Sarkosin, eller N-metyl-glycin, är en aminosyra som bildas som en intermediär i metabolismen av kolin i njure och lever. Det bildas genom metylering av glycin med användning av S-adenosylmetionin och enzymet N-metyltransferas.
Prostatacancer är den okontrollerade tillväxten av celler i prostatan, en körtel i det manliga reproduktionssystemet under urinblåsan. Onormal tillväxt av prostatavävnad upptäcks vanligtvis genom screeningtest, vanligtvis blodprov som kontrollerar prostataspecifika antigennivåer.
Flera, komplexa molekylära händelser karakteriserar cancerutveckling och progression1,2. Att dechiffrera de molekylära nätverken som skiljer organ-begränsad sjukdom från metastaserande sjukdom kan leda till identifiering av kritiska biomarkörer för cancerinvasion och sjukdoms aggressivitet. Även om gen- och proteinuttryck har blivit omfattande profilerade i mänskliga tumörer, är lite känt om de globala metabolomiska förändringarna som kännetecknar neoplastisk progression. Med en kombination av vätske- och gaskromatografibaserad masspektrometri med hög genomströmning profilerade vi mer än 1 126 metaboliter över 262 kliniska prover relaterade till prostatacancer (42 vävnader och 110 vardera av urin och plasma). Dessa opartiska metabolomiska profiler kunde särskilja benign prostata, kliniskt lokaliserad prostatacancer och metastaserande sjukdom.
Sarkosin, ett N-metylderivat av aminosyran glycin, identifierades som en differentiell metabolit som ökade kraftigt under prostatacancerprogression till metastasering och som kan detekteras icke-invasivt i urin. Sarkosinnivåerna ökade också i invasiva prostatacancercellinjer i förhållande till benigna prostataepitelceller. Nedbrytning av glycin-N-metyltransferas, enzymet som genererar sarkosin från glycin, försvagad prostatacancerinvasion. Tillsats av exogent sarkosin eller nedbrytning av enzymet som leder till sarkosinutnedbrytning, sarkosindehydrogenas, inducerade en invasiv fenotyp i benigna prostataepitelceller. Androgenreceptorn och ERG-genfusionsprodukten reglerar komponenterna i sarkosinvägen. Här, genom att profilera de metabolomiska förändringarna av prostatacancerprogression, avslöjar vi sarkosin som en potentiellt viktig metabolisk mellanhand av cancercellsinvasion och aggressivitet.