Prostat biyopsisi öncesinde alınan idrar örneğinin nükleer manyetik rezonans spektroskopisi ile değerlendirilmesinin prostat kanseri tanısına etkisi
Prospective evaluation of nuclear magnetic resonance (¹H-NMR) spectroscopy on urine samples for prostate cancer diagnosis at initial prostate biopsy
Yazar: RAHMİ GÖKHAN EKİN
Danışman: DOÇ. DR. GÖKHAN KOÇ
Sağlık Bilimleri Üniversitesi / İzmir Tepecik Eğt. ve Arş. Hast. / Üroloji Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2016
Konu: Üroloji = Urology

Özet:
Amaç
Prostat-spesifik antijenin (PSA) prostat kanserini (PK) benign durumlardan, yüksek dereceli PK'ni de düşük dereceli PK'nden ayırmada sensivitesi ve spesifitesi düşüktür. Bununla birlikte, kanser tanısı için idrar, ideal bir non-invaziv biyomarker kaynağıdır. Bu çalışmada, PK tanısında idrar örneklerinin proton-nükleer manyetik rezonans (1H-NMR) spektroskopisi ile değerlendirilmesinin etkinliğini araştırdık.
Materyal ve Method
Prostat biyopsisi planlanan 107 hastadan parmakla rektal inceleme sonrasında ilk idrar örnekleri ileriye dönük olarak toplandı. İdrar örneklerinin metabolik profili 1H-NMR spektroskopi kullanılarak analiz edildi. PK ile benign durumları ayırmak için gözetimsiz (principal component analysis) ve gözetimli (orthogonal partial-least squares discriminant analysis) multivariate analiz yapıldı. Oluşturulan modelin tanısal performansı Receiver Operating Characteristics (ROC) eğrileri ile değerlendirildi.
Bulgular
Prostat biyopsisi yapılan 107 hastanın %47,7'sinde (n=51) kanser tespit edildi. Kanser tespit edilen 51 hastanın %43,1'i (n=22) yüksek dereceli PK (Gleason skoru ≥7) idi. Multivariate analizde PK ile benign durumlar arasında belirgin bir ayrım saptandı. Proton-nükleer manyetik rezonans spektroskopisinin PK için sensivitesi, spesifitesi ve negatif prediktif değeri sırası ile %94.1, %91.1 ve %94.4 olarak bulundu. Tüm yüksek dereceli PK hastalarına 1H-NMR spektroskopisi ile doğru tanı konulduğu görüldü. ROC analizinde 1H-NMR spektroskopisi ve PSA için eğri altında kalan alan sırası ile 0,92 ve 0,63 olarak tespit edildi.
Sonuç
Bu çalışma sonuçlarına göre 1H-NMR spektroskopisinde, PK ve benign durumların metabolik profilleri arasında belirgin fark yüksek sensivite ve spesifite ile tespit edildi. Bu sonuçların doğrulanması için başka çalışmalara ihtiyaç vardır.

Abstract:
Purpose
Prostate-specific antigen (PSA) has a low sensitivity and specificity for separating prostat cancer (PCa) from benign conditions and high-grade PCa from low-grade PCa. However, urine is an ideal source of biomarker that provides a non-invasive approach to cancer diagnosis. Therefore, we investigated the diagnostic accuracy of proton-nuclear magnetic resonance (1H- NMR) spectroscopy on urine samples in PCa diagnosis.
Materials and Methods
First-catch urine samples were prospectively collected after digital rectal examination from 107 patients scheduled for prostate biopsy. Metabolic profiling of urine samples were analyzed using 1H-NMR spectroscopy. Unsupervised (principal component analysis) and supervised (orthogonal partial-least squares discriminant analysis) multivariate analyses were performed to examine the ability to discriminate the PCa from benign conditions. Model performance was assessed using Receiver Operating Characteristic (ROC) curves.
Results
The positive biopsy rate was determined as 47.7% (n=51) in 107 patients. Among 51 PCa patients, high-grade PCa (Gleason score ≥7) rate was found as 43.1% (n=22). In multivariate analysis of the model, a clear distinction between PCa and benign conditions was detected. The sensitivity, specificity and negative predictive value of the 1H-NMR spectroscopy for PCa was found as 94.1%, 91.1% and 94.4%, respectively. All high-grade PCa patients were correctly diagnosed by the 1H-NMR spectroscopy. In ROC analysis, the area under the curve for 1H- NMR spectroscopy and PSA were determined as 0.92 and 0.63, respectively.
Conclusions
According to the results of this study, there are distinct differences between the metabolic profiles of PCa and benign conditions in the 1H-NMR spectroscopy. 1H-NMR spectroscopy has high sensitivity and specificity for PCa diagnosis. Further studies are needed to validate these findings.