragmente/ml) waren bei den Krebspatienten signifikant erhöht und er-laubten eine sensitive (84 %) und spezifische (97 %) Differenzierung von Patienten und Gesund-en. Zwischen den verschiedenen Tumorarten gab es Unterschiede in der mtDNA Konzentration (mtDNA-79: BCA 9,54 x106 vs. RCC 6,69 x106 vs. PCA 4,48 x106 Fragmente/ml; mtDNA-230: BCA 9,78 x106 vs. RCC 6,74 x106 vs. PCA 1,94 x106 Fragmente/ml). Die mtDNA-Integrität war beim Nierenzell- und Blasenkarzinom im Vergleich zu Gesunden und Prostatakarzinom erhöht. Es gab eine Korrelation von mtDNA-Integrität mit dem Ausbreitung des Tumors beim Nieren-zellkarzinom und dem Grading beim Blasenkarzinom. <br /> Bei Gesunden scheint die Konzentration an frei zirkulierender mtDNA mit dem Geschlecht und dem Alter zu korrelieren. Dies ist bei Patienten jedoch nicht der Fall. Die Bestimmung der Konzentration an mtDNA im Serum könnte dazu beitragen Patienten mit urologischen Krebs-erkrankungen zu erkennen.