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Diagnostische Tests zur Krebsfrüherkennung

Prostatakrebs - der umstrittene PSA-Marker

Molekulare Tumormarker für bestimmte Krebsarten lassen sich sehr einfach in Körperflüssigkeiten wie z.B. Blut oder Urin nachweisen. Aber nicht immer zeigt ein erhöhter Wert eine Krebserkrankung an, und nicht immer bedeutet ein negatives Ergebnis in diesen Tests automatisch Gesundheit. Der PSA1)-Test ist ein gutes Beispiel dafür, dass Testergebnisse kritisch betrachtet werden müssen.

Abb.1
5 Tage sollte man(n) zwischen einer Fahrradtour und einem PSA-Test vergehen lassen

Das Prostata-spezifische Antigen PSA ist eine Serin-Protease, die in der Prostata (Vorsteherdrüse) von Männern produziert wird. Dieses durch Androgene regulierte Enzym hat vor allem die Funktion, das Samen-Koagulat zu verflüssigen, indem das Protein Semenogelin-1 gespalten wird (PSA wird aus diesem Grund auch Semenogelase genannt).

Im Blut liegt nur etwa ein Fünftel des PSA als freies PSA vor, der Rest ist an α1-Antichymotrypsin, α1-Antitrypsin oder an α2-Makroglobulin gebunden. Bei der Krebsvorsorge oder bei einer vergrößerten Prostata, die sich in einer Rektaluntersuchung ertasten lässt, wird der Gesamt-PSA-Wert im Blutserum bestimmt. Dieser Wert ist bei Prostatakrebs oft erhöht. Liegt der Gesamt-PSA-Spiegel über 4,0 ng/mL, wird dem Patienten zu einer Gewebeprobe geraten. Der altersspezifische PSA-Mittelwert liegt bei 2,0 ng/mL bis 5,2 ng/mL.

Der PSA-Test

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Abb.2
PSA-Antikörper-Komplex

Die PSA-Konzentration wird anhand der Bindung eines monoklonalen Antikörpers im ELISA ermittelt.

Jedes der zahlreichen heute kommerziell erhältlichen Testsysteme für den Gesamt-PSA-Gehalt hat einen eigenen Grenzwert, so dass sich die Ergebnisse verschiedener Testverfahren kaum miteinander vergleichen lassen. Auch gutartige Gewebeveränderungen der Prostata oder ausgedehnte Fahrradtouren am Tag vor dem Test erhöhen den PSA-Wert - und jeder fünfte Patient mit Prostatakrebs weist PSA-Normalwerte auf, so dass die Aussagekraft dieses Markers umstritten ist. Nur in weniger als einem Drittel aller Fälle mit erhöhten Werten liegt wirklich Prostatakrebs vor.

Eher aussagekräftig ist die Bestimmung des freien, also nicht-proteingebundenen PSA im Serum. Beträgt der Anteil an freiem PSA (f-PSA) im Blut weniger als 14 bis 21 %, liegt der Verdacht auf einen bösartigen Tumor nahe. Warum das freie PSA bei Prostatakrebs reduziert ist, konnte noch nicht eindeutig geklärt werden.

Im Bild rechts ist die Kristallstruktur des humanen Prostata-spezifischen Antigens (gelb und magenta) gezeigt, das an den aktivierten monoklonalen Antikörper 8G8F5 Fab (silber und grau) gebunden ist.

In gelb (und auch grau) sind ausgedehnte Bereiche im Protein erkennbar, die eine β-Faltblatt-Struktur aufweisen. Die schraubig gedrehten α-helicalen Anteile des Proteins sind magentafarben markiert. Dünne weiße Linien zeigen strukturell eher ungeordnete Proteinbereiche an. Mit einem Klick auf die rechte Maustaste lässt sich die Darstellung des Moleküls variieren. PDB-Code: 2ZCH.

Übungsaufgabe

1)PSA: prostata-specific antigen
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