Qu’attendre d’un dosage de la testostéronémie chez un patient ayant un cancer de prostate ?

28 août 2011

Mots clés : cancer de prostate, Pronostic, Testostérone
Auteurs : Yann Neuzillet, Jean-Pierre Raynaud, Henry Botto
Référence : Progrès FMC, 2011, 21, 3, F80-F85
Tout urologue a appris que le cancer de prostate est initialement androgéno-dépendant. Ce n’est cependant que récemment que l’évaluation des androgènes circulants chez le patient atteint d’un cancer de prostate a été étudiée. Connaître la fonction gonadique d’un patient atteint de cancer de prostate ne semble effectivement pas dénué d’intérêt. Néanmoins le dosage de la testostérone sérique ne fait pas partie des habitudes cliniques. Cet article fait le point sur la manière dont le dosage de la testostérone s’effectue et sur l’intérêt pratique de ce dosage dans la prise en charge du cancer de la prostate.


Introduction

La testostérone est le principal androgène chez l’homme, produite à 95 % dans les testicules et à 5 % par les glandes surrénales. Elle assure la croissance et le développement des organes génitaux, de la prostate et des caractères sexuels secondaires et joue un rôle modulateur dans de nombreux systèmes (métabolisme osseux, système cardiovasculaire, système nerveux…). Depuis les travaux de Huggins sur l’hormono-sensibilité des cellules de cancer de prostate, la testostérone est, dans notre culture urologique, l’adversaire, celui que les traitements doivent réduire au maximum pour maîtriser le cancer de prostate. La relation n’est pourtant évidemment pas si simple et le manichéisme n’est pas recommandable.
Après une synthèse sur la méthode de dosage de la testostéronémie en pratique clinique, cet article fait le point sur les relations entre la testostéronémie et les éléments diagnostiques et pronostiques décisifs dans la prise en charge du cancer de prostate afin d’en tirer des conclusions pratiques.


Comment doser la testostéronémie ?


Testostérone totale, libre ou biodisponible ?

Dans le plasma, la testostérone peut être liée à des protéines ou, pour une faible proportion (environ 2 %), rester libre . Les protéines de transport de la testostérone sont, soit la Sex Hormone Binding Globulin (SHBG) à laquelle la testostérone se lie avec une forte affinité, soit l’albumine. La SHBG est une protéine de transport spécifique des stéroïdes sexuels (testostérone, delta-5-androstènedione, dihydrotestostérone, estradiol) et elle est produite par le foie. La testostérone liée à la SHBG représente 35–45 % de la testostérone totale plasmatique. La liaison de la testostérone à l’albumine est facilement réversible . La testostérone biodisponible correspond donc à la somme de la testostérone libre et de la testostérone liée à l’albumine. À l’inverse, du fait de la forte affinité de la liaison aux protéines de transport spécifique, la testostérone liée à la SHBG ne peut pas pénétrer dans les cellules cibles et n’est donc pas biodisponible.
Figure 1 : Différentes fractions de la testostérone plasmatiques.


Technique de prélèvement et de dosage ?

Le dosage de la testostéronémie plasmatique doit prendre en compte deux éléments :
  • la variation de la protéine de transport et des fractions circulantes. L’hyperthyroïdie, la maigreur, la stéatose hépatique, l’hypogonadisme et le déficit androgénique lié à l’âge conduisent à une augmentation de la SHBG, donc à une diminution de la testostérone biodisponible et une élévation de la testostérone totale. À l’inverse, l’obésité et l’insulino-résistance conduisent à une diminution de la SHBG et donc à une augmentation de la biodisponibilité et à une diminution de la testostérone totale ;
  • la production de la testostérone est soumise à des variations circadiennes avec un pic matinal entre sept et dix heures. Ces variations tendent à s’amenuiser avec le vieillissement .
Il est donc recommandé de réaliser le prélèvement sanguin chez le patient à jeun, le matin, entre sept et dix heures .
La détermination de la testostéronémie totale est un dosage simple qui peut être réalisé par des automates d’immuno-analyse sans manœuvre préalable d’extraction. En revanche, la détermination de la testostéronémie biodisponible nécessite de réaliser une précipitation de la SHBG par du sulfate d’ammonium à 4°C, puis une extraction et un dosage radio-immunologique. La détermination de la testostéronémie libre nécessite quant à elle un dosage par la méthode de dialyse à l’équilibre qui est une technique laborieuse. En France, le nombre de laboratoires ayant une expérience routinière de ces dosages est limité. Des méthodes de calcul existent pour estimer la testostéronémie biodisponible et libre à partir des valeurs de testostéronémie totale, de l’albuminémie et de la SHBG. Cependant, ces calculs surestiment les valeurs de testostéronémie comparativement à la méthode de dosage de référence.
Les valeurs normales de testostéronémie totale, biodisponible et libre sont rapportées dans le .
Tableau 1 : Valeurs normales de la testostéronemie totale (TT), de la testostérone biodisponible (T Bio D) et de la testostérone libre (Tlibre) .
En ng/ml En nmol/l
Minimale (5e percentile) Maximale (95e percentile) Minimale (5e percentile) Maximale (95e percentile)
TT 2,70 7,80 9,00 27,00
T Bio D 0,75 2,75 2,60 9,50
Tlibre 0,0089 0,0425 0,0308 0,1473
En résumé, en l’absence de condition pouvant modifier le taux de SHBG, le dosage de la testostéronémie totale, à jeun, entre sept et dix heures le matin, permet un dépistage de l’hypo-/hypergonadisme. Autrement, la testostéronémie biodisponible est plus représentative de l’imprégnation androgénique des tissus cibles, mais nécessite de faire appel à un laboratoire de référence qui, préférentiellement, réalisera à partir du même prélèvement sanguin, à la fois le dosage de la testostérone totale et celui de la testostérone biodisponible.


À quoi la testostéronémie a-t’elle été corrélée dans le cancer de prostate ?


Testostérone et risque de cancer de prostate

Plusieurs études épidémiologiques et de nombreuses revues se sont attelées à déterminer la relation entre la testostéronémie et le risque de cancer de prostate. Dans une cohorte de 22 071 patients, Gann et al. ont observé une augmentation significative du risque de cancer de prostate chez les patients ayant les testostéronémies les plus élevées . Vatten et al. ont étudié le registe national norvégien des cancers (environ 28 000 cas) et n’ont rapporté aucune différence de testostéronémie entre les patients atteints et ceux exempts et aucune augmentation du risque de cancer de la prostate dans le quartile des patients ayant les testostéronémies les plus élevées . Sattin et al., dans une étude prospective portant sur plus de 200 000 hommes en Scandinavie, ont montré une faible mais significative augmentation du risque de cancer de prostate chez les patients ayant des testostéronémies basses . Severi et al., à propos de 17 049 hommes inclus dans la Melbourne Alaborative Cohort Study, ont montré que les androgènes influencent le risque global de cancer de prostate mais que le risque de cancer agressif était plus important en cas de taux faible de testostérone, de DHEA et d’androstenédione . La difficulté d’une démonstration d’une relation entre les concentrations hormonales et le risque de cancer de prostate a tenu au fait de la puissance statistique limitée de la plupart des études rétrospectives et au faible nombre de cas incidents dans les études de suivi. En 2000, Shaneyfelt et al. ont effectué une méta-analyse des études avec un ajustement des taux d’androgènes avec l’âge et l’indice de masse corporelle et ont rapporté un risque 2,34 fois plus élevé de développer un cancer de prostate chez les patients dont la testostéronémie était dans le quartile supérieur . Cependant les faibles différences (10–15 %) observées entre les cas atteints et ceux exempts et les variations intra- et interobservateurs en fonction de la technique de dosage limitent la porté des résultats de cette méta-analyse. En 2008, le « Endogenous Hormones and Prostate Cancer Alaborative Group » a regroupé 18 études prospectives dans une méta-analyse incluant au total 3886 hommes avec un cancer de prostate et 6438 témoins. Aucune corrélation entre les concentrations plasmatiques d’androgènes et le risque de cancer de prostate n’a été retrouvée .
En résumé, la relation entre la testostéronémie et l’incidence du cancer de prostate reste floue.


Testostérone et agressivité du cancer de prostate

Il existe une relation entre l’hypogonadisme et l’agressivité du cancer de prostate. Concernant le grade de Gleason, dans une cohorte de 156 cancers de prostate nouvellement diagnostiqués, Schatzl et al. ont montré que les patients avec une testostérone totale inférieure à 3ng/ml avaient un score de Gleason moyen plus élevé . Botto et al. (2010) ont montré, sur une série prospective de 247 patients, qu’une testostéronémie totale inférieure à 3ng/ml est un facteur de risque indépendant de prédominance de grade 4 de Gleason .
Concernant le stade tumoral, plusieurs études ont montré que les patients hypogonadiques ont un cancer de stade plus avancé. Concernant le stade au diagnostic, Massengill et al. ont montré dans une cohorte de 879 patients que ceux ayant un cancer de prostate pT3 ou pT4 (dépassant les limites de la prostate) avaient une testostéronémie moins élevée que ceux ayant un cancer pT1 ou pT2 (confiné à la prostate) . Dans une cohorte de 82 patients, Imamoto et al. ont rapporté un risque augmenté d’un facteur 2,2 d’avoir une tumeur pT≥3 en cas d’hypogonadisme . Dans l’étude d’Isom-Batz et al. portant sur 326 patients, le risque a été de 2,4 . En 2010, Xylinas et al. et Kwon et al. ont montré dans leur études rétrospectives portant sur respectivement 107 patients et 579 patients que la testostéronémie totale inférieure à 3ng/ml est un facteur de risque indépendant de stade pT3 ou pT4.
En résumé, l’hypogonadisme est associé à un risque plus élevé de cancer de prostate de haut grade et de stade avancé.


Testostérone et récidive biologique du cancer de prostate

Pour déterminer si l’hypogonadisme pouvait modifier le pronostic du cancer de la prostate, une seconde série de travaux a étudié le suivi des patients. En 1998, Daniell et al. ont corrélé la survie spécifique de 35 patients traités par orchidectomie en raison d’une récidive après radiothérapie, au volume des testicules mesuré lors de l’orchidectomie . Les auteurs ont montré que l’atrophie testiculaire était un facteur pronostique péjoratif de la survie spécifique. En 2007, Yamamoto et al. ont étudié la survie sans progression biologique en fonction de la valeur de la testostéronémie préopératoire chez 272 patients ayant un cancer de la prostate traité par prostatectomie totale seule . Les auteurs ont montré que la valeur de la testostéronémie préopératoire était un facteur pronostique indépendant de la survie sans progression biologique .
Figure 2 : Survie sans progression biologique en fonction de la testostéronémie totale (TT) préopératoire (d’après Yamamoto et al. ).
En résumé, l’hypogonadisme pourrait être un facteur de risque indépendant de récidive biologique. Des études complémentaires sont nécessaires pour l’affirmer avec un haut niveau de preuve.


Testostérone et mortalité cardio-vasculaire

La littérature scientifique cardiologique démontre clairement que la testostérone est bienfaitrice, diminuant l’obésité, les anomalies lipidiques et glucidiques et, au final, la mortalité cardiovasculaire [19,20]. La méta-analyse très récente de Ruige et al. démontre que dans la population en âge de présenter un cancer de prostate, l’hypogonadisme est clairement associé à une augmentation du risque d’accident cardiovasculaire . Chez les patients ayant une coronaropathie clinique, l’hypogonadisme est associé à une augmentation significative de la mortalité . En décembre 2010, la Food and Drugs Administration (FDA) a ordonné l’adjonction d’un avertissement concernant le risque de diabète et de pathologie cardiovasculaire induites sur l’emballage de tous les agonistes de la LHRH.
Figure 3 : Survie globale en fonction de la testostéronémie biodisponible (T Bio D) (d’après Malkin et al. ).
En résumé, les patients hypogonadiques et a fortiori les patients castrés ont plus de risque que les patients eugonadiques de décéder de pathologie cardiovasculaire.


En quoi le dosage de la testostéronémie peut-il modifier la prise en charge du cancer de la prostate ?


Pour le dépistage du cancer de prostate

Le rapport testostéronémie totale/PSA total a été étudié par plusieurs équipes. Chez 85 patients ayant une ponction biopsie prostatique (PBP) pour un PSA compris entre 3 et 10ng/ml, Karamonolakis et al. ont montré qu’un rapport inférieur à 0,95 était hautement corrélé à la présence d’un cancer de prostate . Pour des valeurs de PSA4ng/ml, Rhoden et al. ont également montré l’intérêt à étudier le rapport Testostéronémie totale/PSA total . L’étude a été réalisée auprès de 184 patients ayant un hypogonadisme et un PSA4ng/ml, qui ont tous eu une PBP. Lorsque ce rapport était inférieur à 1,8, et si le PSA était inférieur à 4ng/mL. les auteurs ont rapporté un risque relatif de cancer de la prostate de 3,17. Les auteurs en ont conclu qu’une PBP pouvait être indiquée devant un rapport Testostéronémie/PSA total inférieur à 1,8. Les résultats de ces études n’ont pas été validés par des études ultérieures. Ces deux études avaient en commun d’avoir utilisé des biopsies en sextant, critiquables en raison de leur possible faiblesse de détection.
Dans une cohorte de 439 patients ayant une PBP avec dix prélèvements minimum pour des PSA compris entre 4,1 et 20ng/ml, Morote et al. ont rapporté que le rapport testostéronémie totale/PSA total n’améliorait pas la spécificité du PSA pour la détection du cancer de prostate par la PBP (comparativement au pourcentage de PSA libre et à la densité du PSA) .
Par ailleurs, chez 207 patients ayant une PBP avec huit prélèvements, avec des valeurs de PSA<10ng/ml, Yano et al. ont montré que les patients ayant une PBP positive avait une testostéronémie totale significativement plus basse .
En résumé, en complément du dosage du PSA, le dosage de la testostéronémie pourrait permettre de sélectionner les patients à qui proposer une PBP dans le cadre du dépistage individuel du cancer de la prostate.


Pour la sélection des patients candidats à une surveillance active

Dans une cohorte de 128 patients traités par prostatectomie totale, Porcaro et al. (2010) ont montré qu’un rapport PSA/testostérone libre0,40 était significativement corrélé au risque de stade pT3b ou pT4 et au risque de score de Gleason 8 ou 9 . L’intérêt de ce ratio semble restreint en raison des limitations liées au dosage de la testostérone libre .
Botto et al. ont montré, dans une cohorte de 247 patients ayant eu un dosage de la testostéronémie totale et biodisponible préopératoire (prostatectomie totale) que l’hypogonadisme est un facteur de risque indépendant de prédominance du grade 4 de Gleason sur la pièce de prostatectomie et que la biopsie prostatique ne permet pas d’évaluer correctement la présence de grade 4 majoritaire. Par conséquent, les auteurs restreignent l’indication de surveillance active aux patients eugonadiques . En 2011, Cussenot et al. ont proposé une stratégie de sélection des patients pour la surveillance active basée sur un blocage androgénique de trois mois. Si la PBP réalisée neuf mois après la fin du blocage androgénique met en évidence un cancer de prostate, les auteurs préconisent de traiter activement le patient. Dans ce concept, le blocage androgénique a pour but de discerner les cancers indolents des cancers significatifs . Toujours selon ce concept, les patients hypogonadiques apparaissent comme de mauvais candidats à la surveillance active.
En résumé, les données actuelles de la littérature tendent à prouver que les hypogonadiques ne sont pas de bons candidats pour la surveillance active. Des investigations supplémentaires sont attendues pour affirmer l’intérêt du dosage de la testostérone pour sélectionner les patients pour la surveillance active.


Pour la prise en charge du patient sous hormonothérapie

Le dosage de la testostéronémie totale a été utilisé dans deux contextes différents chez les patients sous hormonothérapie :
  • pour évaluer le risque de décès spécifique lié au cancer. Le danger d’une castration insuffisante dans les six premiers mois de traitement a été démontré par plusieurs études. Morote et al. ont montré que la remontée de la testostérone était associée au risque d’hormono-résistance . En 2010, dans une cohorte de 129 patients naïfs de tout traitement hormonal et ayant un cancer de prostate métastatique, Perachino et al. ont montré que le nadir de la testostéronémie recherché dans les six premiers mois de traitement par agoniste de la LHRH pourrait être corrélé au risque de décéder du cancer de prostate . L’explication la plus probable serait celle d’une mauvaise adhérence au traitement. Cependant, les auteurs n’ont pas défini de palier pour la valeur du nadir qui encouragerait le praticien à vérifier la bonne administration. Un tel dosage n’est actuellement pas préconisé par les sociétés savantes [31,32] ;
  • pour confirmer l’hormonorésistance du cancer de prostate. La définition du cancer de prostate hormono-résistant inclut une testostéronémie totale inférieure à 0,5ng/ml (ou 1,7nmol/l) [31,32]. La mesure de la testostéronémie est donc indispensable devant toute suspicion d’inefficacité de la suppression androgénique, mais un dosage systématique n’est pas recommandé.
Les points essentiels à retenir :
  • Le dosage de la testostéronémie totale, à jeun, entre sept et dix heures le matin, permet un dépistage de l’hypo-/hypergonadisme.
  • L’hypogonadisme est associé à un risque plus élevé de cancer de prostate de haut grade et de stade avancé.
  • Les patients hypogonadiques et a fortiori les patients castrés ont plus de risque que les patients eugonadiques de décéder de pathologie cardiovasculaire.
  • Les données actuelles de la littérature tendent à prouver que les hypogonadiques ne sont pas de bons candidats pour la surveillance active.
Conclusions
Le dosage de la testostérone permet à l’urologue d’affiner sa prise en charge du patient atteint d’un cancer de prostate. En pré-thérapeutique, la testostéronémie est corrélée à l’agressivité histologique du cancer prostatique, apportant ainsi une information supplémentaire à celles de la PBP. L’urologue pourra utiliser la testostéronémie pour sélectionner les patients auxquels il propose une surveillance active. Lors de la remontée du PSA sous blocage androgénique, le dosage de la testostérone est nécessaire au diagnostique d’hormonorésistance du cancer de prostate. De manière plus générale l’hypogonadisme étant un facteur de risque cardio-vasculaire, grâce au dosage de la testostéronémie l’urologue pourra mieux prendre en compte ce risque dans ses options thérapeutiques.


Déclaration d’intérêts

Les auteurs déclarent ne pas avoir de conflits d’intérêts en relation avec cet article.