前列腺癌分子診斷標記物研究進展

廖利華（綜述），王少洪（審校）

（1.汕頭市中心醫院病理科；2.汕頭大學醫學院2009級，廣東 汕頭 515041）

前列腺癌（prostate cancer，Pca）是男性泌尿系常見的惡性腫瘤。目前，血清前列腺特異性抗原（prostate specific antigen，PSA）的檢測是篩查前列腺癌最重要的參考指標，但是其對Pca早期診斷的敏感性和特異性并不理想，在前列腺炎和前列腺增生的病人中亦升高，尤其是PSA值在4～10ng·mL－1時，Pca的檢出率僅為25%左右［1］，因此，學者們轉向研究其他Pca早期診斷特異性的標記物，目前已發現了一些可望應用于臨床的血清、尿液和組織標記物。本研究對以下幾種Pca診斷性標記物的研究進展進行綜述。

1 PSA及其亞型

血清PSA是目前唯一廣泛應用于臨床篩查Pca的標記物。它是一種絲氨酸蛋白酶，屬于絲氨酸蛋白家族的激肽釋放酶類，由前列腺的腺管、腺泡及尿道旁腺細胞合成，分泌到腺腔和導管中，主要生理功能是液化精漿和增強精子活力。血清中PSA包括結合PSA（cPSA）和游離PSA（fPSA），組成了總PSA（tPSA）。目前臨床檢測fPSA與tPSA，其比值在15%～25%范圍的病人罹患Pca的風險相對要高，以25%為界值能發現95%的Pca。有研究表明，f／t－PSA 比 值 的 檢 測 不 僅 對 血 清t－PSA＞4.0ng·mL－1的Pca病人有良好的診斷價值，而對t－PSA＜4ng·mL－1的Pca病人同樣具有良好的診斷價值，這對t－PSA＜4.0ng·mL－1的Pca病人做到早期診斷顯得尤為重要［2］。

最近N.Shiiki等［3］研究了唾液PSA和血清PSA的相關性，血清PSA＜2.5ng·mL－1的2組樣本，低的PSA組與有轉移和復發風險的高PSA組，發現其與唾液PSA值有明顯差別，結果表明:在有復發和轉移的Pca的高PSA組與唾液PSA明顯相關，提示唾液PSA可能成為Pca有用的標記物。

學者們還研究了前體PSA、良性PSA、PSA密度、PSA速度、年齡特異性PSA及PSA倍增時間等，這些對Pca的診斷均起一定的參考作用。

2 人類激肽釋放酶（human kallikreins，hk）

hk2是絲氨酸蛋白酶家族中的一組亞群，其中hk3即PSA，hk2氨基酸序列與PSA大約有80%的同源性，其分子由287個氨基酸組成，由前列腺產生，受雄激素調控，在Pca組織中，精液和血中hk2的水平只有PSA的1%。但是，hk2轉錄物是PSA轉錄物的10%～50%。hk2在Pca組織中比正常前列腺組織表現出更強的表達，特別是晚期Pca。有研究表明，血清中hk2濃度與前列腺癌的高級別和根治術后Pca樣本體積顯著相關［4］。T.Steuber等［5］研究了因局限性Pca而進行根治性手術的867病人的大樣本，評估了游離PSA、總PSA、總hk2和游離hk2，總hk2高值強烈提示著Pca囊外浸潤和輸精管浸潤，得出的結論是:血中hk2濃度的增加與Pca的侵襲性顯著相關，對于PSA＜10ng·mL－1的病人，hk2濃度是判斷癌晚期或者癌可能復發的一個預后因素。hk2是具有良好前景的Pca的診斷標記物。

3 前列腺特異性膜抗原（prostate specific membrane antigen，PSMA）

PSMA是一種相對分子量110000的Ⅱ型穿膜蛋白（膜結合糖蛋白），基因位于染色體短臂11q上，其cDNA長2.65kb，分析其堿基序列發現，其中1250～1700核苷酸編碼區有54%與人的轉鐵蛋白受體mRNA編碼區同源，而同源編碼蛋白序列為公認的轉膜區，故推測其功能為轉膜蛋白。Western印跡法發現Pca患者血清、Pca組織及精液中含有PSMA，大部分非前列腺組織不含有PSMA［6］。PSMA表達于正常前列腺上皮、良性和惡性腫瘤性前列腺上皮的胞漿中，PSMA在Pca組織的表達高于非癌組織。PSMA在所有類型的Pca中均表達，Pca Gleason 4、5級表達最強，對低分化Pca的敏感性優于PSA。應用PSMA作為血清學標記物有其局限性，因為隨著年齡的增加健康男性也能檢測到血清PSMA的升高，所以其在臨床應用未被接受，組織中的PSMA比血清PSMA在Pca的診斷方面價值更高。

4 早期前列腺癌抗原（early prostate cancer antige，EPCA）及EPCA－2

EPCA是Pca細胞中特有的核結構蛋白，是保持核的形態、功能，組成核的成分，細胞破裂后進入血液。EPCA與Pca的相關性最初是通過免疫組化的方法得到證實，發現在Pca樣本中比非Pca樣本表達強。此外，應用Elisa法可以在Pca患者血清中檢測出，而不能在相應年齡非Pca或者其他癌患者中檢測出。該研究表明，EPCA診斷Pca的敏感性達84%，特異性達85%［7］。EPCA－2是一種與前列腺相關的但與EPCA無關的一種核結構蛋白，E.S.Leman等［8］應用 Elisa法檢測血中 EPCA－2的水平，以30ng·mL－1為界值，發現其診斷Pca的敏感性達到94%，特異性達到92%，而同一樣本中PSA的特異性只有65%，并且局限性Pca與包膜外浸潤Pca之間有差異。EPCA和EPCA－2都有望成為Pca的血清和組織標志物。EPCA檢測方法簡單，敏感性及特異性均較高，但是需要更大量樣本研究來進一步證實EPCA檢測是否能用于臨床實踐。

5 5α－甲酰基輔酶A消旋酶（α－methylacyl CoA racemase，AMACR或稱P504S）

AMACR是一種經基因芯片技術篩選分離出的胞漿蛋白，是膽酸生物合成、支鏈脂肪酸和脂肪酸衍生物β氧化中起重要作用的酶，與腫瘤的分化有關［9］。AMACR存在正常肝臟組織中，肝細胞癌、腎乳頭細胞癌和結腸癌組織有表達。PCR法檢測到Pca病人的血清、尿液和前列腺分泌物中AMACR mRNA水平增高。AMACR是目前唯一確認的支持Pca病理診斷的組織學標志物，因為AMACR表達水平升高不僅局限在Pca組織區域，在Pca周邊增生的組織其表達水平也明顯升高，而無Pca的增生組織表達水平卻很低?？笰MACR抗體已廣泛用于前列腺活檢的免疫組化分析，是Pca較敏感的標記物，敏感度達82%～100%。在穿刺活檢中，對于小灶性Pca和高級別上皮內瘤的檢出具有較高價值。

6 34βE12、P63

前列腺基底細胞標記抗體34βE12、P63分別表達在基底細胞的胞漿和核，但Pca組織的基底細胞缺失，其表達陰性。AMACR、34βE12和P633種抗體配制成“雞尾酒”式的組合抗體，應用雙酶標記技術，在同一張前列腺組織切片中同時檢測上述3種抗體［9］?；驹硎抢貌煌N屬抗體的抗原性差異和抗原定位性差異，進行雙重標記。即AMACR為兔單抗，34βE12和P63為鼠單抗，再分別經過抗兔、抗鼠的二抗連接，使各自標記的堿性磷酸酶和辣根過氧化物酶催化顯示出不同的顏色。其中AMACR陽性反應，顯示為胞漿內藍黑色顆粒狀物；34βE12和P63分別定位于基底細胞胞漿和胞核，均被染成紅色，辨認清楚，這樣就可以在同一張切片上清晰地觀察到不同抗原的不同顏色表達。與單標抗體比較，色彩對比鮮明、易于觀察、分辨，有助于提高小灶性Pca的檢出率［10］。采用雙酶標記技術，可提高免疫組織化學技術對診斷Pca的敏感性和特異性，在臨床實際工作中逐步推廣應用。

7 PCA3

PCA3又稱DD3，是前列腺特異性非編碼mRNA。在經直腸指檢及前列腺按摩后前列腺上皮細胞脫落至尿液中，應用RT－PCR可在尿液中檢測出PCA3這種標記物的存在。這是一種安全的非侵入性的檢測方法，病人和臨床醫生對這種診斷方法都樂于接受，這種基于尿液的檢測方法成為了研究的熱點。PCA3在95%的Pca病人中過表達，比前列腺轉移癌、良性前列腺組織高60～100倍，表達差異是明顯的。I.L.Deras等［11］對570例前列腺穿刺的病人進行研究，把PCA3和其他Pca檢測方法做精確的比較，結果PCA3的準確性比血清PSA明顯高，其敏感性和特異性與血清總PSA相似。最近，M.Rigau等［12］研究了215例進行了前列腺穿刺活檢的病例，采用PCR方法檢測前列腺按摩后的尿液中的前列腺特異性G蛋白結合受體（PSGR）與PCA3，發現兩者結合能提高Pca的診斷準確率，比單獨檢測PSA和單獨檢測PSGR特異性高，能更準確地決定哪些病人需要穿刺活檢。尿液檢測的廣泛應用，需要進一步臨床試驗研究，提供正確的指導方針。

8 GSTP1超甲基化

DNA甲基化是在DNA選擇性位置上增加CH3基團的化學修飾作用，GSTP－1（glutathione S－transferase P1，GSTP1）基因屬于解毒酶類家族的一員，它能夠保護DNA免受徹底的損傷，提示這類酶參與了Pca的發展。CpG超甲基化是Pca發生的啟動步驟，GSTP1表達的缺失是由于GSTP1中CpG二核苷酸島超甲基化，在Pca和高級別上皮內瘤變是常見的染色體改變。GSTP1能在前列腺的組織、尿液、精液和血漿中發現，它有高度的Pca特異性，可能成為一種有價值的標記物。有研究報道，GSTP1在Pca樣本中出現升高的比例達到79%［13］。體液GSTP1的檢測是一種新興的方法，它可能成為一種有用的Pca的篩查方法，需要進一步的研究來證實。

9 基因融合與移位

2005年在Pca中發現了雄激素調控跨膜絲氨酸蛋白酶2（the androgen－regulated transmembrane protease serine 2gene，TMPRSS2）基因和 E26轉錄因子（E twenty－six transcription factors，ETS）基因融合，位于21q22.2的ETS相關基因（ets related gene，ERG）和位于7P21.2的 ETV1與位于21q 22.3 的 TMPRSS2之間重排［14］。F.Demichelis等［15］研究表明，TMPRSS2基因融合通常與Pca高Gleason評分、Pca死亡、惡性轉移相關，目前可用RNA擴增技術和定量PCR技術檢測尿液中的TMPRSS2:ERG融合產物，其可能成為Pca的標記物。

10 其他標記物

前列腺干細胞抗原（prostate stem cell antigene，PSCA）是位于細胞表面的一個123氨基酸糖基的磷脂酰肌醇糖蛋白。有研究表明，PSCA在Pca中高表達，而在正常組織中表達有限，PSCA高表達與Pca輸精管浸潤及包膜外浸潤明顯相關［16］。NKX3.1基因又稱雄激素抑制基因，位于染色體8p21，它在Pca發生中的作用尚不清楚，但NKX3.1蛋白在良性和惡性前列腺上皮細胞核中有明顯的表達，在Pca中的陽性率為70%～90%，其對Pca的診斷特異性不高，但它對判斷是否前列腺轉移的腫瘤有較高的特異性［17］。

11 小結

盡管血清PSA檢測對Pca的診斷并不理想，但它是目前唯一廣泛應用于臨床的有價值的檢測標記物。雖然已經研究出PSA亞型等其他有望成為Pca的血清和尿液標記物，但是這些實驗研究和臨床應用之間還存在差距，確定診斷仍需經直腸超聲引導下的前列腺穿刺活檢。有研究表明，聯合檢測幾種血液和尿液標記物綜合判斷可提高Pca的診斷準確率，減少不必要的穿刺活檢［18］。尋找診斷Pca檢測方法簡單、直觀、可靠、精確的標記物，需要學者繼續深入的研究，這種標記物能提高研究者早期診斷Pca的能力。預測疾病發展的過程，是未來泌尿腫瘤學的一個重要研究目標。

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