Vid prostatacancer är plasmanivåerna av den prostataspecifika antigenen PSA oftast förhöjda (PSA ”läcker” från cancercellerna till blodcirkulationen), men PSA höjs också vid tillstånd som godartad prostataförstoring och infektion. Därför betyder ett PSA-värde som ligger över referensvärdena inte automatiskt att det är fråga om prostatacancer, utan mätningen bör vanligtvis upprepas.
Diagnosen prostatacancer baseras på vävnadsprov som tas från prostatan genom nålbiopsi med hjälp av ultraljud via ändtarmen. Innan provtagningen görs vanligtvis en magnetundersökning av prostatan på basis av avvikande PSA, vilket möjliggör riktad provtagning från avvikande vävnadsområden som syns i magnetbilden. Före ingreppet får patienten antibiotika för att förhindra infektion. Prostatan bedövas innan man tar proven. Undersökningen tar totalt cirka 20 minuter och man behöver inte sjukskriva sig efter ingreppet. Ingreppet är vanligtvis helt smärtfritt. De vanligaste biverkningarna är lite blod i urinen och blodig sperma.
Efter provtagningen undersöker patologenom det finns cancer i vävnadsproven. Om patologen hittar cancer bedömer han eller hon cancerns aggressivitet med hjälp av den internationella Gleason-graderingen, som även anges som ISUP-grupp. Gleason-graderingen är en av de viktigaste prognosfaktorerna för prostatacancer.