El cáncer de próstata (CaP) es un problema sanitario de primer orden. Mundialmente, cada año se diagnostican aproximadamente 700.000 casos, de los cuales, 13.300 corresponden a España. En cuanto al manejo clínico, esta enfermedad presenta una serie de problemas que conducen tanto al infraestadiaje como al sobretratamiento de un porcentaje significativo de tumores. En este contexto, en 2005 se descubrió un gen quimérico formado por TMPRSS2 y ERG, presente en aproximadamente la mitad de tumores prostáticos y totalmente específico de este tipo de cáncer. La presente tesis, caracteriza clínica y biológicamente este reordenamiento y un perfil de expresión de genes relacionados a fin de mejorar el manejo clínico del CaP. Para ello, se analizaron 314 muestras retrospectivas de tejido fijado en formol e incluido en parafina (FFPE) proveniente de prostatectomías radicales, dando como resultado una frecuencia del 46.2% y objetivando la relación entre la presencia de este reordenamiento con una mayor infiltración perineural. Como objetivo metodológico secundario, se compararon las técnicas FISH y RT-PCR en la detección del gen de fusión mostrándose una concordancia entre ambas del 80,9%. En cuanto al análisis de la expresión de TMPRSS2, ERG, ETV1, ETV4, PCA3, HEPSIN, PAR-2, GSTP-1, AMACR y Cav-1 y las proteínas PTEN, Ki-67, Cav-1, CD-99 y TPD-52, como potenciales biomarcadores, se objetivaron las siguientes relaciones: el estadio de Gleason está relacionado con la expresión de PCA3, Hepsin y Cav-1, la concentración sérica de PSA correlaciona con la expresión de PCA3, Hepsin, AMACR y de las proteínas Cav-1 y TPD52. En cuanto al estadio clínico, correlaciona con la expresión de AMACR, TMPRSS2 y ERG, por su parte, el estadio patológico está significativamente relacionado con la expresión de Hepsin, AMACR, ERG y Cav-1. Por último, la presencia de infiltración perineural correlaciona con la expresión de ETV4, Hepsin, PAR-2, GSTP-1 y TMPRSS2. Por otro lado, tomando la expresión génica global, mediante un análisis por clusters no supervisados, la serie queda estratificada en 3 grupos que correlacionan con los estadios clínico y patológico y con la presencia de infiltración perineural y TMPRSS2-ERG en la muestra. De hecho, en un análisis de supervivencia multivariante sobre la serie global, tienen valor pronóstico independiente de recaída bioquímica, el estadio de Gleason, la concentración sérica de PSA y la presencia de invasión perineural, los casos que no portan el gen de fusión, tienen como factores de riesgo; la concentración inicial de PSA, el estadio clínico y la presencia de invasión perineural. Por último en los casos portadores del reordenamiento génico, presentan valor pronóstico, el estadio de Gleason, la concentración sérica inicial de PSA, la expresión génica de GSTP-1 y la de la proteína TPD-52.
Aprovechando que TMPRSS2-ERG es un biomarcador de gran especificidad, se cuantificó su presencia para la detección de células tumorales circulantes (CTC) en 275 muestras de sangre periférica. En el ámbito de la oncología clínica, la detección de este tipo de células es importante para la monitorización de enfermedad mínima residual, que es aquella no detectable por las técnicas diagnósticas usadas en la actualidad. Para llevar a cabo la detección de CTCs, se puso a punto una técnica de cuantificación absoluta del gen de fusión en CTC por PCR cuantitativa extrapolando los resultados en una curva patrón obtenida por clonación de la secuencia específica del gen de fusión. En este trabajo 33 pacientes presentaron CTC, once de los cuales también portaban el gen en muestras FFPE provenientes de prostatectomía radical y otros 5 pacientes han presentado CTC en algún momento del seguimiento pero las han negativizado. Sólo uno de los pacientes portadres de CTC presentó progresión bioquímica durante su seguimiento. Por otro lado, la presencia de CTC no correlacionó con ninguno de los parámetros clínicopatologicos estudiados.Prostate cancer (PCa) is a major health problem. Globally, each year approximately 700,000 cases are diagnosed, 13,300 of which correspond to Spain. In terms of clinical management, this disease presents problems that lead to both over treatment and understaging of a significant percentage of tumors. In this context, it was discovered in 2005 a chimeric gene called TMPRSS2-ERG, present in approximately half of prostate tumors. This gene is specific for this kind of cancer. This thesis, characterizes clinically and biologically this rearrangement and a gene expression profile in order to improve the clinical management of PCa. For this purpose, 314 samples from radical prostatectomies were analyzed retrospectively. TMPRSS2-ERG was detected in 46.2% of the cases. This finding was related with an increased perineural infiltration rate. Methodological secondary objective was to compare both FISH and RT-PCR techniques in the detection of this fusion gene showing a match between techniques of a 80.9%. In the analysis of the expression of TMPRSS2, ERG, ETV1, ETV4, PCA3, hepsin, PAR-2, GSTP-1, AMACR and Cav-1 and the following proteins: PTEN, Ki-67, Cav-1, CD-99 and TPD-52 as potential biomarkers, the following relations were observed: Gleason stage is related to the expression of PCA3, Hepsin and Cav-1. PSA serum level correlates with the expression of PCA3, Hepsin, and AMACR, and the proteins: Cav-1 and TPD52. Regarding the clinical stage, it correlates with the expression of AMACR, TMPRSS2 and ERG. Meanwhile, pathologic stage is significantly related to the expression of Hepsin, AMACR, ERG and Cav-1. Finally, the presence of perineural invasion correlates with ETV4, Hepsin, PAR-2, GSTP-1 and TMPRSS2 expression. Furthermore, by analyzing the global gene expression using an unsupervised clustering test, this series is stratified into 3 groups that correlate with clinical and pathological stage and the presence of perineural invasion and TMPRSS2-ERG in the sample. Otherwise, in a multivariate survival analysis on the global series, present independent prognostic value of biochemical failure, Gleason stage, serum PSA and the presence of perineural invasion, cases that do not carry the gene fusion have as risk factors, the initial concentration of PSA, clinical stage and the presence of perineural invasion. Finally, in the cases which harbors the gene rearrangement, retains its prognostic value the following parameters, Gleason stage, initial serum PSA gene expression of GSTP-1 and the TPD-52 protein.
Taking advantage of the TMPRSS2-ERG high specificity as biomarker, its expression was quantified in order to detect circulating tumor cells (CTC) in 275 peripheral blood samples. In the field of clinical oncology, the detection of this kind of cells is a very useful tool for monitoring minimal residual disease, which is the one not detectable by standard diagnostic techniques. To carry out the detection of CTCs, we develop a technique for absolute quantification of the fusion gene by quantitative PCR. We built a standard curve by cloning TMPRSS2-ERG sequence. In this study, 33 cases showed CTC, eleven of whom also carried the rearrangement in paired FFPE samples. Another 5 patients have CTCs at some point of the track but negativized it later. Only one patient carrying CTCs had biochemical progression during follow-up. On the other hand, the presence of CTCs did not correlate with any of the clinicopathological parameters studied
