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Einleitung: Epigenetische Veränderungen wie die DNA-Methylierung spielen eine zentrale Rolle in der Pathogenese des Prostatakarzinoms (PCa). Haldrup et al. (2018) zeigten, dass hypermethylierte ctDNA der Gene CCDC181, HAPLN3, ST6GALNAC3 und ZNF660 im Blut von PCa-Patienten nachweisbar ist. Zur weiteren Bewertung des diagnostischen und insbesondere des prognostischen Potenzials dieser Marker untersuchten wir ein größeres Kollektiv mittels eines vereinfachten und kostengünstigen cfDNA-basierten Verfahrens.

Methoden: Für CCDC181, ST6GALNAC3 und ZNF660 wurden jeweils 48 Proben analysiert (40 PCa-, 8 Kontrollpatienten), für HAPLN3 38 Proben (32 PCa-, 6 Kontrollproben). Von den PCa-Patienten wurden 23 mittels RPE und 17 mittels Prostatastanzbiopsie diagnostiziert. Bei den RPE-Fällen konnten zusätzlich histopathologische Parameter erhoben werden.

Zur Methylierungsanalyse wurden 5-Methylcytosin-spezifische Antikörper an Agarosebeads gekoppelt, um aus zuvor isolierter cfDNA methylierte Fragmente selektiv anzureichern. Anschließend folgte eine PCR mit genspezifischen Primern sowie eine Visualisierung der Produkte in einem Agarosegel.

Ergebnisse: Die diagnostische Leistung der einzelnen Marker variierte deutlich: CCDC181 zeigte eine Sensitivität von 20,0% bei 100% Spezifität, HAPLN3 50,0% Sensitivität bei 50% Spezifität, ST6GALNAC3 25,0% Sensitivität bei 100% Spezifität und ZNF660 42,5% Sensitivität bei 62,5% Spezifität. Unter den analysierten Markern erzielte die Kombination aus CCDC181 und ST6GALNAC3 (32,5% Sensitivität, 100% Spezifität) die beste diagnostische Gesamtleistung, erscheint jedoch eher für eine bestätigende Diagnostik als für ein Screeningverfahren geeignet. Trotz begrenzter diagnostischer Aussagekraft konnten in unserer Kohorte deutliche Hinweise auf eine prognostische Relevanz der Marker gezeigt werden. Die Häufigkeit von Multi-Gen-Methylierungen (≥ 2 Gene) stieg von 28,6% in niedriggradigen Tumoren (GS 6-7a) auf 47,4% in höhergradigen Tumoren (GS 7b-9). Besonders ST6GALNAC3 zeigte eine klare prognostische Aussagekraft: Die Methylierung korrelierte sowohl mit dem Gleason-Score (p=0.011) als auch mit dem pathologischen Tumorstadium (p=0.0034) signifikant.

Diskussion: Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass die cfDNA-Methylierung der untersuchten Gene, insbesondere von ST6GALNAC3, beim Prostatakarzinom wesentliche biologische Aspekte der Tumorprogression widerspiegelt und damit einen potenziellen Beitrag zur prognostischen Einschätzung leisten kann.