Small cell (neuroendocrine) carcinoma of the prostate: etiology, diagnosis, prognosis, and therapeutic implications--a retrospective study of 30 patients from the rare cancer network.

Within the framework of the Rare Cancer Network Study, we examined 30 patients suffering from small cell neuroendocrine prostate cancer, either in an early/localized or an advanced/metastatic stage. Patients were treated with cisplatin-based chemotherapy, with or without pelvic radiotherapy. Two patients with early disease achieved complete remission for a duration of 19 and 22 months. Three patients with advanced disease achieved complete remission for 6, 7, and 54 months, respectively. Twenty-five patients succumbed to massive local and/or distant failure. No patient presented with brain metastases as the initial site of relapse. Small cell neuroendocrine prostate carcinoma is a very aggressive disease with a poor prognosis, even in its localized form. Despite initial response, the common cisplatin-based chemotherapy plus radiotherapy failed to improve outcome markedly. Improvement will come from understanding the biology of the disease and integrating new targeted therapies into the treatment of this rare and aggressive tumor.

Rôle de GPR40 dans la survie et la prolifération cellulaires induites par l’oléate dans les cellules de cancer du sein MDA-MB-231 et de cancer de la prostate DU145

La relation entre l’obésité et le cancer, bien qu’établie par des études épidémiologiques, est peu connue. Pourtant, environ 25 % des cancers pourraient y être attribuables. Parmi les cancers reliés à l’obésité, les cancers du côlon, du sein chez les femmes ménopausées et de la prostate sont les plus fréquents. Des études sur modèles animaux ont suggéré une association positive entre une diète riche en gras et le développement du cancer mammaire et de la prostate. Nous avons étudié les mécanismes moléculaires par lesquels les acides gras influencent le devenir de lignées de cellules cancéreuses du sein et de la prostate. Ces travaux ont montré que les acides gras insaturés, dont l’oléate, induisent la prolifération cellulaire tandis que les acides gras saturés, dont le palmitate, diminuent la prolifération. Un traitement à l’oléate stimule la formation de gouttelettes lipidiques dans le cytoplasme des cellules de cancer du sein MDA-MB-231 et de la prostate DU145 alors qu’un traitement au palmitate entraîne l’apoptose. Le mécanisme d’action de l’oléate sur la prolifération a été étudié de façon plus approfondie. L’utilisation d’inhibiteurs pharmacologiques nous a permis de déterminer que l’effet prolifératif de l’oléate implique la voie PI3K/Akt, la voie ERK1/2 et l’activation d’un ou de plusieurs récepteur(s) couplé(s) aux protéines G (GPCR). L’oléate induit la phosphorylation rapide des protéines Akt et ERK1/2 dans les cellules de cancer du sein MDA-MB-231 et de la prostate DU145. Au cours des dernières années, deux GPCRs ont été identifiés comme étant activables par des acides gras à moyennes et à longues chaînes, GPR40 et GPR120. GPR40 étant exprimé dans plusieurs lignées cellulaires de cancer du sein et de la prostate contrairement à l’expression de GPR120 qui était inexistante dans la plupart des lignées, nous avons étudié l’implication de GPR40 dans l’effet prolifératif de l’oléate. Ces deux récepteurs n’étant pas exprimés dans les cellules épithéliales mammaires humaines en culture primaire, ces cellules ne répondent pas aux effets de l’oléate sur la prolifération et l’activation des voies de signalisation. L’activation des voies Akt et ERK1/2 par l’oléate dans les cellules MDA-MB-231 et DU145 est potentialisée par la surexpression du récepteur GPR40 et inhibée par l’utilisation d’un siRNA dirigé contre ce récepteur. Cependant, la prolifération induite par l’oléate ne semble pas affectée par la présence d’un siRNA dirigé contre GPR40. L’oléate étant un acide gras, il est capable d’entrer librement dans les cellules et une partie de ses effets sur la prolifération pourrait être attribuée à sa métabolisation. Un agoniste de GPR40, le GW9508, est en mesure d’activer GPR40 sans toutefois entrer dans les cellules ni activer le métabolisme de l’oléate. Le GW9508 stimule la phosphorylation des protéines Akt et ERK1/2 dans les cellules du cancer du sein MDA-MB-231 et de la prostate DU145, mais il n’est pas en mesure d’induire la prolifération cellulaire comme le fait l’oléate. Ces résultats nous permettent de mieux comprendre le mécanisme d’action de l’oléate sur les cellules de cancer du sein et de la prostate. L’oléate induit la signalisation de GPR40 qui est impliquée dans l’activation rapide des voies de signalisation Akt et ERK1/2. De son côté, l’effet prolifératif induit par l’oléate s’effectue par un mécanisme GPR40-indépendant, possiblement lié au métabolisme de l’oléate.

Implication de la voie alternative NF-kappa B dans le cancer de la prostate

Le cancer de la prostate (CaP) est le plus diagnostiqué chez les hommes au Canada et représente le troisième cancer le plus meurtrier au sein de cette population. Malgré l’efficacité des traitements de première ligne, de nombreux patients finiront par développer une résistance et, le cas échéant, verront leur CaP progresser vers une forme plus agressive. Plusieurs paramètres, essentiellement cliniques, permettent de prédire la progression du CaP mais leur sensibilité, encore limitée, implique la nécessité de nouveaux biomarqueurs afin de combler cette lacune. Dans cette optique nous nous intéressons au facteur de transcription NF-κB. Des études réalisées au laboratoire et ailleurs, associent RelA(p65) à un potentiel clinique dans le CaP, soulignant ainsi l’importance de la voie classique NF-κB. L’implication de la voie alternative NF-κB dans la progression du CaP a aussi été suggérée dans une de nos études illustrant la corrélation entre la distribution nucléaire de RelB et le score de Gleason. Alors que la voie classique est largement documentée et son implication dans la progression du CaP établie, la voie alternative, elle, reste à explorer. La présente thèse vise à clarifier l’implication de la voie alternative NF-κB dans le CaP et répond à deux objectifs fixés dans ce but. Le premier objectif fut d’évaluer l’impact de l'activation de la voie alternative NF-κB sur la biologie des cellules cancéreuses prostatiques. L’étude de la surexpression de RelB a souligné les effets de la voie alternative NF-κB sur la prolifération et l'autophagie. Étant ainsi impliquée tant dans la croissance tumorale que dans un processus de plus en plus associée à la progression tumorale, quoique potentiellement létal pour les cellules cancéreuses, son impact sur la tumorigénèse du CaP reste encore difficile à définir. Il n'existe, à ce jour, aucune étude permettant de comparer le potentiel clinique des voies classique et alternative NF-κB. Le second objectif de ce projet fut donc l'analyse conjointe de RelA(p65) et RelB au sein de mêmes tissus de patients atteints de CaP afin de déterminer l'importance clinique des deux signalisations NF-κB, l'une par rapport à l'autre. Le marquage immunofluorescent de RelA(p65) et RelB en a permis l'analyse quantitative et objective par un logiciel d'imagerie. Nos travaux ont confirmé le potentiel clinique associé à RelA(p65). La variable RelA(p65)/RelB s’est, elle, avérée moins informative que RelA(p65). Par contre, aucune corrélation entre RelB et les paramètres cliniques inclus dans l'étude n’est ressortie. En définitive, mon projet de thèse aura permis de préciser l'implication de la voie alternative NF-κB sur la biologie du CaP. Son impact sur la croissance des cellules cancéreuses prostatiques ainsi que sur l'autophagie, dénote l’ambivalence de la voie alternative NF-κB face à la tumorigénèse du CaP. L’étude exhaustive de la signalisation NF-κB souligne davantage l'importance de la voie classique dont l’intérêt clinique est principalement associé au statut de RelA(p65). Ainsi, bien que RelB n’affiche aucun potentiel en tant que biomarqueur exploitable en clinique, l’analyse de l’intervention de la voie alternative NF-κB sur la biologie des cellules cancéreuses prostatiques reste d’intérêt pour la compréhension de son rôle exact dans la progression du CaP.

Biomarqueurs pronostiques dans le cancer de la prostate : mieux prédire pour mieux traiter

Le cancer de la prostate (CP) est le cancer le plus fréquemment diagnostiqué en Amérique du Nord et est au troisième rang en termes de létalité chez les hommes. Suite aux traitements de première ligne, 20 à 30% des patients diagnostiqués avec un cancer localisé auront une récidive biochimique de la maladie. La déplétion androgénique mène fréquemment au développement du stade de résistance à la castration (RC). Ce dernier est associé avec une augmentation de la morbidité (métastases osseuses) et de la mortalité avec une survie moyenne inférieure à deux ans. L’évolution du CP est très hétérogène dans la population et il n’existe actuellement aucun biomarqueur pronostique permettant d’identifier les patients à risque de récurrence biochimique, de métastases osseuses et de développement d’une résistance à la castration. De nombreuses études ont démontré que les cytokines inflammatoires IL-6 et IL-8 jouent un rôle dans la pathogénèse du CP, notamment dans le développement de la résistance à la castration. Par ailleurs, les niveaux sériques élevés de ces cytokines ont été associés à un mauvais pronostic. Précédemment, notre laboratoire a démontré in vitro que la protéine IKKε entraîne une augmentation de la sécrétion de ces cytokines dans les cellules du CP et qu’elle est exprimée davantage dans les tissus de cancers plus avancés. Le premier objectif du présent mémoire fut d’évaluer dans des tissus humains la corrélation d’IKKε, IL-6 et IL-8 avec des paramètres cliniques. Nos résultats soulignent le potentiel d’IKKε comme biomarqueur tissulaire pronostique de récurrence biochimique et de métastases osseuses. Nous n’avons trouvé aucune association entre IL-6/IL-8 et les paramètres cliniques inclus dans l’étude. Le second objectif de ce projet fut d’évaluer la coexpression de ces trois molécules dans l’épithélium du CP. Nos résultats confirment les observations in vitro en mettant en évidence une forte association entre l’expression d’IKKε, IL-6 et IL-8. Le troisième objectif fut d’évaluer la relation entre les niveaux sériques et tissulaires d’IL-6 et d’IL-8. Aucune relation significative n’a été établie, suggérant que les cytokines sériques ne sont pas uniquement d’origine prostatique. En conclusion, mon projet de maîtrise aura permis de préciser le potentiel d’IKKε comme biomarqueur tissulaire pronostique et de valider pour la première fois dans des tissus humains sa co-expression avec les cytokines IL-6 et IL-8, dont le rôle dans la pathogénèse de la maladie est bien établi. Une étude plus exhaustive des voies de signalisation d’IKKε reste d’intérêt pour élucider notamment les mécanismes par lesquels IKKε stimule la production de cytokines et par quels moyens cette protéine pourrait être impliquée dans le développement d’un état résistant à la castration.

Prevalence and prognostic significance of TMPRSS2-ERG gene fusion in lymph node positive prostate cancers.

BACKGROUND TMPRSS2-ERG gene fusion is the most frequent genetic alteration in prostate cancer. However, information about its distribution in lymph node positive prostate cancers and the prognostic significance in these advanced tumors is unknown. METHODS Gene fusion status was determined by fluorescence in situ hybridization on a tissue-microarray constructed from 119 hormone-naïve nodal positive, surgically treated prostate cancers containing samples from the primary tumors and corresponding lymph node metastases. Data were correlated with various tumor features (Gleason score, stage, cancer volume, nodal tumor burden) and biochemical recurrence-free, disease-specific, and overall survival. RESULTS TMPRSS2-ERG fusion was detected in 43.5% of the primary tumors. Conversely, only 29.9% of the metastasizing components showed the fusion. Concordance in TMPRSS2-ERG status between primary tumors and metastases was 70.9% (Kappa 0.39); 20.9% and 8.1% of the patients showed the mutation solely in their primary tumors and metastases, respectively. TMPRSS2-ERG fusion was not correlated with specific histopathological tumor features but predicted favorable biochemical recurrence-free, disease-specific and overall survival independently when present in the primary tumor (P < 0.05 each). CONCLUSION TMPRSS2-ERG fusion is more frequent in primary prostate cancer than in corresponding metastases suggesting no selection of fusion-positive cells in the metastatic process. The gene fusion in primary tumors independently predicts favorable outcome.

Biomarqueurs pronostiques dans le cancer de la prostate : mieux prédire pour mieux traiter

Le cancer de la prostate (CP) est le cancer le plus fréquemment diagnostiqué en Amérique du Nord et est au troisième rang en termes de létalité chez les hommes. Suite aux traitements de première ligne, 20 à 30% des patients diagnostiqués avec un cancer localisé auront une récidive biochimique de la maladie. La déplétion androgénique mène fréquemment au développement du stade de résistance à la castration (RC). Ce dernier est associé avec une augmentation de la morbidité (métastases osseuses) et de la mortalité avec une survie moyenne inférieure à deux ans. L’évolution du CP est très hétérogène dans la population et il n’existe actuellement aucun biomarqueur pronostique permettant d’identifier les patients à risque de récurrence biochimique, de métastases osseuses et de développement d’une résistance à la castration. De nombreuses études ont démontré que les cytokines inflammatoires IL-6 et IL-8 jouent un rôle dans la pathogénèse du CP, notamment dans le développement de la résistance à la castration. Par ailleurs, les niveaux sériques élevés de ces cytokines ont été associés à un mauvais pronostic. Précédemment, notre laboratoire a démontré in vitro que la protéine IKKε entraîne une augmentation de la sécrétion de ces cytokines dans les cellules du CP et qu’elle est exprimée davantage dans les tissus de cancers plus avancés. Le premier objectif du présent mémoire fut d’évaluer dans des tissus humains la corrélation d’IKKε, IL-6 et IL-8 avec des paramètres cliniques. Nos résultats soulignent le potentiel d’IKKε comme biomarqueur tissulaire pronostique de récurrence biochimique et de métastases osseuses. Nous n’avons trouvé aucune association entre IL-6/IL-8 et les paramètres cliniques inclus dans l’étude. Le second objectif de ce projet fut d’évaluer la coexpression de ces trois molécules dans l’épithélium du CP. Nos résultats confirment les observations in vitro en mettant en évidence une forte association entre l’expression d’IKKε, IL-6 et IL-8. Le troisième objectif fut d’évaluer la relation entre les niveaux sériques et tissulaires d’IL-6 et d’IL-8. Aucune relation significative n’a été établie, suggérant que les cytokines sériques ne sont pas uniquement d’origine prostatique. En conclusion, mon projet de maîtrise aura permis de préciser le potentiel d’IKKε comme biomarqueur tissulaire pronostique et de valider pour la première fois dans des tissus humains sa co-expression avec les cytokines IL-6 et IL-8, dont le rôle dans la pathogénèse de la maladie est bien établi. Une étude plus exhaustive des voies de signalisation d’IKKε reste d’intérêt pour élucider notamment les mécanismes par lesquels IKKε stimule la production de cytokines et par quels moyens cette protéine pourrait être impliquée dans le développement d’un état résistant à la castration.

Valeur pronostique de CD73 et des lymphocytes T CD8 et optimisation de la vaccination de type GVAX dans le cancer de la prostate

CD73 est un ecto-enzyme qui a été associé à la suppression de l'immunité anti-tumorale. Ses valeurs pronostiques et thérapeutiques ont été mises de l'avant dans plusieurs types de cancer. La première hypothèse du projet est que l'expression de CD73 dans la tumeur prédit le pronostic des patients atteints du cancer de la prostate. L'expression de CD73 a été étudiée par immunofluorescence dans des échantillons de tumeur. Puis, des analyses univariées et multivariées ont été conduites pour déterminer si l'expression de CD73 permet de prédire la récidive biochimique des patients. Nous avons déterminé que CD73 prédit indépendamment le pronostic des patients atteints du cancer de la prostate. De plus, nous avons déterminé que son expression dans le tissu normal adjacent ou dans la tumeur prédit différemment la survenue de la récidive biochimique. La deuxième hypothèse est que l'inhibition de CD73 permet d'améliorer l'efficacité d'un vaccin thérapeutique contre le cancer de la prostate. L'effet d'un vaccin de type GVAX a été étudié dans des souris CD73KO ou en combinaison avec un anticorps ciblant CD73. Nous avons observé que l'efficacité du vaccin était augmentée dans les souris où CD73 était absent. Cependant, la combinaison avec l'anti-CD73 n'a pas permis d'améliorer l'efficacité.

HNF1B variants associate with promoter methylation and regulate gene networks activated in prostate and ovarian cancer

Two independent regions within HNF1B are consistently identified in prostate and ovarian cancer genome-wide association studies (GWAS); their functional roles are unclear. We link prostate cancer (PC) risk SNPs rs11649743 and rs3760511 with elevated HNF1B gene expression and allele-specific epigenetic silencing, and outline a mechanism by which common risk variants could effect functional changes that increase disease risk: functional assays suggest that HNF1B is a pro-differentiation factor that suppresses epithelial-to-mesenchymal transition (EMT) in unmethylated, healthy tissues. This tumor-suppressor activity is lost when HNF1B is silenced by promoter methylation in the progression to PC. Epigenetic inactivation of HNF1B in ovarian cancer also associates with known risk SNPs, with a similar impact on EMT. This represents one of the first comprehensive studies into the pleiotropic role of a GWAS-associated transcription factor across distinct cancer types, and is the first to describe a conserved role for a multi-cancer genetic risk factor.

Le blocage androgénique intermittent versus continu dans le traitement du cancer de la prostate

L’administration du blocage androgénique de façon intermittente pourrait offrir plusieurs avantages dans le traitement du cancer de la prostate. Toutefois, ce mode d’administration demeure controversé. Nous avons donc effectué une revue systématique et méta-analyse d’essais cliniques randomisés afin de comparer l’efficacité et la tolérabilité du blocage androgénique intermittent versus continu. Une analyse de non-infériorité a été effectuée pour la survie avec un seuil préétabli de 1,15 pour la borne supérieure de l’intervalle de confiance (IC). Au total, 15 études étaient éligibles. Le blocage androgénique intermittent était non inférieur au blocage androgénique continu avec un hazard ratio de 1,02 (IC à 95%: 0,93-1,11). Il y avait peu de différence entre les deux groupes pour la qualité de vie globale. Toutefois, plusieurs études ont rapporté une meilleure fonction physique et sexuelle avec le traitement intermittent. Le blocage androgénique intermittent est une alternative thérapeutique acceptable dans le cancer de la prostate.

Valeur pronostique de CD73 et des lymphocytes T CD8 et optimisation de la vaccination de type GVAX dans le cancer de la prostate

CD73 est un ecto-enzyme qui a été associé à la suppression de l'immunité anti-tumorale. Ses valeurs pronostiques et thérapeutiques ont été mises de l'avant dans plusieurs types de cancer. La première hypothèse du projet est que l'expression de CD73 dans la tumeur prédit le pronostic des patients atteints du cancer de la prostate. L'expression de CD73 a été étudiée par immunofluorescence dans des échantillons de tumeur. Puis, des analyses univariées et multivariées ont été conduites pour déterminer si l'expression de CD73 permet de prédire la récidive biochimique des patients. Nous avons déterminé que CD73 prédit indépendamment le pronostic des patients atteints du cancer de la prostate. De plus, nous avons déterminé que son expression dans le tissu normal adjacent ou dans la tumeur prédit différemment la survenue de la récidive biochimique. La deuxième hypothèse est que l'inhibition de CD73 permet d'améliorer l'efficacité d'un vaccin thérapeutique contre le cancer de la prostate. L'effet d'un vaccin de type GVAX a été étudié dans des souris CD73KO ou en combinaison avec un anticorps ciblant CD73. Nous avons observé que l'efficacité du vaccin était augmentée dans les souris où CD73 était absent. Cependant, la combinaison avec l'anti-CD73 n'a pas permis d'améliorer l'efficacité.

Antiangiogenic And Finasteride Therapies: Responses Of The Prostate Microenvironment In Elderly Mice.

The aim of this study was to evaluate the structural and molecular effects of antiangiogenic therapies and finasteride on the ventral prostate of senile mice. 90 male FVB mice were divided into: Young (18 weeks old) and senile (52 weeks old) groups; finasteride group: finasteride (20mg/kg); SU5416 group: SU5416 (6 mg/kg); TNP-470 group: TNP-470 (15 mg/kg,) and SU5416+TNP-470 group: similar to the SU5416 and TNP-470 groups. After 21 days, prostate ventral lobes were collected for morphological, immunohistochemical and Western blotting analyses. The results demonstrated atrophy, occasional proliferative lesions and inflammatory cells in the prostate during senescence, which were interrupted and/or blocked by treatment with antiangiogenic drugs and finasteride. Decreased AR and endostatin reactivities, and an increase for ER-α, ER-β and VEGF, were seen in the senile group. Decreased VEGF and ER-α reactivities and increased ER-β reactivity were verified in the finasteride, SU5416 groups and especially in SU5416+TNP-470 group. The TNP-470 group showed reduced AR and ER-β protein levels. The senescence favored the occurrence of structural and/or molecular alterations suggesting the onset of malignant lesions, due to the imbalance in the signaling between the epithelium and stroma. The SU5416+TNP-470 treatment was more effective in maintaining the structural, hormonal and angiogenic factor balance in the prostate during senescence, highlighting the signaling of antiproliferation via ER-β.

Desquamation Is A Novel Phenomenon For Collective Prostate Epithelial Cell Deletion After Castration.

The mechanism underlying castration-induced prostate regression, which is a classical physiological concept translated into the therapeutic treatment of advanced prostate cancer, involves epithelial cell apoptosis. In searching for events and mechanisms contributing to prostate regression in response to androgen modulation, we have frequently observed the collective deletion of epithelial cells. This work was undertaken to characterize this phenomenon hereafter named desquamation and to verify its presence after 17β-estradiol (E2) administration. Electron microscopy revealed that the desquamating cells had preserved cell-cell junctions and collapsed nuclear contents. The TUNEL reaction was negative for these cells, which were also negative for cleaved caspases-8, -9, -3 and nuclear apoptosis-inducing factor. Detailed analyses revealed that the condensed chromatin was first affected detaching from the nuclear lamina, which was observable after lamin A immunohistochemistry, suggesting the lack of lamin A degradation. A search in animals treated with supraphysiological E2 employed as an alternative anti-androgen treatment revealed no desquamation. The combined treatment (Cas + E2 group) caused changes particular to each treatment, including desquamation. In conclusion, desquamation appeared as a novel phenomenon contributing to collective prostate epithelial cell deletion, distinct from the classical castration-induced apoptosis and particular to the androgen deprivation resulting from surgical castration, and should be considered as part of the mechanisms promoting organ regression.

Key Participants Of The Tumor Microenvironment Of The Prostate: An Approach Of The Structural Dynamic Of Cellular Elements And Extracellular Matrix Components During Epithelial-stromal Transition.

Cancer is a multistep process that begins with the transformation of normal epithelial cells and continues with tumor growth, stromal invasion and metastasis. The remodeling of the peritumoral environment is decisive for the onset of tumor invasiveness. This event is dependent on epithelial-stromal interactions, degradation of extracellular matrix components and reorganization of fibrillar components. Our research group has studied in a new proposed rodent model the participation of cellular and molecular components in the prostate microenvironment that contributes to cancer progression. Our group adopted the gerbil Meriones unguiculatus as an alternative experimental model for prostate cancer study. This model has presented significant responses to hormonal treatments and to development of spontaneous and induced neoplasias. The data obtained indicate reorganization of type I collagen fibers and reticular fibers, synthesis of new components such as tenascin and proteoglycans, degradation of basement membrane components and elastic fibers and increased expression of metalloproteinases. Fibroblasts that border the region, apparently participate in the stromal reaction. The roles of each of these events, as well as some signaling molecules, participants of neoplastic progression and factors that promote genetic reprogramming during epithelial-stromal transition are also discussed.

Gene expression down-regulation in CD90(+) prostate tumor-associated stromal cells involves potential organ-specific genes

Background: The prostate stroma is a key mediator of epithelial differentiation and development, and potentially plays a role in the initiation and progression of prostate cancer. The tumor-associated stroma is marked by increased expression of CD90/THYI. Isolation and characterization of these stromal cells could provide valuable insight into the biology of the tumor microenvironment. Methods: Prostate CD90(+) stromal fibromuscular cells from tumor specimens were isolated by cell-sorting and analyzed by DNA microarray. Dataset analysis was used to compare gene expression between histologically normal and tumor-associated stromal cells. For comparison, stromal cells were also isolated and analyzed from the urinary bladder. Results: The tumor-associated stromal cells were found to have decreased expression of genes involved in smooth muscle differentiation, and those detected in prostate but not bladder. Other differential expression between the stromal cell types included that of the CXC-chemokine genes. Conclusion: CD90(+) prostate tumor-associated stromal cells differed from their normal counterpart in expression of multiple genes, some of which are potentially involved in organ development.

PSA and androgen-related gene (AR, CYP17, and CYP19) polymorphisms and the risk of adenocarcinoma at prostate biopsy

The aim of the present study was to examine the impact of polymorphisms in prostate-specific antigen (PSA) and androgen-related genes (AR, CYP17, and CYP19) on prostate cancer (PCa) risk in selected high-risk patients who underwent prostate biopsy. Blood samples and prostate tissues were obtained for DNA analysis. Single-nucleotide polymorphisms in the 50-untranslated regions (UTRs) of the PSA (substitution A > G at position -158) and CYP17 (substitution T > C at 50-UTR) genes were detected by polymerase chain reaction (PCR)-restriction fragment length polymorphism assays. The CAG and TTTA repeats in the AR and CYP19 genes, respectively, were genotyped by PCR-based GeneScan analysis. Patients with the GG genotype of the PSA gene had a higher risk of PCa than those with the AG or AA genotype (OR = 3.79, p = 0.00138). The AA genotype was associated with lower PSA levels (6.44 +/- 1.64 ng/mL) compared with genotypes having at least one G allele (10.44 +/- 10.06 ng/mL) (p = 0.0687, 95% CI - 0.3146 to 8.315, unpaired t-test). The multivariate analysis confirmed the association between PSA levels and PSA genotypes (AA vs. AG+GG; chi(2) = 0.0482) and CYP19 (short alleles homozygous vs. at least one long allele; chi(2) = 0.0110) genotypes. Genetic instability at the AR locus leading to somatic mosaicism was detected in one PCa patient by comparing the length of AR CAG repeats in matched peripheral blood and prostate biopsy cores. Taken together, these findings suggest that the PSA genotype should be a clinically relevant biomarker to predict the PCa risk.