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DISCORDANCES ENTRE LES DOSAGES DE PSA: COMPARAISON PSA, PSA LIBRE, PSA COMPLEXF t Yvonne Fulta a,*, Catherine Vuillemard a, Maya Megarbane a Luc Nonnenmacher e, Bernard Debre b, Sophie Conquy b, Thierry Flam b, Nicolas Thiounn b, Marc Zerbib b Rdsum6 L'antigene specifique prostatique (PSA), combin~ au toucher rectal, represente aujourd'hui un outit performant dans la detection pre- coce du cancer de la prostate. Mais ta variabilite des resultats en fonction des techniques de dosage en rend I'interpretation clinique delicate. La presence de plusieurs formes moleculaires du PSA cir- culant dans le sang est & I'origine de ces discordances entre les dosages de PSA total (PSAT). L'architecture du dosage immuno- metrique permet de comprendre les differences de reconnaissance des epitopes et des quantites de PSA circulant. Des solutions d'harmonisation efficace permettent de rendre les dosages plus fiabtes et de diminuer les variabilites inter-tests, mais n'augmentent pas intrinsequement la performance clinique du PSA total. Le dosage des formes libre (PSAL) ou complexee (PSAC) du PSA semble etre une approche plus fiable et plus specifique que le PSA total dans le diagnostic precoce et le suivi therapeutique du cancer de la prostate, gr&ce & i'utilisation du rapport PSAL/PSAT ou PSAC/PSAT. Les resultats d'une serie de 456 patients du service d'urologie de Cochin comprenant 195 cas d'hypertrophie benigne prostatique (HBP), 138 cas de cancer (CP) et 123 cas exempts de cancer prostatique permettent de determiner les valeurs seuils optimales pour le rapport PSAL/PSAT (18 °/0 pour une sensibilite de 70 °/o et une specificite de 90 %). L'analyse des courbes ROC montre que le rapport PSAC/PSAT presente les memes perfor- mances cliniques que le rapport PSAL/PSAT. PSA - PSA libre - PSA complex(~ - (~quimolarit6 - standard 90:10. Summary Prostatic Specific Antigen (PSA) associated with digital rectal exa- mination is proven to be a powerful tool in the early detection of prostatic carcinoma. The discrepancy of the results between the different methods leads to less accurate clinical diagnosis. The existence of several molecular forms of circulating PSA generate aLaboratoirede medecine nucleaire (Pr B. Richard) bClinique urologique(Pr B. Debre) C.H.U. Cochin - UniversiteParisV 27, rue du Fbg Saint-Jacques ?56?9 Pariscedex 14 *Correspondance. Atelier A10 avec la collaboration de Chiron Diagnostics Moderateur : J. Pollet (Dourdan). article re(~u le 20 septernbre 1998, accepte le 20 janvier 1999. © Elsevier,Paris. these discrepancies in total PSA determination (TPSA). The struc- ture of immunoassay explains the differences in immunologic reco- gnition and amounts of circulating PSA. Reliability can be obtai- ned by accurate standardizations which reduce intertest variability, but do not increase intrinsic clinical performance of total PSA. The determinations of free (FPSA) or complexed (CPSA) PSA and more precisely the FPSA/TPSA or CPSA/TPSA ratios, seem to give more accurate and more specific answer than total PSA alone for the early diagnosis and therapeutic follow-up of prostatic carci- noma. The study of 456 patients from the Urologic Surgery Ward of Cochin Hospital including 195 patients with benign prostatic hypertrophy (BPH), 138 pa-tients with prostatic carcinoma (PC) and 123 patients without PC provides optimal threshold values for the FPSA/TPSA ratio (ratio = 18O/owith sensitivity = 70% and specificity = 900/o). ROC analysis shows that CPSA/TPSA ratio gives the same clinical performances as FPSA/TPSA ratio. PSA - free PSA - complexed PSA - equimolarity - standardization Stanford 90:10.1. 1. Introduction f epithelium glandulaire de la prostate produit une quantite impor- tante de PSA qui est deverse dans le liquide seminal oQ la concentration de 0,3 & 3 mg/mL est d'environ 1 million de fois plus importante que dans le serum ou fa concentration est de quelques ng/mL [26]. De faibles quantites ont une autre origine que le tissu prostatique : tumeurs du sein ou de I'ovaire, glandes peri-uretrales [5]. Normalement, le PSA se retrouve en tres petite quantite dans le sang apres fuite extracellulaire et diffusion & travers les capillaires. En cas de cancer, la structure glandulaire est detruite permettant ainsi une secretion directe dans I'espace extra-cellulaire avec deversement important dans la circulation sanguine. Dans le sang, le PSA se lie de fa(;on covalente aux inhibiteurs de proteases comme I'alpha-1 -anti- chymotrypsine (ACT) et I'alpha-2-macroglebuline (AMG). Ces liaisons masquent certains epitopes du PSA entra~nant une reconnaissance immunologique variable selon la specificite des anticorps utilises dans les systemes de dosage [7, 8, 22, 23]. 2. Les formes circulantes de PSA Des 1991, Litja et Stenman [9, 10] ont decrk I'existence de plusieurs formes moleculaires circulantes de PSA dans le sang (figure 1). Les caracteristiques biochimiques de ces formes ont ete precisees et des reunions d'experts ont ete organisees dans te but de proposer un stan- dard international de PSA [1, 23, 25] permettant d'harmoniser les resultats des dosages. Revue Franoaise des Laboratoires, avril1999, N ° 312 85

Discordances entre les dosages de PSA : comparaison PSA, PSA libre, PSA complexé

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DISCORDANCES ENTRE LES DOSAGES DE PSA: COMPARAISON PSA, PSA LIBRE, PSA COMPLEXF t

Yvonne Fulta a,*, Catherine Vuillemard a, Maya Megarbane a Luc Nonnenmacher e, Bernard Debre b, Sophie Conquy b, Thierry Flam b, Nicolas Thiounn b, Marc Zerbib b

R d s u m 6

L'antigene specifique prostatique (PSA), combin~ au toucher rectal, represente aujourd'hui un outit performant dans la detection pre- coce du cancer de la prostate. Mais ta variabilite des resultats en

fonction des techniques de dosage en rend I'interpretation clinique delicate. La presence de plusieurs formes moleculaires du PSA cir- culant dans le sang est & I'origine de ces discordances entre les dosages de PSA total (PSAT). L'architecture du dosage immuno- metrique permet de comprendre les differences de reconnaissance des epitopes et des quantites de PSA circulant. Des solutions d'harmonisation efficace permettent de rendre les dosages plus fiabtes et de diminuer les variabilites inter-tests, mais n'augmentent pas intrinsequement la performance clinique du PSA total. Le dosage des formes libre (PSAL) ou complexee (PSAC) du PSA semble etre une approche plus fiable et plus specifique que le PSA total dans le diagnostic precoce et le suivi therapeutique du cancer

de la prostate, gr&ce & i'utilisation du rapport PSAL/PSAT ou PSAC/PSAT. Les resultats d'une serie de 456 patients du service d'urologie de Cochin comprenant 195 cas d'hypertrophie benigne

prostatique (HBP), 138 cas de cancer (CP) et 123 cas exempts de cancer prostatique permettent de determiner les valeurs seuils optimales pour le rapport PSAL/PSAT (18 °/0 pour une sensibilite de 70 °/o et une specificite de 90 %). L'analyse des courbes ROC montre que le rapport PSAC/PSAT presente les memes perfor-

mances cliniques que le rapport PSAL/PSAT.

P S A - P S A l i b r e - P S A c o m p l e x ( ~ - ( ~ q u i m o l a r i t 6 - s t a n d a r d

9 0 : 1 0 .

S u m m a r y

Prostatic Specific Antigen (PSA) associated with digital rectal exa- mination is proven to be a powerful tool in the early detection of prostatic carcinoma. The discrepancy of the results between the different methods leads to less accurate clinical diagnosis. The existence of several molecular forms of circulating PSA generate

aLaboratoire de medecine nucleaire (Pr B. Richard) b Clinique urologique (Pr B. Debre) C.H.U. Cochin - Universite Paris V 27, rue du Fbg Saint-Jacques ?56?9 Paris cedex 14 *Correspondance.

Atelier A10 avec la collaboration de Chiron Diagnostics Moderateur : J. Pollet (Dourdan). article re(~u le 20 septernbre 1998, accepte le 20 janvier 1999.

© Elsevier, Paris.

these discrepancies in total PSA determination (TPSA). The struc-

ture of immunoassay explains the differences in immunologic reco-

gnition and amounts of circulating PSA. Reliability can be obtai-

ned by accurate standardizations which reduce intertest variability,

but do not increase intrinsic clinical performance of total PSA. The

determinations of free (FPSA) or complexed (CPSA) PSA and

more precisely the FPSA/TPSA or CPSA/TPSA ratios, seem to

give more accurate and more specific answer than total PSA alone

for the early diagnosis and therapeutic follow-up of prostatic carci-

noma. The study of 456 patients from the Urologic Surgery Ward

of Cochin Hospital including 195 patients with benign prostatic

hypertrophy (BPH), 138 pa-tients with prostatic carcinoma (PC)

and 123 patients without PC provides optimal threshold values for

the FPSA/TPSA ratio (ratio = 18O/o with sensitivity = 70% and

specificity = 900/o). ROC analysis shows that CPSA/TPSA ratio

gives the same clinical performances as FPSA/TPSA ratio.

P S A - f r e e P S A - c o m p l e x e d P S A - e q u i m o l a r i t y -

s t a n d a r d i z a t i o n S t a n f o r d 9 0 : 1 0 . 1 .

1. Introduction

f epithelium glandulaire de la prostate produit une quantite impor- tante de PSA qui est deverse dans le liquide seminal oQ la

concentration de 0,3 & 3 mg/mL est d'environ 1 million de fois plus importante que dans le serum ou fa concentration est de quelques ng/mL [26]. De faibles quantites ont une autre origine que le tissu prostatique : tumeurs du sein ou de I'ovaire, glandes peri-uretrales [5]. Normalement, le PSA se retrouve en tres petite quantite dans le sang apres fuite extracellulaire et diffusion & travers les capillaires. En cas de cancer, la structure glandulaire est detruite permettant ainsi une secretion directe dans I'espace extra-cellulaire avec deversement important dans la circulation sanguine. Dans le sang, le PSA se lie de fa(;on covalente aux inhibiteurs de proteases comme I'alpha-1 -anti- chymotrypsine (ACT) et I'alpha-2-macroglebuline (AMG). Ces liaisons masquent certains epitopes du PSA entra~nant une reconnaissance immunologique variable selon la specificite des anticorps utilises dans les systemes de dosage [7, 8, 22, 23].

2. Les formes circulantes de PSA

Des 1991, Litja et Stenman [9, 10] ont decrk I'existence de plusieurs formes moleculaires circulantes de PSA dans le sang (figure 1). Les caracteristiques biochimiques de ces formes ont ete precisees et des reunions d'experts ont ete organisees dans te but de proposer un stan- dard international de PSA [1, 23, 25] permettant d'harmoniser les resultats des dosages.

Revue Franoaise des Laboratoires, avril 1999, N ° 312 85

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Dossier scientifique Colloque national des biotogistes des hSpitaux - Cannes 1998

P S A l ibre : 30 k D a (E. inactive : Lys t45) • pr6dominant pour N e t HBP (20-90%) ° ~ 10% darts le cancer de la prostate ° demi-vie 1-2 h

P S A - A C T : 100 k D a (PSA complex6) • minoritaire pour N et HBP • ~ 90% dans le cancer de la prostate • demi-vie 2-3 jours

P S A - A M G : 800 k D a (PSA occult6) • encapsulation complete des sites antigeniques • demi-vie tr~s courte 2-3 minutes

• PSA tibre (PSAL) a une masse molaire de 28 430 D determinee par spectrometrie de masse, et un coefficient d'extinction molaire de 1,84 & 280 nm. Ses sites antigeniques sont accessibles. La demi-vie du PSAL est de 1-2 heures. C'est la forme circulante predominante chez les sujets normaux et atteints d'hypertrophie benigne de la prostate. Le PSAL est une enzyme inactive avec une lysine en position 145 (E. inactive : Lys 145 sur la figure 1).

• PSA lie & I'ACT (PSA-ACT) a une masse moleculaire de 89 280 D determinee par spectrometrie de masse et un coefficient d'extinction molaire de 1,00 & 280 nm. La complexation du PSA sur I'ACT est tres rapide (80 O/o en 30 minutes) et occupe une partie des sites antige- niques du PSA. La concentration serique de PACT est de I'ordre du mg/mL, et sa synthese est essentiellement hepatique. La production de PACT peut etre augmentee de 4-5 fois dans des conditions inflam- matoires. La demi-vie du PSA-ACT est de 2-3 jours. C'est la forme circulante predominante dans les cas de cancer de la prostate.

. PSA lie & I'AMG (PSA-AMG) est un enorme edifice de 720 000 D encapsulant totalement la molecule de PSA. La concentration serique de I'AMG est de quelques mgtmL UAMG peut complexer de 30 a. 60 % du PSA circulant le sequestrant litteralement de toute detec- tion immunotogique eventuelle. La demi-vie du complexe PSA-AMG est de 2-3 minutes. Cette forme de PSA n'est pas detectable par les dosages immunometriques.

La production d'anticorps monoclonaux (ACM) de rat et de souris a permis de dresser la carte epitopique du PSA, en cours d'etude par le Workshop ISOBM (International Society of Oncodevelopmental Biology and Medicine). Actuellement, on reconnaft cinq epitopes prin- cipaux dans des regions non chevauchantes. Ces epitopes sont plus ou moins accessibles selon la forme du PSA : libre ou lie & PACT [27].

3. Discordances entre les dosages du PSA total

En 1997, I'Agence du medicament recense plus de 20 trousses com- merciales proposant un dosage de PSAT et tes resultats obtenus par ces differentes trousses ne sont pas toujours comparables. Le contrele national de qualite frangais (Probioqual, Oncochek) revele darts ses reca- pitulatifs I'existence de plusieurs pics dana la distribution de tous les resultats des differents laboratoires d'analyse inscrits au contrSle annuel interlaboratoires (figure 2).

Ces observations ont ete confirmees recemment par I'enquete inter- nationale de Stamey realisee dans le cadre de I'IFCC (International Federation of Clinical Chemistry) aupres de 17 laboratoires de rou-

I t 1994 04196 il 14t 1 I"t96 Nb UT 100% II 9~ Cl 2 Lrf 9ono |1 " Cl SLtT 100%

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En abscisse, les valeurs de PSA des contreles envoys aux laboratoires inscrits. En ordonn~e, le nombre de r#ponses. La composition en PSA libre et la r~f~rence des flacons de contrSle sont indiqu~es pour chaque date ainsi que le nombre total N de r~ponses.

tine et montrant I'importante variation des valeurs Iorsque les resul- tats sont calcuMs d'apres la standardisation d'origine proposee par le fabricant, et la minimisation de cette variation Iorsque tes resultats sont recalcules sur le nouveau standard international de composition proche du serum humain (PSA-ACT 90 °/0 - PSAL 10 O/o).

De nombreux auteurs ont signale des variabilites dans les resultats entre des techniques de dosage differentes [2, 19, 20]. Les variations intertechniques, pouvant atteindre 300 & 400 O/o, sont les plus impor- tantes devant les fluctuations analytiques de I'ordre de 10 %, les varia- tions physiologiques de I'ordre de 30 o/o et les variations hors dosage dues b. I'environnement du patient [12, 15, 17] ou aux conditions de prelevement et de conservation des specimens revelant une perte glo- bale de moins de 10 % & temperature ambiante [8]. Ces discordances intertechniques sont aujourd'hui reconnues et expliquees essentiel- lement par I'heterogeneite de calibration et de specificite des anticorps choisis.

3.1. Principes du dosage immunometr ique

Les dosages actuels du PSA utilisent une technique - sandwich & deux anticorps, presentant une meilteure sensibilite analytique et une detection plus specifique gr&ce & ces deux reconnaissances epi- topiques associees dans un meme dosage, entrainant ainsi une mul- tiplicite de combinaisons dans les choix des sites reconnus en fonc- tion des anticorps utilises, et donc des resultats differents [1 1]. Uarchitecture du dosage met ainsi en evidence deux principales sources d'heterogeneites analytiques : les calibrateurs et les anti- corps.

3.2. Les caNbrateurs

IIs constituent le maillon essentiel du dosage car ils donnent le poids de PSA pour la valeur du signal recueilli. IIs sont d'origine et de com- position variables (PSA purifie du liquide seminal, pools de serums humains calibres de CP, PSA libre 100 O/o, PSA-ACT 100 O/o), dans des milieux de reconstitution varies (serum animal, tampon BSA,

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serum de femme inactive) pouvant generer des differences par effet matrice [6]. Par ailleurs, les trousses commerciales se r~ferent & trois standardisations differentes : Yang (abandonne aujourd'hui), Hybritech et Stanford 90:10. Les dosages calibres sur ,< Yang - don- nent des r6sultats 2 fois superieurs & ceux des dosages calibres sur ,< Hybritech ,,.

Composit ion et reference variables font que les calibrateurs d'une trousse ne sont pas retrouves ponderalement par une autre trousse (figure 3). Nous avons realise une mesure croisee des calibrateurs de cinq systemes de dosage differents testes dans notre labora- toire :

- standard Hybritech F : standard Hybritech compose de 100 % de PSA libre, trousse de dosage du PSA libre Tandem F-PSA ;

- standard Wallack D : standard Wallack-EGG dual compose de PSA libre, systeme Prostatus double determination PSAT et PSAL, et nou- veau systeme equimolaire Prostatus PSAT EQM ;

- standard Cis F : standard CIS bio compose de PSA libre, trousse de dosage du PSA libre FPSA-RIACT ;

- standard I1 : standard Immuno 1 Bayer compose de PSA libre, sys- teme PSAT Immuno 1 Bayer ;

- standard Kone F : standard Kone compose de PSA Iibre.

Les resultats ne sont pas homogenes et montrent I'existence de deux categories : la categorie Hybritech-Wallack qui se reconnai't & 100 o/o, mais sous-estime les calibrateurs des autres systemes testes, et la categorie Cis-Bayer qui se reconnaff #, 100 %, mais surestime les cali- brateurs de la categorie precedente. Les calibrateurs peuvent donc etre ponderes differemment.

3.3. Les a!-~t[corps

Le choix du couple d'anticorps est aussi determinant et explique la difference de reconnaissance des epitopes du PSA par les differentes trousses : - A C de capture (fixe sur une phase sonde) ; -AC portant le signal (radioactif, enzymatique, lumineux, fluo-rescent...).

Les anticorps peuvent 6tre polyclonaux (ACP : obtenus par immuni- sation globale chez I'animal), ou monoclonaux (ACM : ebtenus par

Mesure des Standards

: ~ Hy~ttech F St WaBad~ D St CISF

SIll ~K~F

F-PSA PSA FtT PSAT EQM RIACT Immuno l

S y s t ~ m e d e d o s a g e

Mesure crois~e des catibrateurs avec cinq syst#mes de dosage diff#rents de PSA (en abscisse). Les r~ponses (en ordonn~e) sont exprim#es en pourcen- tage de recouvrement des standards dont les valeurs sont annone~es clans chaque trousse.

immunisation, fusion et selection des clones). Les ACM sont plus spe- cifiques que les ACP, mais le choix du couple d'ACM doit 6tre judi- cieux pour permettre une reconnaissance equimolaire des formes cir- culantes du PSA [27].

Nous avons testb I'equimolarite de neuf dosages de PSA avec les trois flacons calibres en PSAT (4 ng/mL) de composition connue en pourcentage de PSAL/PSAT (0 % - 50 % - 100 %) provenant du Pr Stamey (Stanford) et fournis par Hybritech (figure 4) : - ACS-PSA : ancien systeme PSAT ACS Corning-Chiron, - PSA CTK : trousse PSAT Sorin Diagnostics-Diasorin, - IMX : ancien systeme PSAT IMX Abbott, - Pros-chek : trousse PSAT Yang Baxter-Sorin, - Elsa-PSA2 : nouvetle trousse PSAT CIS bio, - RIA-MAT : systeme PSAT RIA-MAT Mallinckrodt, - LIA-MAT : systeme PSAT LIA-MAT Byk, - Tandem-R : trousse PSAT Hybritech, - Immuno 1 : systeme PSAT Immuno 1 Bayer.

Un dosage equimolaire retrouve la m6me quantite de PSA quelle que soit la proportion de formes libre ou Nee. Les dosages non equimo- laires ont tendance & surdoser les formes libres de PSA.

4. Les remedes

Utilisation du standard 90:10 et reconnaissance 6quimotaire sont les solutions les plus appropriees pour harmoniser les resultats de PSA entre les differents systemes de dosage.

Les resultats de I'enquete internationale de Stamey realisee en 1996 et presentees en 1997 aux laboratoires participants demontrent bien que I'utilisation du standard 90:10 permettait de gommer les differences entre les resultats des differentes trousses de dosage. II apparaft que tes dosages equimolaJres n'ont pas besoin de ,, restandardisation, puisque les resultats sont identiques aussi bien en calibration originelle qu'en cali- bration 90:10 (figure 5). Les dosages non equimolaires surdosant le PSA par rapport aux dosages equimolaires voient leurs resultats rabaisses gr&ce & la restandardisation par le 90:10 (figure 6). Certains dosages sont dej#. calibres sur le standard 90:10 et ne montrent alors pas de chan- gement apres restandardisation (figure 7). Depuis cette date, de nom- breux fabricants ont recompose leur standard et/ou restructure leur dosage de PSA par un meitleur choix du couple anticorps.

Pourtant, le contrSle Probioqual montre encore en juin 1998 (figure 2) des discordances allant du simple au double en valeur de PSA. II est toutefois rassurant de constater qu'il y a un glissement de I'histogramme

<

PSA-CTK

IMX • , , • Pros-chek - - ELSA-PSA2 -- -- RIA-MAT ...... LIA-MAT

Taudem-R lttttttUnOt

50 100 % PSA l ibre

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Colloque national des biologistes des hSpitaux - Cannes 1998

PSAT nglmL

60

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• 2 0 %

0% 4 0 % PSAL/PSAT

Les r#sultats de la calibration d'origine sent identiques ~ ceux obtneus apr#s la recalibration sur le standard 90:10 fourni par Stamey. Le rapport des resul- tats de calibration 90:10 sur les resultats de calibration d'origine est trouv~ 1 O0 % pour teus les ~chantillons (en ordonn~e de droite).

PSAT ng/mL 100

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I 0% 30 35 % PSALIPSAT

Les resultats de la calibration d'on~Tine sent comparables a ceux obtenus apr~s la recalibration sur le standard 90:10 fourni par Stamey, et surtout comparables

ceux des dosages 6quimolaires. Le rapport r~sultats de calibration 90:10 sur r~sultats de calibration d'origine est proche de 100 % pour tousles points (en ordonn~e de droite).

PSAT ng/mL

1 0 0 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . | 9 0

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m O r i g i n e • S t a n f o r d . . - e - % S t / O r ............................................ 120%

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1 0 2 0 3 0 4 0% PSAL/PSAT

Les r~sultats de la calibration d'ongine sent sup~rieurs ~ ceux obtenus apres la recalibration sur le standard 90:10 fourni par Stamey. Le rapport r~sultats de carl- bration 90:10 sur r~sultats de calibration d'origine est d'environ 50 % pour tous /es points (en ordonn#e de droite).

vers les plus basses valeurs, c'est-&-dire que le nombre de reponses faussement elevees a notablement diminue et que le nombre de labo- ratoires utilisant un dosage equimolaire est devenu preponderant.

Pour une utilisation correcte du rapport PSAL/PSAT et comparable d'un centre & I'autre, il est important de disposer d'un dosage equi- molaire pour le PSA total et d'un dosage de PSA libre calibre d'une faoon egale d'une trousse & I'autre. ,&, I'hepital Cochin, le PSAT uti- Use est un dosage equimolaire realise sur Technicon Immune 1 de Bayer Diagnostics et le PSAL est un dosage IRMA Cis bio. Ces deux systemes retrouvent d'une fagon homogene leur standards respec- tifs (figure 3) et peuvent ~tre utilises ensemble de fagon satisfaisante.

5. Performances cliniques du PSAT, PSAL, PSAC et des rapports L/T ou C/T

L'augmentation du passage de PSA dans le sang est observee dans des conditions pathologiques cancereuses, mais aussi benignes. Le PSAT presente donc une zone grise de recouvrement entre CP et HBP et la position de la valeur seuil conditionne le nombre de faux positifs. Aussi, pour ameliorer les performances cliniques du PSA total, d'autres criteres ont ete proposes [16, 18, 21,26] : valeurs de reference liees & I'&ge puisque le volume prostatique augmente avec I'&ge [13, 14], velocite du PSA qui traduit la production differente de PSA au cours du temps entre tissu benin et tissu malin, densite de PSA qui rapporte le taux de PSA au volume de la glande. Aucune de ces solutions n'ap- porte une notable amelioration de I'efficacite de detection du cancer de la prostate.

Comme les cellules prostatiques cancereuses produisent de I'ACT en meme temps que le PSA, ce qui n'est pas le cas de I'epithelium de la prostate hypertrophique, on observe un taux de fraction libre de PSA plus faible dans les cas de CP que dans les cas de HBP [26]. De nom- breuses equipes ont demontre la superiorite du rapport PSAL/PSAT sur le PSAT dans la detection du cancer de la prostate [3-5, 16, 18, 21,26]. Ce rapport ameliore la discrimination entre CP et HBP dans la zone de recouvrement du PSA total des deux populations (entre 2 et 20 ng/mL environ)• Certains auteurs ont aussi montre les perfor- mances du PSAC et du rapport PSAC/PSAT [9, 16, 24].

5.1• Pat ien ts et m 6 t h o d e s

L'experience actuelle de Cochin porte sur 456 dossiers exploitables comprenant des temoins volontaires sains sans anomalie prostatique (91 N), des cas d'adenome prostatique (195 A), des cas de cancer prostatique (138 K), des cas de prostatite (13 P) et des cas de can- cer non prostatique (19 RVVT : rein, vessie, verge, testicule). Tous les patients ont ete etiquetes sur compte rendu histologique apres biopsie ou resection.

Les dosages de PSAT sur Immune 1 de Bayer et de PSAL avec la trousse FPSA-RIACT de CIS bio ont ete realises en routine, et le rap-

8 8 Revue Franqaise des Laboratoires, avril 1999, N ° 312

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port PSAL/PSAT calcule pour tousles cas. Le PSAC a et6 dose sur serotheque conservee & - 2 0 °C et decongelee pour le dosage simul- tane de PSAC et PSAT sur Immuno 1 de Bayer. Les calculs et representations en ,, boite ,, ont ere faits avec Statview 4, et I'analyse des courbes ROC faite avec le Iogiciel COMPeval de J.-E Morin du CHU de Brest [28].

5 .2. Rcsu l t a t s

Pour chaque categorie de patients, HBP (A), cancers prostatiques (K) et normaux (N), la distribution comparative du PSAT, du PSAL et du rapport PSAL/PSAT (figure 8), du PSAC, du rapport PSAC/PSAT et du rapport PSAL/PSAT (figure 9) est representee par le diagramme en ,, botte ,,. Le diagramme en ,, botte ,, fait sur Statview4 donne les reperes aux 10 e, 25% 50 e, 75 e et 90 e percentile. On constate que le rapport PSAL/PSAT est le parametre qui permet de mieux dis- criminer entre cancer prostatique et HBP que le PSAT ou le PSAL seul. Le rapport PSAC/PSAT presente en miroir du rapport PSAL/PSAT le meme pouvoi r d iscr iminant que le rapport PSAL/PSAT.

L'analyse des courbes ROC effectuee sur un echantillon de patients avec ou sans cancer de la prostate (138 K et 195 A) donne les resul- tats suivants comme valeurs arrondies de I'aire sous la courbe de la sensibilite en fonction de (1 -specificite) :

- PSAT : 0,72, - PSAC : 0,75, - PSAL : 0,61, - PSAC/PSAT : 0,85, - PSAL/PSAT : 0,85. Ces valeurs montrent que le dosage du PSAC presente des per- formances legerement superieures & celles du PSAT. Le PSAL seul n'est pas une analyse & preconiser. Les ratios PSAL/PSAT ou PSAC/PSAT sont comparables et const i tuent le meil leur index de discrimination entre hypertrophie benigne et cancer de la prostate.

La representation du rapport PSAL/PSAT (%) en fonction du PSAT (ng/mL) (figure 10) permet de definir d'une fagon optimale les seuils de decision selon que I'on souhaite privilegier la sensibil ite signi- fiant taux de detection du cancer, ou bien la specificite signifiant eco- nomie de biopsie, le complement (1 -specificite) mesurant le taux de faux positifs. Dans notre experience, les resultats montrent qu'avec un seuil de decision du PSAT & 2 ng/mL et un rapport PSAL/PSAT & 18 %, la sensibil ite est de 70 % et la specificite de 90 % pour la detection du cancer de la prostate.

6. Conclusion

L e rapport PSAL/PSAT ou PSAC/PSAT est plus performant que le PSAT pour le diagnostic precoce et le suivi therapeutique du

cancer de la prostate. Ce calcul exige une bonne determination des deux parametres. Les recommandat ions du NCCLS (National Committee for Chemical Laboratory Standard) definissent les criteres de qualite d'un dosage et les reflexions emanant de la 2 e conference de Stanford sur la standardisation du PSA en 1994 [22] et des groupes de travail de I ' IFCC (International Federation of Clinical Chemistry) [25] proposent de privilegier les principes suivants dans le but d'uti l iser le PSA pour le diagnostic precoce et le suivi thera- peutique du cancer de la prostate : - un dosage equimolaire pour le PSA total (PSAT) ; - une calibration sur le standard international de composit ion 90:10 (PSA-ACT : PSAL) ; - adopter un seuil de decision variable avec I'&ge ; - utiliser le rapport PSA libre sur PSA total.

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1 10 100 1000

• Sui~t ieune (<50 arts) : pr6f6re-nc¢ pout la scnsibflit6 TPSA 2 ng/mL, Rado ham 25%

• Suiet a ~ (>70 ans) : pr6f6r~ee pour la sp6ciflcit6 TPSA 6 ng/mL, Ratio bas 10%

PS~I1

Revue F ran~a ise d e s Labora to i res , avri l 1 9 9 9 , N ° 3 1 2 89

Page 6: Discordances entre les dosages de PSA : comparaison PSA, PSA libre, PSA complexé

Col loque nat ional des b io log is tes des hSpitaux - Cannes 1998

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