Sarkosiini eli N-metyyliglysiini on aminohappo, joka muodostuu välituotteena koliinin aineenvaihdunnassa munuaisissa ja maksassa. Se muodostuu glysiinin metylaatiolla käyttämällä S-adenosyylimetioniinia ja N-metyylitransferaasientsyymiä.
Eturauhassyöpä on solujen hallitsematon kasvu eturauhasessa, rauhanen miehen lisääntymisjärjestelmässä virtsarakon alapuolella. Eturauhaskudoksen epänormaali kasvu havaitaan yleensä seulontatesteillä, tyypillisesti verikokeilla, jotka tarkistavat eturauhasspesifisiä antigeenitasoja.
Useat monimutkaiset molekyylitapahtumat luonnehtivat syövän kehittymistä ja etenemistä1,2. Sellaisten molekyyliverkkojen purkaminen, jotka erottavat elinten rajoittaman taudin metastaattisesta taudista, voi johtaa kriittisten biomarkkerien tunnistamiseen syövän tunkeutumiselle ja taudin aggressiivuudelle. Vaikka geenien ja proteiinien ilmentymistä on profiloitu laajasti ihmisen kasvaimissa, vain vähän tiedetään globaaleista metabolomista muutoksista, jotka ovat ominaisia neoplastiselle etenemiselle. Käyttämällä korkean suorituskyvyn neste- ja kaasukromatografiaan perustuvan massaspektrometrian yhdistelmää profiloimme yli 1 126 metaboliittia 262 kliinisestä näytteestä, jotka liittyvät eturauhassyöpään (42 kudosta ja 110 virtsaa ja plasmaa). Nämä puolueettomat metabolomiprofiilit pystyivät erottamaan hyvänlaatuisen eturauhassyövän, kliinisesti paikallisen eturauhassyövän ja metastaattisen taudin.
Sarkosiini, aminohapon glysiinin N-metyylijohdannainen, tunnistettiin differentiaaliseksi metaboliitiksi, joka lisääntyi voimakkaasti eturauhassyövän etenemisen aikana etäpesäkkeeksi ja joka voidaan havaita ei-invasiivisesti virtsasta. Sarkosiinitasot kasvoivat myös invasiivisissa eturauhassyöpäsolulinjoissa verrattuna hyvänlaatuisiin eturauhasen epiteelisoluihin. Glysiini-N-metyylitransferaasin, entsyymin, joka tuottaa sarkosiinia glysiinistä, tuhoutuminen heikensi eturauhassyövän hyökkäystä. Eksogeenisen sarkosiinin lisääminen tai sarkosiinin hajoamiseen johtavan entsyymin, sarkosiinidehydrogenaasin, tuhoutuminen indusoi invasiivisen fenotyypin eturauhasen hyvänlaatuisissa epiteelisoluissa. Androgeenireseptori ja ERG-geenifuusiotuote säätelevät koordinoidusti sarkosiinireitin komponentteja. Tässä profiloimalla eturauhassyövän etenemisen metabolomisia muutoksia paljastamme sarkosiinin potentiaalisesti tärkeänä syöpäsolujen tunkeutumisen ja aggressiivisuuden metabolisena välittäjänä.