生物標志物在前列腺癌診斷中的研究進展

曹勝男，寧志豐

前列腺癌是危害老年男性健康的主要疾病之一，是歐美國家男性最常見的惡性腫瘤[1]。在中國，前列腺癌的發病率日漸上升。前列腺癌的發生往往容易被忽略，導致前列腺癌一經確診已是晚期，預后不佳[2]。所以，當前需解決的最重要的問題之一是開發最優的前列腺癌篩選系統[3]，以提高前列腺癌早期診斷的診斷率和準確率。前列腺癌是一種發生在前列腺組織中的惡性腫瘤，多因前列腺腺泡細胞的異常病變所致[4]，嚴重威脅著男性健康。常用的臨床診斷方法有直腸指檢、前列腺癌生物標志物檢測，其中生物標志物檢測因其簡便、經濟而廣受歡迎。

生物標志物是指一種可客觀檢測和評價的可作為正常生物學過程、病理過程或治療干預藥理學反應的指示因子。近年來，生物標志物一直是腫瘤領域研究的熱點，在前列腺癌診斷中，生物標志物的地位越來越重要。目前，針對前列腺癌的早期診斷常采用生物標志物前列腺特異抗原(prostate specific antigen，PSA)，已廣泛用于男性前列腺癌早期診斷的篩查[5]。但是其特異性低，且沒有更好的診斷方法，故更多的學者正在尋找敏感性更好、特異性更高的生物標志物，為前列腺癌的早期診斷提供可靠依據。本文主要對一些敏感性及特異性較好的生物標志物作簡要介紹。

1 PSA

PSA在前列腺癌診斷、分期、檢測前列腺癌患者的所有生物標志物之中是最成熟的[6]，是一般人群中診斷前列腺癌最廣泛的生物標志物[7]，同時也是臨床用于篩選前列腺癌最重要的參考指標，目前已在臨床上得到廣泛的應用。PSA應用以來，極大地提高了前列腺癌的診斷率，降低了患者的病死率，它對前列腺癌的診斷和預后產生了巨大的影響[8]。盡管PSA已是前列腺癌診斷的主要標準，但是其腫瘤特異性差[9]。因為PSA僅具有前列腺組織特異性，前列腺炎增生、按摩、穿刺和泌尿系感染均可引起PSA增高，從而影響PSA的診斷特異性[10]。除此之外，PSA過度診斷也會影響PSA的血清水平。因此，當血清PSA值處于診斷灰區4～10 μg/L時，用PSA值來區分良性前列腺增生(benign prostatic hyperlasia，BPH)和前列腺癌是不可靠的。因此，有學者提出用PSA密度(prostate specific antigen density，PSAD)、PSA 變化率(prostate specific antigen velocity，PSAV)、游離PSA與總PSA比(free prostate specific antigen/total prostate specific antigen，fPSA/tPSA)等來改善前列腺癌的早期診斷結果，雖然起到了一定輔助作用，但還是沒有從根本上解決PSA本身特異性低的問題。

1.1 fPSA、fPSA及fPSA/tPSA 當血清PSA值處于診斷灰區時，前列腺癌和BPH難以鑒別，故臨床用fPSA/tPSA來加以鑒別。李濤[11]研究發現，前列腺癌組患者的fPSA、tPSA均不同程度的升高，但tPSA的升高較fPSA顯著，因此fPSA/tPSA則明顯降低，與BPH組比較差異有統計學意義(P＜0.01)，說明fPSA/tPSA能很好地鑒別診斷前列腺癌和BPH。

1.2 PSAD PSAD是指單位體積內前列腺癌的PSA含量，目前已被用于前列腺癌的診斷。王道虎等[12]對262例進行前列腺穿刺的患者進行血清PSA檢查，同時計算PSAD，發現前列腺癌患者與BPH患者的PSAD差異有統計學意義。惡性細胞分泌的PSA明顯較良性細胞分泌的多，且前列腺體積大小與PSA分泌量呈正比，故前列腺癌患者的血清PSAD較BPH高很多，PSAD大大提高了前列腺癌和BPH的鑒別率，早診斷、早治療，避免延誤癌癥的最佳治療期。

1.3 PSAV PSAV是指血清水平PSA的年變化率。前列腺癌患者與非前列腺癌患者的PSAV差異較大。Choi等[13]通過對2000—2009年間159例可能患有前列腺癌的患者進行PSA及PSAV測定發現:當 PSA＜4 μg/L 及 PSAV＞0.4 μg/L 時，前列腺有可能出現癌變;當PSA值處于4～10 μg/L之間而PSAV≥0.75 μg/L時，前列腺癌變可能性更大。因此，PSAV與PSAD可以聯合用來判斷患者進行前列腺活檢必要性。

1.4 前列腺移行帶特異性抗原密度 前列腺移行帶特異性抗原密度(prostate specific antigen density of transition zone，PSAT)是血清PSA水平與前列腺移行區體積比。移行區前列腺體積會隨著年齡的增長而逐漸增大，當前列腺癌變時便會影響其體積，PSAT隨之發生變化。Janane等[14]研究發現，當PSA 處于4～10 μg/L，而前列腺體積大于 30 cm3時，應用PSAT可以提高患者前列腺癌檢測的特異性。

2 前列腺癌抗原3

前列腺癌抗原3(prostate cancer antigen 3，PCA3)是一種在前列腺癌中特異性高表達的非編碼基因，且作為預測前列腺癌活檢結果的臨床生物標志物有巨大的潛力[15]。PCA3mRNA表達局限于前列腺癌，且不在其他組織和腫瘤中表達，所以它是目前臨床上應用的最具有特異性的生物標志物[16]。王進恩等[17]研究發現，健康對照組及前列腺增生組外周血標本中PCA3 mRNA不表達，而前列腺癌組患者外周血標本中PCA3 mRNA陽性率為99.3%(28/30)。有研究證明，PCA3 mRNA在前列腺癌細胞的高表達有助于檢出播散到血液、尿液、前列腺按摩液或者精液的少數惡性前列腺細胞，即使在癌細胞數少于10%的癌組織中，PCA3 mRNA水平較之非惡性前列腺組織液上調11倍[18]。由此可見，PCA3成為前列腺癌診斷的特異性標志物是很有價值和前景的，且已有測試顯示PCA3的特異性較PSA好[19]。

3 早期前列腺癌抗原

早期前列腺癌抗原(early prostate cancer antigen，EPCA)已被證明是與前列腺癌相關的核基質蛋白[20]，細胞破裂后進入血液，是前列腺癌細胞中特有的核結構蛋白，已被證明是高敏感性和特異性的前列腺癌血清標志物[21]，在前列腺癌早期診斷中顯示出良好的特異性和靈敏度。EPCA最初是通過鼠前列腺組織蛋白質組學輪廓檢出，顯示其作為前列腺癌診斷標志物的可行性[22]。經過分離核基質蛋白和腫瘤相關蛋白的測序后，最終鑒定出早期前列腺癌診斷的抗原EPCA。Dhir等[23]研究發現，在27例病理標本中，前列腺癌、伴轉移的前列腺癌組織、前列腺高級別上皮內瘤及病灶周圍的前列腺組織等中檢測到EPCA免疫反應陽性，但是在良性前列腺組織中表達為陰性，這就顯示了EPCA作為前列腺癌診斷標志物所需的特異性。此外，Leman等[21]采用酶聯免疫吸附測定法發現EPCA的亞型EPCA-2用于診斷前列腺癌，對比PSA診斷前列腺癌發現:EPCA-2診斷前列腺癌的敏感性和特異性分別為94%和91%，而同組的PSA的特異性只有65%，表明EPCA作為前列腺癌診斷標志物具有所需的靈敏度和特異性。

4 α-甲基酰基輔酶A消旋酶

α-甲基酰基輔酶 A消旋酶(alpha-methylacyl-CoA racemase，AMACR)位于染色體 5p1313，其功能是氧化代謝及生物合成膳食紅色肉類及乳制品中的支鏈脂肪酸[24]。研究發現，在家族遺傳性前列腺癌中，AMACR序列多樣性與前列腺癌發生相關，但與散在發生的前列腺癌沒有必然聯系[25]，它在前列腺癌中高度表達，而在正常前列腺中僅有少量表達，這決定了AMACR作為前列腺癌診斷標志物的特異性。Jiang實驗團隊等將AMACR的抗體用于前列腺癌的免疫組化染色，證明了AMACR在前列腺癌診斷中的高度敏感性和特異性，且Jiang等[26]首次提出AMACR是前列腺癌高度敏感和特異的陽性標志物。此外，還有研究者同樣證明了AMACR作為前列腺癌診斷的生物標志物所必需的高特異性和靈敏性，例如，Gumulec等[27]應用AMACR 聯合 p63或βE12高分子量角蛋白對前列腺癌進行診斷，發現其敏感性和特異度均大于97%。

5 多種生物標志物聯合檢測

除上述所綜述的前列腺癌診斷標志物外，還有前列腺特異G蛋白偶聯受體、膜聯蛋白A3、高爾基磷蛋白2等，雖然已發現的生物標志物有很多，且各有優缺點，但是沒有單一的特異性高且敏感性強的生物標志物，這注定了多種生物標志物聯合檢測的必然性。例如，Sreekumar等[28]通過對前列腺癌組及健康對照組患者血清中AMACR水平進行檢測，發現前列腺癌組明顯高于前列腺增生組，且PSA在4～10 μg/L時，AMACR血清免疫反應區分前列腺癌的敏感性和特異性(77.18%和80.16%)較PSA(45.16%和 50%)更高。此外，Salagierski和 Schalken[29]研究發現，聯合檢測尿液中的跨膜絲氨酸蛋白酶2-ERG融合基因和PCA3，能使前列腺癌診斷的敏感性改善，這表明多生物標志物聯合檢測前列腺癌的特異性和靈敏度較單一的生物標志物高。

綜上所述，目前已發現的前列腺癌生物標志物雖然很多，但都不是單一和敏感性好、特異性強的生物標志物。因此，多種生物標志物聯合檢測成為必然的趨勢，它不僅能改善前列腺癌診斷的及時性，也能提高前列腺癌診斷的靈敏度。此外，在肝癌、肺癌診斷中，生物標志物聯合檢測也提高了其診斷的靈敏度。由此可見，多種生物標志物聯合檢測在腫瘤診斷中越來越具潛力。

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