TuM2-PK，tPSA，fPSA/tPSA和PSAD對PSA灰區前列腺癌診斷價值的比較

管明秀，周云麗，王萌，仝穎娜，劉曉彬

（1.天津醫科大學腫瘤醫院檢驗科，國家腫瘤臨床醫學研究中心，天津市“腫瘤防治”重點實驗室，天津300060；2.天津市寶坻區人民醫院檢驗科，天津醫科大學寶坻臨床學院，天津301800）

論著

TuM2-PK，tPSA，fPSA/tPSA和PSAD對PSA灰區前列腺癌診斷價值的比較

管明秀1，2，周云麗1，王萌1，仝穎娜1，劉曉彬1

（1.天津醫科大學腫瘤醫院檢驗科，國家腫瘤臨床醫學研究中心，天津市“腫瘤防治”重點實驗室，天津300060；2.天津市寶坻區人民醫院檢驗科，天津醫科大學寶坻臨床學院，天津301800）

目的：比較TuM2-PK，tPSA，fPSA/tPSA和PSAD在PSA灰區對前列腺癌的診斷價值。方法：選取tPSA在4～10 ng/mL的前列腺癌（PCa）、良性前列腺增生（BPH）及前列腺炎老年患者共252例，測其血中TuM2-PK，tPSA和fPSA，計算fPSA/tPSA比值；經直腸B超測前列腺體積，計算tPSA與前列腺體積之比，得到PSAD。用SPSS19.0分析TuM2-PK，tPSA，fPSA/tPSA和PSAD在PSA灰區對PCa的診斷價值。結果：PCa組的TuM2-PK，fPSA/tPSA和PSAD比前列腺炎老年組及BPH組均有顯著變化（P＜0.05）；3組間的tPSA沒有顯著差異（P＞0.05）。TuM2-PK AUC（0.948）＞PSAD AUC（0.801）＞fPSA/tPSA AUC（0.610）＞tPSA AUC（0.499）。當TuM2-PK、tPSA、fPSA/tPSA和PSAD最佳臨界值分別取24.30 U/mL、6.60 ng/mL、0.16和0.15 ng/（mL·cm3）時，診斷PCa的敏感性和特異性分別為88.9%和92.1%，72.2%和44.9%，80.5%和60.2%，83.3%和71.8%。結論：在PSA灰區，TuM2-PK、fPSA/ tPSA、PSAD均能提高PCa診斷的敏感性和特異性，且TuM2-PK比fPSA/tPSA和PSAD對于PCa的診斷具有更高的準確性。

前列腺癌；前列腺特異性抗原；丙酮酸激酶

前列腺癌（PCa）是男性發病率較高的惡性腫瘤，目前隨著我國老齡化人口的增加以及醫學診療水平的提高，前列腺癌的發病率和檢出率呈增長趨勢[1]，早期前列腺癌通常沒有癥狀，很多有臨床癥狀并檢出前列腺癌的患者已經發生骨轉移，因此對于前列腺癌的早期診斷格外重要。血清前列腺特異性抗原（PSA）是目前實驗室早期篩查前列腺癌的主要腫瘤標志物。PSA雖然有組織特異性，但是作為前列腺癌的診斷指標，PSA的特異性不高，并且PSA對于前列腺癌的診斷與良性前列腺增生（BPH）等前列腺疾病存在著交叉重疊，這個區間（4～10 ng/mL）稱為前列腺癌診斷的灰色區域[2]。近年來，臨床上多應用前列腺特異性抗原游離與總量比值（fPSA/tPSA）和前列腺特異性抗原密度（PSAD）以提高PSA灰區患者前列腺癌的檢出率[3]，然而對于fPSA/tPSA和PSAD各自最佳臨界值的問題一直備受爭議[4]。同時有研究表明fPSA在血中穩定性差，受其他前列腺疾病、直腸指診、膀胱鏡檢查等多種因素影響；而且fPSA/tPSA受前列腺體積的影響也較大[5]，因此在PSA灰區，應用一種新的腫瘤標志物來提高前列腺癌診斷的敏感度和特異度有著重要的臨床意義。研究證實，二聚體形式的M2型丙酮酸激酶（TuM2-PK）在腫瘤組織中高表達[6-7]，本研究對PSA灰區的PCa、BPH和前列腺炎老年患者的TuM2-PK、tPSA、fPSA/ tPSA和PSAD進行分析與比較，評價各參數對PSA灰區前列腺癌的診斷價值。

1 資料和方法

1.1 對象 選取2012年1月-2015年9月因局部癥狀、排尿不適、放射性疼痛等前列腺相關疾病來我院就診的男性患者，根據2011年中華泌尿外科學會制定并修訂的《前列腺癌診斷治療指南》，篩選出經前列腺穿刺活檢行病理診斷而最終確診的PCa患者53例，年齡60～85歲，平均72.51（72.51±7.11）歲，體質量指數（BMI）為（24.30±2.31）kg/m2。同時篩選出前列腺炎老年患者80例,年齡61～82歲，平均71.42（71.42±8.31）歲，BMI為（23.49±2.87）kg/ m2；BPH患者119例，年齡58～84歲，平均70.34（70.34±7.93）歲，BMI為（24.16±2.73）kg/m2。所有患者全部行前列腺超聲檢查、前列腺液常規檢查、前列腺液細胞學檢查、直腸指檢檢查，根據穿刺指征，對可疑前列腺癌患者行磁共振成像（MRI）之后，在超聲引導下行前列腺穿刺活檢，經病理檢查確定診斷；所有患者PSA值介于4～10 ng/mL之間。

1.2 方法 血漿TuM2-PK和血清tPSA與fPSA的測定：所有患者采血前1周無直腸指診、前列腺按摩和穿刺、膀胱鏡檢查、尿潴留和導尿操作等病史。清晨采集患者空腹血4 mL放入EDTA抗凝采血管，離心所得的血漿用于TuM2-PK的測定，4 mL放入促凝采血管，離心所得的血清用于tPSA和fPSA的測定。如果無法當時測定標本，需將血清或血漿分裝到凍存管里，-80℃保存備用。血漿TuM2-PK采用購自Schebo Tech的ELISA試劑盒進行測定。具體操作按照說明書進行。血清tPSA和fPSA采用強生全自動電化學發光分析儀及配套測定試劑盒進行測定，并計算fPSA/tPSA比值。

運用直腸超聲測定前列腺前后徑、左右徑、上下徑。計算前列腺體積V=0.52×前后徑×左右徑×上下徑，PSAD=血清tPSA/前列腺體積。

1.3 統計學方法 資料采用SPSS19.0軟件處理，計量資料以s表示，計量資料數據進行正態性檢驗以及方差齊性檢驗，多組均數間比較采用單因素方差分析及LSD-t檢驗，P＜0.05表示有統計學差異。受試者工作特征曲線（ROC曲線）用于確定最佳臨界值，通過曲線下面積（AUC）來比較不同方法診斷前列腺癌的準確性。

2 結果

2.1 不同前列腺疾病患者各參數的比較 PCa組血漿TuM2-PK水平較比前列腺炎老年組及BPH組有顯著的升高，差異有統計學意義（P＜0.05）；PCa組fPSA/tPSA比值較比前列腺炎老年組及BPH組有顯著的降低，差異有統計學意義（P＜0.05）；PCa組PSAD值較比前列腺炎老年組及BPH組有顯著的升高，差異有統計學意義（P＜0.05）；而PCa組與前列腺炎老年組和BPH組血清tPSA水平均沒有統計學差異（P＞0.05）；4個指標在前列腺炎老年組和BPH組之間均沒有統計學差異（P＞0.05）（表1）。

2.2 TuM2-PK、tPSA、fPSA/tPSA和PSAD對前列腺癌診斷價值的評價 根據所得TuM2-PK、tPSA、fPSA/tPSA和PSAD的結果繪制受試者工作特征性曲線（ROC），見圖1，對這幾種方法診斷前列腺癌的準確性進行了分析（表2），AUC從大到小依次是TuM2-PK＞PSAD＞fPSA/tPSA＞tPSA，其中TuM2-PK，PSAD和fPSA/tPSA3種方法均有統計學差異（P＜0.05），而tPSA法沒有統計學差異（P＞0.05）。

表1 不同前列腺疾病患者各參數結果比較Tab 1 Comparison of different parameters in patients with different prostatic disease

表2 TuM2-PK,tPSA,fPSA/tPSA和PSAD對前列腺癌診斷價值的比較Tab 2 Comparison of diagnostic value of TuM2-PK,tPSA,fPSA/tPSA and PSAD for prostate cancer

圖1 TuM2-PK,tPSA,fPSA/tPSA和PSAD的ROC曲線Fig 1 Receiver operating characteristic(ROC)curves of TuM2-PK,tPSA,fPSA/tPSA and PSAD

3 討論

前列腺癌是歐美發達國家男性發病率和死亡率均較高的惡性腫瘤之一[8]。近年來，隨著我國老齡人口的增加，我國男性前列腺癌發病率也呈增長趨勢。然而前列癌的早期癥狀不明顯，故在臨床早期難以發現，很多確診的患者已為前列腺癌晚期。因此對前列腺癌的早期診斷已經成為人們關注的焦點。目前對于前列腺癌的篩查與診斷，主要是根據血清PSA篩查、直腸指診，直腸B超，最終以前列腺穿刺活檢進行確診。PSA是由前列腺腺泡和導管內的前列腺上皮細胞產生的一種糖蛋白。正常情況下，前列腺腺泡和淋巴系統間存在著屏障，使得腺泡內極少的PSA通過屏障進入淋巴系統并進入血液循環，所以血中PSA的含量很低。然而任何引起該屏障破壞的前列腺疾病或者外傷，都會引起前列腺腺泡和導管內的PSA釋放入淋巴系統，進而進入血液循環。所以PSA作為前列腺癌的診斷指標存在著一定的局限性。對于PSA的正常范圍也存在較大爭議，有研究認為PSA除了具有年齡特異性，還有種族特異性[9]。而且在PSA為4～10 ng/mL時，其對前列腺癌的診斷與其他前列腺疾病如BPH存在著交叉重疊，這一區域稱為PSA診斷前列腺癌的灰色區域。近年來，臨床上多采用fPSA/tPSA比值和PSAD來提高PSA灰區的前列腺癌檢出率。血清中的PSA主要以游離型fPSA和結合型cPSA兩種形式存在，前列腺癌會導致tPSA水平增高，而fPSA變化不大，因此fPSA/tPSA比值越小，惡性的可能性越大，基于這一特點臨床上應用fPSA/tPSA比值對PSA介于灰色區域的患者進行前列腺癌輔助診斷。但由于fPSA在血中含量低且不穩定，同時受前列腺按摩、膀胱鏡檢查、直腸指檢等諸多因素影響，其臨床應用價值很難定論。血清tPSA水平與前列腺體積相關，為了排除前列腺體積因素對tPSA的影響，臨床上采用血清tPSA濃度與前列腺體積之比，即PSAD來校正血清tPSA[10]，以提高其在PSA灰區對前列腺癌的診斷率，但是對于PSAD最佳臨界值的選取一直備受爭議[11]。

因此，探尋新的腫瘤標志物來提高PSA灰區前列腺癌的診斷率有著重要的臨床意義。眾所周知，與正常細胞不同，腫瘤細胞主要通過有氧糖酵解的方式對葡萄糖進行代謝，有氧糖酵解為腫瘤細胞增殖提供大量的能量和物質基礎[12]。丙酮酸激酶是糖代謝的關鍵限速酶，它有4種同工酶的形式：L型、R型、M1型和M2型。這4種同工酶具有組織特異性，L型主要存在于肝腎腸組織中；R型主要存在于紅細胞中；M1型主要存在于腦組織和肌肉組織中；M2型與核酸的大量合成有關，故其主要表達在胚胎細胞、成人干細胞和癌細胞中[13]。M2型的丙酮酸激酶（PKM2）主要有3種活性形式：無活性的單體，低活性的二聚體和高活性的四聚體[14]。腫瘤細胞中高表達二聚體形式的PKM2可以促進腫瘤細胞的有氧糖酵解中間代謝產物大量堆積，從而為腫瘤細胞增殖提供大量的物質基礎[15]；除此之外，二聚體形式的PKM2還可以進入細胞核調控基因轉錄，促進腫瘤細胞增殖[16]。因此二聚體形式的PKM2也稱為腫瘤型PKM2（TuM2-PK）。

PKM2不具有組織特異性，其表達在多種腫瘤組織中，目前已經成功研發出檢測血漿TuM2-PK的ELISA試劑盒，而且TuM2-PK已作為腫瘤病人臨床診斷和預后評價的指標[17]。所以我們猜想血漿TuM2-PK的測定能否用于PSA灰區前列腺癌的輔助診斷，TuM2-PK較比tPSA，fPSA/tPSA和PSAD對于PSA灰區前列腺癌的診斷是否具有更高的準確性。

本研究將PSA介于4～10 ng/mL之間的PCa、BPH和前列腺炎老年患者作為研究對象。前列腺炎雖然好發于中青年，但是由于生活習慣等因素影響，老年人前列腺炎的發病率也比較高[18]，而且前列腺炎與前列腺癌的鑒別診斷多年前已受到學者的關注[19]，鑒于PCa和BPH均好發于老年男性，因此選取前列腺炎老年患者作為研究對象，以排除年齡因素對各診斷指標的影響。研究結果如表1所示，PCa組中TuM2-PK、fPSA/tPSA和PSAD較比BPH組和前列腺炎老年組均有顯著變化，差異有統計學意義；而tPSA在各組中沒有統計學差異。此結果說明在PSA灰區TuM2-PK、fPSA/tPSA和PSAD 3個指標均可協助提高前列腺癌的診斷率。

為了比較各指標在PSA灰區中對前列腺癌的診斷價值，本文采用ROC曲線進行分析。結果如圖1、表2所示，TuM2-PK的AUC為0.948，P＜0.05；tPSA的 AUC為 0.499，P＞0.05；fPSA/tPSA的 AUC為0.610，P＜0.05；PSAD的AUC為0.801，P＜0.05，AUC從大到小依次是 TuM2-PK＞PSAD＞fPSA/tPSA＞tPSA。此結果說明，在PSA灰區TuM2-PK預測前列腺癌的價值最高；PSAD和fPSA/tPSA對前列腺癌也有一定的預測價值；tPSA的AUC為0.499，差異無統計學意義，在PSA灰區用tPSA預測前列腺癌沒有任何價值。根據SPSS對ROC曲線的分析結果計算出約登指數進而得到了幾種方法的最佳臨界值：血漿TuM2-PK診斷前列腺癌的最佳臨界值是24.30 U/mL，敏感性88.9%，特異性92.1%；血清tPSA的最佳臨界值是6.60 ng/mL，敏感性72.2%，特異性44.9%；fPSA/tPSA的最佳臨界值是0.16，敏感性80.5%，特異性60.2%；PSAD的最佳臨界值是0.15 ng/（mL·cm3），敏感性83.3%，特異性71.8%。分析結果說明，在PSA灰區，TuM2-PK取24.30 U/mL時對前列腺癌的診斷具有較高的敏感性和特異性，比fPSA/tPSA和PSAD對前列腺癌的診斷具有更高的準確性，能夠更好地輔助診斷前列腺癌。

綜上所述，在PSA灰區，TuM2-PK、fPSA/tPSA和PSAD均可以提高前列腺癌診斷的敏感性和特異性，而且TuM2-PK比fPSA/tPSA和PSAD對于前列腺癌的診斷具有更高的準確性，這對于提高前列腺癌的檢出率以及避免不必要的穿刺活檢，具有一定的臨床價值。

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（2015-10-21收稿）

Diagnostic implication of TuM2-PK,tPSA,fPSA/tPSA ratio and PSAD for prostate cancer in PSA gray area

GUAN Ming-xiu1,2,ZHOU Yun-li1,WANG-Meng1,TONG Ying-na1,LIU Xiao-bin1
（1.Department of Clinical Laboratory,Cancer Institute and Hospital,Tianjin Medical University,National Clinical Research Center of Cancer,Tianjin Key Laboratory of Cancer Prevention and Therapy,Tianjin 300060,China；2.Department of Clinical Laboratory,Tianjin Baodi Hospital,Baodi Clinical College，Tianjin Medical University,Tianjin 301800,China)

Objective：To explore diagnostic significance of TuM2-PK,tPSA,fPSA/tPSA and PSAD for prostate cancer in PSA gray area.Methods：Two hundred and fifty-two cases with prostatic cancer(PCa),benign prostatic hyperplasia(BPH)and prostatitis whose tPSA levels were between 4 ng/mL and 10 ng/mL were chosen.Plasmatic TuM2-PK and serum fPSA,tPSA were examined.Prostate volume was determined by transrectal ultrasound.PSAD and fPSA/tPSA were calculated.The diagnostic significance of TuM2-PK,tPSA,fPSA/tPSA and PSAD for PCa in PSA gray area were analyzed using SPSS19.0.Results：Compared with BPH group and elderly prostatitis group, TuM2-PK,fPSA/tPSA and PSAD in PCa group were significantly changed(P＜0.05);There was no significant difference in tPSA among the three groups.The AUC of these indexes in descending order was TuM2-PK,PSAD,fPSA/tPSA,and tPSA.While the cutoffs of TuM2-PK, tPSA,fPSA/tPSA and PSAD were 24.30 U/mL,6.60 ng/mL,0.16 and 0.15 ng/（mL·cm3）,the sensitivity and specificity of diagnosed PCa were 88.9%and 92.1%，72.2%and 44.9%，80.5%and 60.2%，83.3%and 71.8%,respectively.Conclusion：TuM2-PK,fPSA/tPSA and PSAD can increase sensitivity and specificity in the diagnosis of PCa in PSA gray area.And compared with fPSA/tPSA and PSAD,TuM2-PK is more accurate in diagnosing PCa.

prostatic cancer;prostate specific antigen;pyruvate kinase

R737.25

A

1006-8147（2016）02-0140-04

國家自然科學基金資助項目(81201653)；天津市衛生局科技基金資助項目(2011KZ77)

管明秀(1982-)，女，初級技師，碩士在讀，研究方向：臨床檢驗診斷學；通信作者：周云麗，E-mail：zhouyunli@tjmuch.com。