1
dr hab. n. med. Tomasz Borkowski
Klinika Urologii Ogólnej, Onkologicznej i Czynnościowej Warszawskiego Uniwersytetu Medycznego
ul. Lindley’a 4, 02-005 Warszawa
tel. 22 5021702, adres e-mail: urologia@wum.edu.pl www
.klinikaurologii.edu.pl
Recenzja rozprawy na stopień doktora nauk medycznych
„Dehydrogenaza Inozynomonofosforanaowa II jako biomarker w diagnostyce i leczeniu raka prostaty ”
lek. med. Pawła Wieczorka
z Oddziału Urologii Szpitala Uniwersyteckiego w Zielonej Górze
Przedłożona do recenzji rozprawa porusza temat możliwości udoskonalenia diagnostyki i oceny leczenia raka gruczołu krokowego w odniesieniu do potencjalnie nowego biomarkera – dehydrogenazy inozynomonofosforanowej II.
Rak gruczołu krokowego stanowi coraz istotniejszy problem w starzejących się społeczeństwach. Jest on od wielu lat najczęściej wykrywanym nowotworem w populacji męskiej w krajach Europy Zachodniej i USA, a od 2016 roku również w Polsce wyprzedził w tej statystyce nowotwory płuc. Skuteczność leczenia licznych nowotworów – w tym również raka gruczołu krokowego – zależy od stopnia zaawansowania, na którym zostaną one wykryte, a więc od możliwości diagnostyki zmian pierwotnych na wczesnym etapie. Temu celowi służy zastosowanie biomarkerów, które pozwalają na wykrycie zmian nowotworowych zanim jeszcze dojdzie do progresji choroby i rozsiewu tj. na etapie pozwalającym na skuteczne leczenie i częstokrotne wyleczenie.
Oceniana rozprawa doktorska wpisuje się w nurt poszukiwań nowych, wydajnych markerów nowotworowych raka gruczołu krokowego i możliwości wykorzystania w tym celu dehydrogenazy inozynomonofosforanowej II ocenianej zarówno w roli markera diagnostycznego jak i prognostycznego po leczeniu raka stercza.
2
Przedstawiona do recenzji praca liczy 118 stron, podzielona jest na 6 głównych rozdziałów, zawiera 4 ryciny, 31 tabel, 40 wykresów, wykaz stosowanych w tekście skrótów, a także materiały dodatkowe w postaci formularzy: świadomej zgody pacjenta na udział w badaniu w grupie badanej i kontrolnej, oceny pacjenta do biopsji gruczołu krokowego oraz oceny pacjenta po leczeniu.
Piśmiennictwo obejmuje 167 referencji do właściwie dobranych, choć nie zawsze aktualnych, materiałów naukowych. Sama praca ma odpowiednią pod względem formalnym postać; posiada klarowny poddział na rozdziały i podrozdziały, a jej treść wzbogacono licznym tabelami i wykresami dobrze korespondującymi z omawianymi zagadnieniami.
Ocena poszczególnych części pracy doktorskiej
Wprowadzenie
Początkowy rozdział pracy doktorskiej obejmuje szerokie wprowadzenie do tematyki raka gruczołu krokowego – zawiera istotne informacje dot. natury ogólnej, epidemiologii, czynników ryzyka, patomorfologii, patofizjologii, objawów i przebiegu naturalnego choroby, a także wprowadzenia do metod diagnostycznych i rozpoznania raka gruczołu krokowego w oparciu o biopsję stercza, a następnie ocenę histologiczną i klasyfikację do grup ryzyka. Kolejne podrozdziały poświęcone są omówieniu dostępnych obecnie biomarkerów (nie ograniczając się wyłącznie do roli PSA) i prostych modułów prognostycznych wykorzystujących różne formy biomarkerów, w tym bardziej złożonych systemów prognostycznych uwzględniających szeroko dane kliniczne.
Ostania część wprowadzenia obejmuje wyjaśnienie niedoskonałości dotychczas stosowanych biomarkerów, przedstawienie czym jest dehydrogenaza inozynomonofosforanowa II (IMPDH2) oraz omówienie jej związku z rakiem gruczołu krokowego.
Treść pierwszego rozdziału adekwatnie wprowadza w zagadnienie wykorzystania biomarkerów w wykrywaniu raka gruczołu krokowego, jednakże nie jest wolna od nieścisłości i opiera się na nie w pełni aktualnych danych. W pierwszej kolejności zauważyć należy, że dane epidemiologiczne z 2012 roku, na które powołuje się autor, uległy istotnej zmianie w latach 2016 i 2017. Obecnie rak gruczołu krokowego jest już najczęściej rozpoznawanym nowotworem w populacji męskiej (a nie drugim w kolejności), w ostatnich latach wyprzedzając w tym rankingu nawet raka płuca.
Podobnie przy omawianiu zmian przednowotworowych warto wspomnieć, że PIN (Prostatic Intraepithelial Neoplasia) może być uznana za zmianę przednowotworową, ale tylko jeśli występuje w formie o dużym stopniu dysplazji (HG PIN) – na co wskazuje sam autor dopiero w późniejszej części tekstu (w podrozdziale „Wskazania do biopsji”). W podrozdziale „Wielomiejscowa biopsja stercza”
zabrakło informacji o coraz popularniejszej – z uwagi na zmniejszone ryzyko infekcyjne – biopsji
3
przezkroczowej, czy też precyzyjniejszej informacji o biopsji fuzyjnej. O wiele dokładniej, i z licznymi odniesieniami do źródeł w literaturze naukowej, opisane są za to współcześnie używane markery nowotworowe raka prostaty ze szczególnym uwzględnieniem PSA, jego odmian i form. Na wyróżnienie zasługuje też krytyczna analiza ograniczeń dotychczas stosowanych markerów, która stanowi istotną przesłankę skłaniającą do poszukiwania innych substancji mogących sprostać wymaganiom stawianym idealnemu biomarkerowi, czemu poświęcona jest dalsza część dysertacji.
Cel pracy
Autor opracowania wybrał 5 celów, których realizację zapewnić miała prezentowana rozprawa:
1. Ocena przydatności IMPDH2 jako nowego biomarkera w diagnostyce i monitorowaniu raka prostaty, na podstawie oznaczenia poziomów stężeń w surowicy krwi.
2. Oznaczenie poziomów IMPDH2 w chwili rozpoznania raka stercza i 6 miesięcy po wdrożeniu leczenia.
3. Określenie korelacji stężenia IMPDH2 do stopnia złośliwości raka, poziomu PSA, objętości prostaty, BMI, wieku, DRE.
4. Ocena zależności poziomu IMPDH2 od najczęściej występujących chorób podstawowych (cukrzycy, nadciśnienia tętniczego, chorób serca itp.).
5. Wpływ przewlekłego stosowania najpopularniejszych używek (alkoholu oraz palenia tytoniu) na stężenie IMPDH2.
Materiał i metoda
Do badania zakwalifikowano mężczyzn w przedziale wiekowym 57-92 lata z rozpoznanym na podstawie biopsji rakiem gruczołu korkowego zdiagnozowanym w latach 2013-2014 w Oddziale Urologii Szpitala Wojewódzkiego w Zielonej Górze. Po wyłączeniu chorych poddanych aktywnemu nadzorowi, prostatektomii radykalnej z adjuwantową radioterapią lub hormonoterapią oraz tych, którzy nie otrzymali żadnej formy leczenia, nie zgodzili się na udział w badaniu lub nie zgłosili się na wizytę kontrolną po 6 miesiącach od wdrożenia leczenia, ostatecznie wyłoniono grupę badawczą w liczbie 88 pacjentów. Po uzyskaniu danych klinicznych (wywiad, stosowanie używek, badanie DRE, BMI) pobierano krew do badań laboratoryjnych (PSA, IMPDH2) i wykonywano biopsję stercza w celu potwierdzenia rozpoznania. Pacjentów poddawano kontrolnej ocenie po 6 miesiącach od rozpoczęcia leczenia raka stercza, również oznaczając stężenia PSA i IMPDH2.
Grupę kontrolą stanowiło 20 mężczyzn (w przedziale wiekowym 29-70 lata) z chorobami nienowotworowymi, którzy byli leczeni w Oddziale Urologii w latach 2013-2014.
4
W rozdziale przedstawiono szczegółową charakterystykę grupy badawczej i kontrolnej, a także metodykę wykonywania biopsji stercza oraz wymieniono jakich testów używano w celu porównania parametrów w badanych grupach.
Wyniki
Po sprawdzeniu normalności rozkładów ocenianych zmiennych: wiek, BMI, objętość prostaty, stężenia IMPDH2 oraz PSA i wykonaniu rutynowych statystyk opisowych, a także dodatkowych testów korelacji PSA z różnymi parametrami, autor pracy doktorskiej przeprowadził liczne analizy wyniki których przedstawiono poniżej:
• Nie stwierdzono istotnej statystycznie różnicy w stężeniu wyjściowym IMPDH2 w grupie pacjentów z rozpoznanym rakiem stercza i w grupie kontrolnej.
• Po 6 miesiącach od rozpoczęcia leczenia raka prostaty poziom dehydrogenazy inozynomonofosforanowej II u pacjentów uległ statystycznie istotnemu obniżeniu w stosunku do poziomu przed leczeniem.
komentarz:
Zależność ta była prawdziwa dla większości pacjentów z wyjątkiem trzech chorych, u których odnotowano znaczący wzrost stężenia IMPDH2 w drugim badaniu, czyli po leczeniu. Wydaje się, że związek skuteczności leczenia, czy choćby stężenia PSA, u pacjentów, u których odnotowano wzrost IMPDH2 powinien być dodatkowo zbadany (jedna z późniejszych analiz testowała korelację PSA i IMPDH2, ale tylko w całej grupie i bez związku z wynikami leczenia).
• Stwierdzono istotny statystycznie związek stężenia IMPDH2 w grupie badanej w zależności od rodzaju wdrożonego leczenia raka gruczołu krokowego. Testy porównań wielokrotnych wykazały, że różnice te dotyczyły w głównej mierze wyników leczenia z wykorzystaniem hormonoterapii oraz hormonoterapii połączonej z RTH, a analiza rozkładu wartości pokazała, że u pacjentów poddanych hormonoterapii IMPDH2 wzrastała częściej niż pozostałych grupach.
• Stwierdzono słabą dodatnią korelację pomiędzy złośliwością nowotworu wyrażoną w skali Gleasona a stężeniem dehydrogenazy inozynomonofosforanowej II w badanej grupie.
• Nie wykazano istnienia istotnego statystycznie związku pomiędzy poziomem dehydrogenazy inozynomonofosforanowej II, a stężeniem PSA wśród wszystkich badanych, ani w poszczególnych grupach – badanej i kontrolnej.
• Nie wykazano istnienia statystycznie istotnego związku pomiędzy poziomem IMPDH2, a rozmiarem prostaty w badanych grupach.
• Nie wykazano istnienia statystycznie istotnego związku pomiędzy poziomem IMPDH2, a poziomem BMI.
5
• Nie wykazano istnienia statystycznie istotnego związku pomiędzy poziomem IMPDH2, a wiekiem u wszystkich badanych.
• Wykazano istnienie statystycznie istotnej różnicy w stężeniu IMPDH2 w zależności od badania DRE. W grupie pacjentów z dodatnim DRE wartości stężeń IMPDH2 były wyższe.
• Wykazano istnienie istotnych statystycznie różnic poziomów IMPDH2 pomiędzy pacjentami chorującymi na cukrzycę i wolnymi od niej oraz pomiędzy pacjentami cierpiącymi na chorobę niedokrwienną serca, a niemającymi problemów w obrębie krążenia wieńcowego. Nie wykazano takich różnic pomiędzy pacjentami chorującymi i niechorującymi na nadciśnienie tętnicze, pomiędzy pacjentami normorytmicznymi i arytmicznymi, ani pomiędzy pacjentami z kamicą, a chorymi bez złogów w układzie moczowym.
Dyskusja
W rozdziale „Dyskusja” doktorant podejmuje krytyczną analizę uzyskanych wyników w odniesieniu do wiedzy zawartej w dostępnej literaturze naukowej, a szczególnie w nieuniknionym porównaniu do PSA. W pierwszej kolejności doktorant ocenia wyniki stężeń IMPDH2 w stanach, które wpływają na stężenie PSA i osłabiają swoistość PSA jako idealnego biomarkera (wiek, BMI, objętość stercza), a następnie ocenia stężenie IMPDH2 w zależności od stężenia PSA, stopnia złośliwości nowotworu stercza w skali Gleasona, współistnienia chorób towarzyszących czy stosowania używek.
W toku przeprowadzonych badań nie stwierdzono istotnego wpływu ani wielkości stercza, ani wieku na stężenie dehydrogenazy inozynomonofosforanowej II, jednakże stwierdzono zależność stężenia IMPDH2 od występowania cukrzy i choroby niedokrwiennej serca; podobną zależność wykazano również dla PSA. Autor opracowania sugeruje ponadto, że u pacjentów cierpiących na cukrzycę stwierdza się znamienne obniżenie stężenia PSA, co może wpływać na nieadekwatną diagnostykę i niedostateczną wykrywalność nowotworów gruczołu krokowego w tej populacji.
Ciekawie prezentuje się ponadto ujemna korelacja pomiędzy stężeniem IMPDH2, a BMI. Biorąc pod uwagę dodatnią korelację stężenia IMPDH2 ze stopniem złośliwości histopatologicznej i potencjalnie częstszym występowaniem kacheksji wśród pacjentów z wyższym stopniem złośliwości badacz wysnuł oryginalną koncepcję, według której obniżenie stężenia dehydrogenazy inozynomonofosforanowej II u pacjentów z niższym BMI jest właśnie spowodowane częstszym występowaniem zaburzeń odżywienia, do których dochodzi u pacjentów z chorobą o wyższym stopniu złośliwości. Ta intrygująca i śmiała teoria, pomimo przytoczonych argumentów wymaga jednak odrębnych badań w celu potwierdzenia lub wykluczenia wspomnianej konstatacji.
Pomimo szeregu korzystnych cech w odniesieniu do specyficzności, w porównaniu do PSA, główny wniosek płynący z przeprowadzonych analiz oparty na wykazanym braku różnic w stężeniach
6
IMPDH2 w grupie pacjentów zdrowych, jak i ze stwierdzonym rakiem stercza wyklucza zastosowanie tego enzymu w diagnostyce nowotworów gruczołu krokowego.
Kolejna część dyskusji poświęcona jest przydatności zastosowania dehydrogenazy inozynomonofosforanowej II w celach prognostycznych oraz w trakcie kontroli pacjentów poddanych wcześniejszemu leczeniu z powodu raka stercza. W ocenie autora wysokie stężenie IMPDH2 może przepowiadać zarówno wyższą złośliwość histopatologiczną, jak i wyższe zaawansowanie kliniczne choroby nowotworowej – na co wskazywać ma dodatnia korelacja IMPDH2 ze stopniem złośliwości histopatologicznej i dodatnim wynikiem DRE. To spostrzeżenie możnaby wykorzystywać przy kwalifikacji i monitorowaniu pacjentów w czasie aktywnej obserwacji.
Następne etapy dyskusji poświęcone są różnym metodom diagnostyki wznowy raka gruczołu krokowego. Autor rozważa zasadność i wskazania do zastosowania obrazowych testów diagnostycznych (takich jak PET z choliną czy PET-PSMA) w momencie stwierdzenia wzrostu stężenia PSA. W dalszej kolejności omówione zostały również testy genetyczne ConfirmMDx, SelectMDx oraz zastosowanie panelu miRNA, szkoda tylko że nie w kontekście głównego tematu pracy doktorskiej.
Na koniec przedstawiono podsumowanie potencjalnych zastosowań IMPDH2 w całym spektrum możliwości w odniesieniu do różnych aspektów diagnostyki, kwalifikacji i prowadzenia pacjentów cierpiących na raka gruczołu krokowego oraz przedstawiono analizę kosztową i implementację laboratoryjną.
Wnioski
Na podstawie przeprowadzonych analiz autor opracowania wyciągnął następujące wnioski:
1. Oznaczając poziomy IMPDH2 w chwili rozpoznania raka stercza nie wykazano różnic w stężeniach dehydrogenazy inozynomonofosforanowej II pomiędzy pacjentami chorymi na raka prostaty, a zdrowymi. Dodatkowo nie wykazano związku pomiędzy poziomem PSA, a IMPDH2 w obu grupach. Wobec powyższego enzym ten nie jest przydatny jako marker „de novo” w diagnostyce nowotworu gruczołu krokowego.
2. 6 miesięcy po wdrożeniu leczenia stężenie IMPDH2 obniża się podobnie jak PSA. Pozwala to przypuszczać, że badany związek może nadawać się do monitorowania odpowiedzi na terapię po oznaczeniu jego stężenia podstawowego jako niezależny marker.
3. Kolejną korzyścią jest wyraźny związek IMPDH2 z zaawansowanymi postaciami raka prostaty.
Koreluje ono dodatnio zarówno ze skalą Gleasona, jak i obecnością nowotworu wyczuwalnego palcem przez odbytnicę – DRE (+). Takie odkrycia sugerują, iż włączenie tego enzymu do protokołów aktywnego nadzoru (AS) mogłoby prawdopodobnie przynieść poprawę wykrycia nowotworów istotnych klinicznie.
7
4. W trakcie monitorowania odpowiedzi na terapię IMPDH2 byłoby markerem dość swoistym, ponieważ ani wiek, ani rozmiar prostaty nie mają z nim związku. Dodatkowo spośród najczęściej występujących chorób podstawowych (nadciśnienia tętniczego, ChNS, cukrzycy, arytmii, kamicy) jedynie cukrzyca i choroba niedokrwienna serca mają na jego stężenie niewielki wpływ. Ciekawym znaleziskiem zauważonym już w kilku pracach, jest potwierdzona w tym badaniu tendencja do niższych stężeń PSA u chorych cierpiących na cukrzycę. Wyższe IMPDH2 u pacjentów z niskim BMI można w obrębie tej pracy wytłumaczyć kacheksją w zaawansowanych postaciach raka prostaty. To spostrzeżenie umacnia fakt występowania wyższych skali Gleasona u tych chorych.
5. Swoistość IMPDH2 jako markera poprawiałby brak wpływu przewlekłego stosowania najpopularniejszych używek (alkoholu oraz palenia tytoniu) na jego stężenie.
W podsumowaniu
Na plus recenzowanego opracowania zaliczyć należy przeprowadzenie licznych analiz dodatkowych sprawdzających zasadność wnioskowania naukowego, odniesienie uzyskiwanych wyników do złotego standardu – jakim nadal jest oznaczanie stężenia PSA – oraz otwartość w wyszukiwaniu potencjalnych korzyści i możliwości zastosowania IMPDH2 jako biomarkera raka prostaty.
Słabą stroną opracowania, w mojej ocenie, jest formułowanie dość daleko idących wniosków, czasami wykraczających nawet poza ramy badanych zależności i uzyskiwanych w analizach wyników, co może jednakże świadczyć o szerokim horyzoncie naukowym badacza i możliwościach rozwijania stawianych hipotez.
Postawione na wstępie cele badania zostały zrealizowane, a zebrane wyniki analiz pozwoliły na krytyczną ocenę przydatności dehydrogenazy inozynomonofosforanowej II jako potencjalnego markera raka gruczołu krokowego.
Rozprawa na stopień doktora nauk medycznych lek. med. Piotra Wieczorka, pomimo pewnych niedoskonałości, spełnia kryteria formalne stawiane rozprawom doktorskim w świetle obowiązujących przepisów i zasługuje na pozytywną finalną ocenę.
dr hab. n. med. Tomasz Borkowski
