早期前列腺癌抗原的研究現狀

[摘要] 過去一直采用前列腺特異性抗原(PSA)來診斷前列腺癌，但前列腺其他疾患(如良性前列腺增生、前列腺炎等)亦可有PSA升高，使得PSA的特異性稍顯不足，存在所謂的灰色區域。早期前列腺癌抗原(early prostate cancer antigen，EPCA)是近兩年來所發現的一個與前列腺癌相關的腫瘤標志物。目前認為，早期前列腺癌抗原是一種與前列腺癌相關的核基質蛋白，人們已經發現在多種組織的癌變過程中有核基質蛋白的改變。美國約翰霍普金斯大學的研究表明，血清EPCA檢測前列腺癌不僅具有較高的敏感性和特異性，還對前列腺局限性病變和浸潤性病變的鑒別精確度高，此指標明顯優于傳統PSA篩查。

[關鍵詞] 前列腺癌;早期前列腺癌抗原;前列腺特異性抗原

[中圖分類號] R737.25 [文獻標識碼] A[文章編號] 1673-9701(2010)14-22-03

在歐洲，前列腺癌是發病率、死亡率排第2位的常見男性惡性腫瘤，在美國前列腺癌的發病率排第1位，死亡率僅次于肺癌[1]。我國前列腺癌的發病率雖遠低于西方國家，但隨著生活方式的改變及人口的老齡化呈顯著增長的趨勢。

前列腺特異性抗原(rostate-secific antigen，PSA)是目前于臨床實踐的最有價值的腫瘤標記物。對于不可觸知的前列腺癌(prostate cancer，PCa)，PSA比直腸指檢和影像學檢查提供了更早期的診斷，把疾病的診斷時間向前推進了5～10年[2]。PSA是由前列腺上皮和尿道周圍腺體產生的一種33kDa的單鏈糖肽，屬于絲氨酸蛋白水解酶，主要功能是使精液中的凝塊水解、液化[3]。PSA基因(hkLK3)是人組織舒血管素基因家族的成員之一，位于19號染色體q13.2～q13.4區域，其表達受雄激素調控[3]。PSA的血清濃度不僅可以受直腸指檢(DRE)、前列腺活檢、膀胱鏡和服用保列治等醫源性處理的影響，還可以受射精、前列腺體積和年齡等影響，因此，當血清濃度在(4.0～10.0)ng/mL(診斷灰區)時，很難用PSA值來區分良性前列腺增生(BPH)和前列腺癌(PCa)[4]。

檢測前列腺癌急需敏感性及特異性更高的方法。早期前列腺癌抗原(EPCA)是近兩年來所發現的一個與前列腺癌相關的標志物。通過檢測EPCA水平可以診斷前列腺癌并有較高的敏感性和特異性。EPCA-2還可以區分前列腺內癌和已經擴散到其他器官的前列腺癌。下面就EPCA近年來的研究進展作一綜述。

1核基質蛋白與腫瘤的關系

目前認為，早期前列腺癌抗原(EPCA)是一種核基質蛋白(nuclear matrix proteins，NMPs)。核基質(nuclear matrix)的概念是1974年由Berezney和Coffey在研究大鼠肝細胞核亞結構時首先提出的。它是充盈于細胞核內，除了核膜、染色質和核仁以外的一個三維蛋白網架結構[5]。其中包括核孔復合體、核纖層、內纖維顆粒及殘余核仁等物質，其主要成分除了非組蛋白外還含有少量DNA、RNA和脂類。NMPs為細胞分裂時紡錘體的組分，作為核動力性骨架，在諸如DNA復制、轉錄這些重要的細胞過程中起著樞紐作用[6]。研究表明，細胞在癌變的過程中，其核基質及核基質蛋白會發生形態和生化上變化。這些改變必將導致DNA的拓撲結構的改變，相應的改變會反作用于癌變的過程，從而引起一系列相關的連鎖反應[7]。由于核基質蛋白本身具有組織特異性，而且這種特異性在癌變后的細胞中更為明顯。因此對核基質蛋白的深入研究有助于建立新的腫瘤檢測技術和治療方法[8]。

2早期前列腺癌抗原(EPCA)免疫標記的研究進展

研究已經發現，在多種組織的癌變過程中有核基質蛋白的改變[9]。核基質構型的改變有些與早期癌變有關，而有些則與晚期的浸潤和轉移有關[10]。Getzenberg等[11]辨認正常鼠與前列腺癌模型鼠的核基質蛋白，發現兩者的核基質蛋白有明顯不同，在前列腺癌鼠中核基質蛋白的成分有改變，不同亞群前列腺癌細胞中也有不同的核基質蛋白。目前認為，早期前列腺癌抗原(early rostate cancerantigen，EPCA)是一種與前列腺癌相關的核基質蛋白。根據EPCA部分核苷酸序列揭示，它能編碼一種新的、性質未明的蛋白，這一蛋白與其他一些蛋白包括金屬結構蛋白11和胰蛋白酶原有共同的結構域[12]。Partin 等[13]則通過平面聚丙烯酰胺凝膠電泳法檢測前列腺癌、前列腺增生和正常前列腺組織，比較它們的核基質蛋白，發現一種核基質蛋白存在于所有前列腺癌(14例)的組織切片中，而在正常前列腺標本(13例)與前列腺增生標本(14例)中均未發現，提示其有可能為前列腺癌的特異性蛋白。Dhir 等[14]發現了與前列腺癌相關的核結構蛋白EPCA，并根據其抗原特異性生產出抗體，用這種EPCA抗體檢測多例病理標本，在局限性前列腺癌、轉移性前列腺癌、高級別前列腺上皮內瘤中檢測到EPCA免疫反應陽性，而在前列腺增生的標本中反應呈陰性。以上結果使EPCA有可能作為細針穿刺活檢標本腫瘤的陽性標記物。

Dhir等[14]對50例前列腺癌和10例膀胱癌患者的前列腺組織用多克隆EPCA抗體進行免疫組化染色，發現47例(94%)前列腺癌標本有陽性著色，而膀胱癌患者的前列腺標本則全部陰性;同時發現，在每個主要病變區，EPCA的敏感性和Gleason分級無明顯相關性。Hir等還分別比較了前列腺癌分期與EPCA敏感性和血清PSA的相關性，發現分期與這兩者的相關性無統計學意義。與癌組織鄰接的非癌組織中EPCA也有表達，所有EPCA 陽性的非癌組織都有前列腺上皮內瘤(PIN)或局灶的腺體萎縮，這些萎縮的腺體細胞核固縮，周圍常有炎性浸潤。Yu等[15]在前列腺癌組織、癌周組織和健康者的前列腺組織中進行了基因表達分析，與正常組織相比，癌周組織中有多個基因有表達異常。該研究不僅為細胞癌變過程中基因的改變先于細胞形態學上改變的假說提供了有力證據，更表明前列腺癌灶周圍非癌組織中有分子學上的改變，進一步驗證了前列腺上皮內瘤是癌前病變。EPCA在前列腺癌前病變PIN中的高表達也清晰地表明，EPCA與前列腺早期癌變有關。在前列腺穿刺標本的HE切片中，很難對癌周組織的非癌組織作出準確判斷，EPCA的發現及其在免疫組化中的應用將會徹底改變這種局面。

EPCA標記還可以用于那些最初活檢結果為陰性、但再次活檢很可能為陽性的患者。Dhir等[14]將EPCA用于檢測一組來自初次活檢陰性而后來經重復穿刺或前列腺切除證實為前列腺癌的病理標本。發現應用EPCA比常規HE染色能提前5年發現前列腺癌或癌前病變。因此，對活檢陰性的懷疑前列腺癌患者進行標本EPCA 免疫學檢測是有效的輔助方法。

3EPCA的血清學檢測

美國Eddy S. Leman[16]等人通過實驗證實了早期前列腺癌抗原EPCA-2作為一個血清標記物檢測前列腺癌并檢驗了其敏感性和特異性。他們檢測了385名男性的血清標本，包括前列腺特異性抗原(PSA)水平小于2.5ng/mL、PSA水平等于2.5ng/mL或大于2.5ng/mL但活檢結果顯示陰性的良性前列腺增生癥，局限性前列腺癌，浸潤性前列腺癌和PSA水平小于2.5ng/mL但確診為前列腺癌的。還檢測了一個額外的55個血清樣本，包括健康男性且PSA的濃度小于2.5ng/mL的(11例);健康男性但PSA濃度大于2.5ng/mL的(9例);健康婦女(10例);男性前列腺癌，樣本收集在手術前(15例)和10名接受了前列腺癌手術的男子在術前的標本，術后3～9個月再收集一次標本，并且這些男子術后并沒有收到任何類型的治療。

對這些樣本的分析表明，EPCA-2在前列腺癌與非前列腺癌之間具有非常好的區分度。沒有疾病的男子(不論其PSA濃度)及作為對照組的病人(有其他類型的癌癥或良性疾病)的EPCA-2.22水平都小于分界點。在合并組中，98名男子PSA水平小于2.5 ng/mL且沒有證據顯示有前列腺癌，或PSA水平為2.5ng /mL但活檢結果陰性及35名男子為良性前列腺增生癥。總PSA水平選擇2.5ng/mL作為分界點的特異性為65%(95%CI為55%～75%)相比，EPCA-2的特異度為92%(95%CI為85%～96%)，該EPCA-2檢測男性前列腺癌的敏感性也很高。使用30ng/mL為分界點，EPCA-2能檢測到40個局限性前列腺癌中的36個和40個浸潤性前列腺癌中的39個。在局限性和非局限性前列腺癌的聯合組中總的敏感性為94%。雖然目前PSA的參考標準是2.5ng/mL，我們也用PSA4.0 ng/mL與EPCA-2進行比較。血清總PSA以4.0ng/mL為分界點的敏感性和特異性仍比EPCA-2取30ng/mL的敏感性、特異性低。

根據前列腺癌調查研究的結果，PSA濃度≤2.0ng/mL的男性當中12%有前列腺癌[17]。檢驗EPCA-2檢測此類前列腺癌的能力，我們分析了符合此類標準的18例，EPCA-2能發現其中的14例(78%)[1]。EPCA- 2亦能較好地區分男性局限性前列腺癌和浸潤性性前列腺癌(曲線下面積0.89，95%CI為0.82～0.97)在對比了PSA水平(曲線下面積0.63，95%CI為0.50～0.75，P< 0.01)。

使用濃度30ng/mL作為標準，在健康成年男性和良性前列腺增生癥患者中EPCA-2擁有92%的特異性(95%可信區間為85%～96%);在全部前列腺癌中有94%的敏感性(95%可信區間為93%～99%)。PSA在這些選定組別的患者中的特異性為65%(95%CI為55%～75%)。此外，EPCA-2可以準確區分局限性和非局限性疾病(曲線下面積0.89，95%CI為0.82～0.97，P<0.01)相比PSA(曲線下面積0.62，95%CI為0.50～0.75，P=0.05)[16]。

當然，也有學者指出:(1)目標抗原EPCA-2是通過蛋白組學檢測出來的，并且EPCA并不是一個基因命名，據Eleftherios P. Diamandis報道此基因片段尚未被克隆出來[18]。(2)如果EPCA是通過前列腺癌細胞的死亡而釋放入血液中，對于較小和局限的前列腺癌，EPCA將很難檢測到并定量分析。(3)對于局限性前列腺癌患者，前列腺根治性摘除術后PSA都會明顯下降，但Leman報道EPCA卻無明顯變化[18]。

4展望

EPCA-2是癌細胞中特有的蛋白，在正常細胞中不表達，通過細胞破裂，EPCA-2進入血液。雖然人們對EPCA-2的結構和功能尚不完全清楚，但這項研究發現表明，EPCA-2作為前列腺癌標志物有著巨大的潛力，這種蛋白可以作為新的診斷前列腺癌的方法。

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(收稿日期:2010-03-19)