Test 4Kscore jest algorytmem opartym na ilościowej ocenie stężenia czterech markerów osoczowych należących do rodziny białek kalikreinowych takich jak: całkowity PSA (tPSA), wolny PSA (fPSA), nieaktywna enzymatycznie forma PSA (iPSA) oraz ludzkiej kalikreiny (hK2).
Ponadto, algorytm uwzględnia również wiek pacjenta, wynik badania per rectum (obecność guzków lub ich brak) i informacje uzyskanie na podstawie biopsji, w celu oszacowania procentowego prawdopodobieństwa, że biopsja ujawni obecność wysoko zróżnicowanego raka (np. ≥ 7 w skali Gleasona).
Ten test był opracowywany przez ponad 10 lat przez międzynarodową grupę badawczą posiadającą szerokie doświadczenie w dziedzinie badań nad biomarkerami raka prostaty:
Swoisty antygen sterczowy (PSA) to białko produkowane przez komórki prostaty. Jego funkcja jest związana z płynnością nasienia, jego odżywaniem oraz rozkładem grudek nasienia. PSA powstają wyłącznie w obrębie prostaty, ale niewielka ilość tego markera przedostaje się do krwi. W przypadku niektórych chorób pomiar PSA jest wykonywany w celu postawienia diagnozy, oszacowania rokowana oraz kontroli raka i innych chorób takich jak zapalenie gruczołu krokowego.
Prawidłowy poziom PSA we krwi zdrowego mężczyzny jest bardzo niski i jest mierzony w nanogramach na mililitr (wiele milionów razy mniej niż w nasieniu). Zgodnie z europejskimi wytycznymi dotyczącymi raka prostaty, nie można określić uniwersalnych wartości referencyjnych dla PSA.
Swoisty antygen sterczowy (PSA) to glikoproteina o masie 34 kDa, znana również, jako kalikreina III, seminina, semenogalaza, γ-seminoproteina oraz antygen P30. Z perspektywy biochemicznej, PSA jest proteazą serynową (EC numer 3.4.21.77) kodowaną przez gen znajdujący się na chromosomie 1919 (19q13).
Wyższe stężenie PSA występuje w nasieniu, natomiast jego niewielka ilość jest obecna również we krwi i prawidłowo występuje w stężeniu niższym niż 4,0 ng/ml. Stężenie PSA w surowicy jest najbardziej czułym parametrem umożliwiającym wczesne wykrywanie raka prostaty, ponieważ u 65% pacjentów z rakiem stercza jego poziom jest podwyższony.
Poziom PSA oscyluje w przypadkowy sposób u poszczególnych osób. W związku z tym, jeśli jedno badanie wykazało, że stężenie PSA wynosi 3ng/ml, test powtórzony w innym czasie może dać wynik 3,5 lub 2,5 ng/ml i jest to normalne.
Swoisty antygen sterczowy występuje we krwi pod dwoma postaciami. Najwięcej cząsteczek znajduje się w krwioobiegu w formie związanej z białkami osocza. Niewielka ilość cząsteczek PSA niezwiązana z innymi białkami jest określana, jako "wolny PSA". Procentowy test wolnego PSA określa ilość całkowitego PSA w krwioobiegu w porównaniu z PSA związanego z białkami osocza. Ryzyko wystąpienia raka wzrasta, gdy stosunek wolnego PSA do całkowitego PSA jest mniejszy niż 25%.
W 2002 roku, grupa prowadzona przez Lija opisała znaczącą rolę iPSA w różnicowaniu łagodnej i złośliwej choroby prostaty. Nieaktywna enzymatycznie forma PSA jest podfrakcją wolnego PSA występującą jako pojedynczy łańcuch, który nie uległ fragmentacji przez specyficzne reakcje enzymatyczne w obrębie grup lizynowych w pozycjach 145 oraz 146 (Lys 145-Lys 146). Badacze stworzyli odpowiedni enzymatyczny test immunologiczny (EIA) niezbędny do określenia stężenia tego czynnika i doszli do wniosku, że stosunek nieaktywnej enzymatycznie formy PSA do wolego PSA (iPSA/fPSA) jest wyższy u pacjentów cierpiących na raka (mediana 48,5%) w porównaniu do pacjentów, u których nie zdiagnozowano nowotworu (mediana 41,8%, p < 0,0001).
Potter i Partin, w 2000 roku dokonali przeglądu wzrastającej liczby doniesień o użyteczności pomiaru stężenia ludzkiej kalikreiny 2 w diagnostyce. Następnie ten biomarker został przeanalizowany w wielu badanach w kontekście patofizjologii i diagnostyki wysoko zróżnicowanego raka prostaty.
Ludzka kalikreina 2 jest proteazą o dużej aktywności (20.000 razy bardziej aktywną niż PSA). Produkcja tego enzymu wydaje się być wzmożona u pacjentów cierpiących na źle zróżnicowanego raka dostarczając w ten sposób informacji na temat jego złośliwości.
Podobnie jak w przypadku iPSA, zainteresowanie kalikreiną 2 dla diagnostyki było wyahamowane aż do dzisiaj z powodu trudności w pomiarach spowodowane bardzo niewielkimi stężeniami tego białka we krwi. Stężenia kalikreiny są rzedu dziesiątek lub setek piko gramów na mililitr, co stanowi około 10% stężenia całkowitego PSA we krwi.
Kombinacja czterech markerów biochemicznych dostępna obecnie w postaci prostego badania krwi cechuje się większą, w porównaniu do tradycyjnych badań takich jak PSA, swoistością.
Powyższe dane kliniczne i laboratoryjne, w połączeniu z istotnym statystycznie algorytmem, skalibrowane zarówno retro- jak i prospektywnie w populacji liczącej ponad 10,000 pacjentów z Europy i Stanów Zjednoczonych, umożliwiają precyzyjne oszacowanie potencjalnego ryzyka wysoko zróżnicowanego raka prostaty, co z kolei ułatwia lepszą ocenę leczenia danego pacjenta.