Η σαρκοσίνη, ή Ν-μεθυλ-γλυκίνη, είναι ένα αμινοξύ που σχηματίζεται ως ενδιάμεσο στο μεταβολισμό της χολίνης στους νεφρούς και στο ήπαρ. Σχηματίζεται από τη μεθυλίωση της γλυκίνης χρησιμοποιώντας S-αδενοσυλμεθειονίνη και το ένζυμο Ν-μεθυλοτρανσφεράση.
Ο καρκίνος του προστάτη είναι η ανεξέλεγκτη ανάπτυξη κυττάρων στον προστάτη, έναν αδένα στο ανδρικό αναπαραγωγικό σύστημα κάτω από την ουροδόχο κύστη. Η ανώμαλη ανάπτυξη του ιστού του προστάτη συνήθως ανιχνεύεται μέσω εξετάσεων προσυμπτωματικού ελέγχου, συνήθως εξετάσεων αίματος που ελέγχουν τα επίπεδα ειδικού προστατικού αντιγόνου.
Πολλαπλά, πολύπλοκα μοριακά συμβάντα χαρακτηρίζουν την ανάπτυξη και εξέλιξη του καρκίνου1,2. Η αποκρυπτογράφηση των μοριακών δικτύων που διακρίνουν την ασθένεια που περιορίζεται σε όργανα από τη μεταστατική νόσο μπορεί να οδηγήσει στον εντοπισμό κρίσιμων βιοδεικτών για την εισβολή του καρκίνου και την επιθετικότητα της νόσου. Αν και η έκφραση γονιδίων και πρωτεϊνών έχει εκτεταμένα προφίλ σε ανθρώπινους όγκους, λίγα είναι γνωστά για τις παγκόσμιες μεταβολομικές αλλοιώσεις που χαρακτηρίζουν τη νεοπλασματική εξέλιξη. Χρησιμοποιώντας έναν συνδυασμό υψηλής απόδοσης φασματομετρίας μάζας με βάση υγρή και αέρια χρωματογραφία, προσδιορίσαμε περισσότερους από 1.126 μεταβολίτες σε 262 κλινικά δείγματα που σχετίζονται με τον καρκίνο του προστάτη (42 ιστοί και 110 από ούρα και πλάσμα). Αυτά τα αμερόληπτα μεταβολομικά προφίλ ήταν σε θέση να διακρίνουν τον καλοήθη προστάτη, τον κλινικά εντοπισμένο καρκίνο του προστάτη και τη μεταστατική νόσο.
Η σαρκοσίνη, ένα παράγωγο Ν-μεθυλίου του αμινοξέος γλυκίνη, αναγνωρίστηκε ως διαφορικός μεταβολίτης που αυξήθηκε πολύ κατά την εξέλιξη του καρκίνου του προστάτη σε μετάσταση και μπορεί να ανιχνευθεί μη επεμβατικά στα ούρα. Τα επίπεδα σαρκοσίνης αυξήθηκαν επίσης σε διηθητικές κυτταρικές σειρές καρκίνου του προστάτη σε σχέση με τα καλοήθη επιθηλιακά κύτταρα του προστάτη. Η καταστροφή της γλυκίνης-Ν-μεθυλοτρανσφεράσης, του ενζύμου που παράγει τη σαρκοσίνη από τη γλυκίνη, εξασθενεί την εισβολή του καρκίνου του προστάτη. Η προσθήκη εξωγενούς σαρκοσίνης ή η καταστροφή του ενζύμου που οδηγεί στην αποικοδόμηση της σαρκοσίνης, η αφυδρογονάση της σαρκοσίνης, προκάλεσε έναν επεμβατικό φαινότυπο σε καλοήθη επιθηλιακά κύτταρα του προστάτη. Ο υποδοχέας ανδρογόνου και το προϊόν σύντηξης γονιδίου ERG ρυθμίζουν συντονισμένα συστατικά της οδού σαρκοσίνης. Εδώ, με το προφίλ των μεταβολομικών αλλαγών της εξέλιξης του καρκίνου του προστάτη, αποκαλύπτουμε τη σαρκοσίνη ως δυνητικά σημαντικό μεταβολικό ενδιάμεσο της εισβολής και της επιθετικότητας των καρκινικών κυττάρων.