Identification of candidate prostate cancer biomarkers in prostate needle biopsy

Prostate cancer is the most common cancer among men and it is a significant cause of morbidity and mortality worldwide. Screening for prostate specific antigen has led to earlier detection of prostate cancer. However PSA is neither tissue specific. Thus the serum PSA screening is characterized by poor specificity as well as poor sensitivity. This low specificity of PSA is a reason of marker improvement. Therefore it is of prime interest to develop clinical markers with a superior specificity for prostate cancer lesions for use in the initial diagnosis. Characterization of gene expression profiles that molecularly distinguish prostatic neoplasms may identify genes involved in prostate carcinogenesis. For this study, we determined the expression level of ODC1, DPP4, IMPDH1, IMPDH2, ZIP1, ZIP2, ZIP3 & ZIP4 by means of Real-Time PCR (qPCR). Quantitative detection of human genes was performed with a Light-Cycler 1.5 Instrument. Prostate tissue specimens were obtained from 30 patients undergoing prostate needle biopsy. These included 14 patients who were diagnosed for Adenocarcinoma, 14 who had a diagnosis of benign prostate hyperplasia (BPH), and 2 of prostatic intraepithelial neoplasia (PIN). The serum PSA levels of these patients were determined and all patients had a range between 2,68ng/ml and 100ng/ml (mean PSA value=13,95ng/ml). The mean age of the selected patients was between 43 and 80 years (mean age= 65,3years) and Gleason score between 0 and 8 ( mean score =3,1). Our results clearly establish that Zip1, Zip2, and Zip3 mRNA are down regulated in malignant prostate glands and up regulated in BPH. This is the first report that identifies the expression of Zip1, Zip2, Zip3 and Zip4 in human prostate needle biopsy. The down regulation of these transporters in the malignant cells is essential for the cellular depletion of zinc to prevent the anti tumor effects of zinc. These findings are consistent with the concept that Zip1, Zip2 and Zip3 are tumor-suppressor genes in prostate cancer. The identification of new prostate cancer specific genes such as ZIP genes would represent a considerable advance in the improvement of diagnostics tests for prostate cancer.

Il carcinoma della prostata è uno dei tumori più frequenti e rappresenta quasi il 30% di tutti i tumori di nuova diagnosi nel sesso maschile. La concomitanza di fattori quali l'elevata mortalità, la tardività della diagnosi clinica abituale ed i benefici della diagnosi precoce hanno negli ultimi tempi suscitato un notevole interesse per iniziative sistematiche di diagnosi precoce e di screening. La ricerca di una o più sostanze potenzialmente utili per identificare i pazienti con un cancro della prostata o per stabilire la prognosi della neoplasia non ha messo in evidenza fin’ora un marker completamente soddisfacente. Circa il 20-30% dei tumori della prostata non sono associati ad elevati livelli di PSA. Il PSA, infatti, si innalza anche in caso di infiammazione della prostata o di ipertrofia prostatica benigna, e in caso di massaggio o manipolazione prostatica. Lo studio del profilo genico del tessuto prostatico permette di identificare biomarcatori specifici utili nella diagnosi. Il tessuto prostatico è stato ottenuto da 30 pazienti sottoposti a biopsia prostatica. Il livello sierico di PSA è compreso tra 2,68 ng/ml e 100ng/ml. Tramite Real Time PCR, abbiamo determinato l’espressione dei geni ODC1, DPP4, IMPDH1 e 2, ZIP1, ZIP2, ZIP3, ZIP4. La valutazione quantitativa è stata ottenuta tramite Light Cycler 1.5. Dal nostro studio è emerso chiaramente che in caso di PCa è presente una down-regulation dell’espressione dei geni ZIP, trasportatori dello zinco. Questo dato potrebbe risultare utile nella diagnosi e prognosi del tumore della prostata ed i geni ZIP potrebbero essere utili in qualità di biomarcatori tumorali.