Multi-Omics-Analyse von Prostata-abgeleiteten extrazellulären Vesikeln: eine retrospektive Beobachtungsstudie zur Diagnose und Überwachung von Prostatakrebs (EXOMAP)

Prostatakrebs (PCa) ist die am häufigsten diagnostizierte bösartige Erkrankung bei Männern und eine führende Ursache für krebsbedingte Mortalität weltweit. Jährlich werden weltweit über 1,4 Millionen neue Fälle von Prostatakrebs geschätzt, mit mehr als 375.000 damit verbundenen Todesfällen. Hochrisiko-PCa stellt aufgrund der aggressiven Natur der Erkrankung und der Fähigkeit, eine immunsuppressive Tumormikroumgebung (TME) zu schaffen, erhebliche Herausforderungen dar, wodurch die Wirksamkeit bestehender Therapien beeinträchtigt wird. Trotz Fortschritten in der Diagnostik und Behandlung sind die Mechanismen, die Immunflucht und Tumorprogression bei hochriskantem PCa antreiben, nach wie vor schlecht verstanden. Diese Überlegungen unterstreichen den dringenden Bedarf an innovativen Strategien, um diese Herausforderungen zu bewältigen und die Patientenergebnisse zu verbessern.

Extrazelluläre Vesikel (EVs) haben sich als entscheidende Akteure in der Krebsbiologie erwiesen. EVs transportieren molekulare Fracht, einschließlich Proteine, RNA, Lipide und Metaboliten, und ermöglichen so die Vermittlung der interzellulären Kommunikation und beeinflussen das Fortschreiten von Krebs. Tumorstammende EVs (TDEVs) sind besonders an der Förderung des Tumorwachstums, der Umprogrammierung der TME und der Unterdrückung antitumoraler Immunantworten beteiligt. Aufgrund ihrer inhärenten Fähigkeit, interzelluläre Kommunikation zu vermitteln und Biomoleküle zu entfernten Stellen zu transportieren, stellen EVs Schlüsselfaktoren in der Krebsentstehung dar.

Eine frühere Studie zeigte durch umfassende Metabolomik-Profile, dass eine Kombination von kleinen Molekülen, die aus exprimierter Prostatasekretion (EPS)-Urin extrahiert wurden, integriert mit klinischen Parametern, Prostatakrebspatienten effektiv identifizieren und stratifizieren kann, was das Potenzial dieser Bioflüssigkeit in der PCa-Diagnostik hervorhebt. EPS-Urin stellt eine einzigartige Bioflüssigkeit dar, die mit EVs angereichert ist, die direkt vom Prostatagewebe abgesondert werden, und bietet somit eine wertvolle Quelle für die Untersuchung von prostataspezifischen EVs. Basierend auf diesen Erkenntnissen wird das Potenzial von Prostatakrebs (PCa)-stammenden EVs als transformative Herangehensweise für das Management von hochriskantem Prostatakrebs erforscht.

Das Projekt qualifiziert sich als Grundlagenforschungsstudie mit potenzieller translationaler Relevanz. Eine retrospektive Beobachtungsstudie wurde mit dem Ziel entworfen, extrazelluläre Vesikel (EVs), die aus EPS-Urin stammen, umfassend mittels Multi-Omics-Ansätzen zu charakterisieren. Die Analyse wird an Proben von 100 Patienten durchgeführt, die ausschließlich an der Urologie-Abteilung des IRCCS San Raffaele Krankenhauses rekrutiert wurden. Die Patienten werden in zwei Gruppen kategorisiert: Patienten mit klinisch signifikantem Prostatakrebs (csPCa), einschließlich mittlerem Risiko-PCa (ISUP Grad 2-3) und Hochrisiko-PCa (ISUP Grad 4-5), und Patienten mit nicht-klinisch signifikantem PCa (non-csPCa), einschließlich Niedrigrisiko-PCa (ISUP Grad 1) und Patienten mit benigner Prostatahyperplasie. Die Studie wird voraussichtlich beispiellose Einblicke in prostatagewebestammende EVs liefern und die Grundlage für die funktionale Validierung von Schlüsselmolekülmarkern und Signalwegen legen, die an der PCa-Progression beteiligt sind.