血清p2PSA聯合細胞因子對PSA灰區前列腺癌患者的診斷價值

毛鐳篥 吳 衛 黃 媛 張 麗 李 薇 崔 巍

前列腺癌(prostate cancer，PCa)是男性泌尿系統最常見的惡性腫瘤，在世界范圍內，前列腺發病率在男性所有惡性腫瘤中位居第二[1]。目前，PCa的發病率在我國呈逐年上升的趨勢[2]。前列腺特異性抗原(prostate-specific antigen，PSA)是目前在臨床普遍應用的篩查手段，但仍有部分前列腺癌患者PSA水平并不高或處于灰區(4～10μg/L)臨界水平，給診斷帶來困難，且位于PSA灰區的患者中約有30%左右病理診斷為PCa[3-4]。

目前，關于良性前列腺增生癥(benign prostatic hyperplasia，BPH)以及PCa的發病機制有多種學說或假設，慢性炎癥可能在發病進程中起重要作用[5]。細胞炎性反應過程中免疫細胞的激活和募集可導致細胞因子和趨化因子富集的微環境，從而影響癌癥的發展[6]。輔助性T細胞17(T helper cell 17，Th17)被認為是一群重要的介導炎性反應的細胞，通過釋放細胞因子來維持慢性炎癥狀態和導致癌變的微環境，與PCa的發生發展有密切關系[7]；白細胞介素6(interleukin-6，IL-6)及腫瘤壞死因子α(tumor necrosis factor-α，TNF-ɑ)被發現在PCa組織中高表達[6-8]。近年來的研究發現，血清前列腺特異性抗原同源異構體2(isoform[-2]proprostatespecific antigen，p2PSA)檢測，經計算得到的百分比p2PSA(%p2PSA)和前列腺健康指數(prostate health index，PHI)在PCa診斷中具有較好的應用前景[9]。本研究旨在探討p2PSA、%p2PSA、PHI以及細胞因子IL-6、TNF-ɑ、IL-17A、IL-23和IL-36γ等指標與BPH和PCa的關系，評價各指標對PSA灰區前列腺癌的診斷價值。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選擇2017年11月至2019年7月在北京協和醫院就診的60例老年男性患者，年齡53～83歲，平均年齡(68.65±7.14)歲。所有病例均行血清總PSA(tPSA)的檢測，tPSA水平在4～10μg/L之間。按照病理結果將所有患者分為BPH組(23例)和PCa組(37例)。BPH組中年齡56～83歲，平均年齡(70.26±7.68)歲；PCa組中年齡53～82歲，平均年齡(67.65±6.70)歲。另選同期在醫院進行健康體檢的30名健康男性納入健康對照組，年齡35～53歲，平均年齡(41.27±6.08)歲。所有患者一般資料差異無統計學意義，具有可比性。

1.2 納入與排除標準

(1)納入標準：①直腸指診(-)、tPSA水平在4～10μg/L之間；②愿意行經直腸B超檢查、血清p2PSA測定以及前列腺穿刺活檢。

(2)排除標準：①直腸指診捫及明顯硬結者；②曾行前列腺手術者；③曾服用5a還原酶抑制劑者。

1.3 儀器與試劑

采用Roche Cobas e601型電化學發光免疫分析儀(瑞士羅氏公司)；ACCESS2型全自動免疫分析儀(美國貝克曼庫爾特公司)；IMMULITE1000型全自動化學發光免疫分析儀(德國西門子公司)；酶聯免疫吸附測定(enzyme-linked immunosorbent assay，ELISA)試劑盒(上海酶聯生物公司)。

1.4 檢測方法

(1)標本采集：所有進行前列腺癌篩查的患者均嚴格要求在行直腸指診和經尿道等相關器械檢查之前采集靜脈全血標本4 ml，離心分離血清。在Roche e601系統上完成tPSA初篩，收集tPSA檢測結果在4.0～10.0 μg/L的血清樣本，置于-80 ℃超低溫冰箱凍存。

(2)標本檢測：tPSA先在Roche e601型電化學發光免疫分析儀上篩檢，tPSA、fPSA和p2PSA檢測均采用ACCESS2型全自動免疫分析儀及配套試劑盒、標準品和質控品。采用ELISA試劑盒進行IL-17A、IL-23和IL36γ測定；采用IMMULITE1000型全自動化學發光免疫分析儀進行IL-6和TNF-ɑ測定。

1.5 觀察與評價指標

(1)BPH組和PCa組：從采集的標本中篩選出含有前列腺活檢病理結果的60例樣本，復融至室溫后進行血清tPSA、fPSA、p2PSA及細胞因子IL-6、TNF-ɑ、IL-17A、IL-23、IL-36γ的檢測。經計算轉換得到%p2PSA、PHI結果，計算為公式1和公式2：

(2)健康對照組：完成細胞因子IL-6、TNF-ɑ、IL-17A、IL-23及IL-36γ的檢測。

(3)診斷效能：以病理結果作為金標準，各指標的診斷效能由受試者工作特征(receiver operating characteristic，ROC)曲線確定。

1.6 統計學方法

采用SPSS17.0統計軟件對數據進行統計分析。患者年齡、羅氏系統的tPSA、貝克曼系統的tPSA的檢測結果呈正態分布，數據采用均值±標準差(±s)描述，fPSA、%p2PSA、PHI、p2PSA、IL-6、TNF-ɑ、IL-17A、IL-23和IL36γ呈非正態分布，數據采用中位數(四分位數)進行描述。正態分布組間均值的比較采用t檢驗，非正態分布采用Mann-Whitney U檢驗，以P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 灰區標本在羅氏和貝克曼系統中tPSA的檢測

經羅氏和貝克曼兩個系統對tPSA檢測結果的相關性分析，相關方程及相關系數為y=0.8988x+0.845，r=0.4887，相關性良好，見圖1。

BPH組和PCa組在年齡、兩種不同系統的tPSA檢測結果比較，差異均無統計學意義(t=1.388，t=0.696，t=0.237；P＞0.05)，見表1。

2.2 入選病例fPSA、p2PSA、%p2PSA以及PHI的檢測

tPSA灰區標本中PCa組與BPH組間fPSA比較差異無統計學意義(U=0.661，P＞0.05)；p2PSA、%p2PSA以及PHI在兩組間的差異均具有統計學意義(U=2.410，U=3.491，U=4.213；P＜0.05)，見表2。

圖1 不同系統tPSA結果相關性

表1 tPSA灰區患者基本資料及不同系統tPSA檢測結果對比(±s)

表1 tPSA灰區患者基本資料及不同系統tPSA檢測結果對比(±s)

注：表中tPSA為總前列腺特異性抗原；患者年齡為正態分布，采用±s描述

2.3 三組細胞因子IL-6、TNF-ɑ、IL-17A、IL-23及IL-36γ檢測

BPH組與健康對照組的IL-6及TNF-ɑ比較，差異均有統計學意義(U=3.943，U=3.513，P＜0.05)；PCa組與健康對照組相比，IL-6、TNF-ɑ、IL-17及IL-36γ差異均有統計學意義(U=4.363，U=3.152，U=2.210，U=3.077；P＜0.05)；PCa組與BPH組比較差異均無統計學意義，見表3和表4。

2.4 血清生物標志物在前列腺癌診斷中的效能比較

對于tPSA處于灰區的標本中，只有p2PSA、%p2PSA以及PHI等三項指標在BPH組和PCA組存在統計學差異。p2PSA、%p2PSA以及PHI指標對前列腺癌的診斷具有較高的準確性，ROC曲線下面積(area under curve，AUC)分別為0.691、0.834及0.777。而IL-6、TNF-ɑ、IL-17A、IL-23、IL-36γ、tPSA及fPSA的AUC分別為0.533、0.506、0.624、0.577、

0.541、0.431和0.494，診斷效能不高，見圖2。

圖2 p2PSA、%p2PSA和PHI指標ROC曲線

表2 tPSA灰區患者fPSA、p2PSA、%p2PSA和PHI血清指標結果

表3 三組細胞因子IL-6、TNF-ɑ和IL-17A檢測比較(pg/ml)

表4 三組細胞因子IL-23和IL-36檢測比較(pg/ml)

p2PSA、%p2PSA以及PHI的最佳截斷值分別為20.26ng/ml、1.733%和43.89，此時的診斷靈敏度和特異度分別為：①p2PSA為45.7%和90.9%；②%p2PSA為60.0%和100%；③PHI為60.0%和95.5%。三項指標的AUC差異有統計學意義，其中%p2PSA和PHI兩項指標的AUC＞0.7，診斷效能較高，見表5。

表5 p2PSA、%p2PSA和PHI指標的效能評價

3 討論

PSA檢測聯合直腸指檢是較早期發現前列腺癌的初篩方法。但血清PSA的水平升高除由前列腺癌引起外，還可由前列腺增生、前列腺炎、急性尿滁留等良性前列腺疾病及有關前列腺的各種檢查所致[10]。當患者總PSA(tPSA)在4.0～10.0 μg/L即傳統觀點的灰區，是難以用PSA進行明確的鑒別診斷。且若單以tPSA＞4 μg/L為穿刺指征，會導致許多不必要的穿刺[11]。

血清p2PSA是PSA前體(proPSA)的截短形式[-2]proPSA，于1997年在前列腺癌患者血清中發現[9]。PHI對前列腺癌患者初次活檢結果的預測能力高于血清PSA和直腸指檢，可以顯著提高對前列腺癌發生率及惡性程度的準確性，在臨床診斷中有重要的應用價值[12-13]。在本研究中p2PSA、%p2PSA以及PHI等3項指標在BPH組和PCa組存在統計學差異，與文獻[14]報道一致。

炎性細胞因子作為炎癥和免疫反應的中介物質，對免疫和炎癥反應的過程和轉歸具有重要的意義。TNF-ɑ主要由巨噬細胞產生，具有抗病毒、抗感染、炎性介質、免疫調節等作用[15]。有研究發現，前列腺增生患者前列腺組織、精漿和血清中促炎癥細胞因子TNF-ɑ、IL-6及IL-8的水平高于健康對照組[16-17]。IL-6由多種細胞產生，包括巨噬細胞、內皮細胞和T淋巴細胞。多種證據表明，IL-6在癌癥的發生和發展中起重要作用：①前列腺細胞可以產生IL-6和IL-6R，并且在惡性上皮和高級別前列腺上皮內瘤中發現IL-6和IL-6R上調[18]；②轉移性前列腺癌和激素難治性前列腺癌患者IL-6水平升高[19]；③IL-6水平與前列腺癌的發病率有關[20]；④IL-6可能在激活雄激素受體中起作用[21]。Th17細胞是產生IL-17的T輔助細胞，參與自身免疫疾病及炎癥性疾病的過程。Th17細胞對IL-6、TGFβ、CCL20、IL-23、IL-1β等多種刺激反應，尤其是在腫瘤微環境下，可介導腫瘤的消退或促進[22]。在前列腺癌中，更多的Th17細胞及其分泌的細胞因子IL-17A水平較高，與患者的預后較差有關[23]。本研究中BPH組與健康對照組相比，IL-6及TNF-ɑ差異均有統計學意義。PCa組與健康對照組相比，IL-6、TNF-ɑ、IL-17及IL36γ差異均有統計學意義，與文獻報道相符，提示炎癥反應參與了前列腺增生和前列腺癌疾病的發生及發展。

4 結論

血清tPSA在4.0～10.0 μg/L灰區時，引入p2PSA、%p2PSA、PHI、IL-6、TNF-ɑ和IL-17時，可為臨床醫生提供更豐富的數據資料，提高對前列腺癌的檢出能力，不僅有助于前列腺穿刺活檢時機的把握，還能減少不必要的穿刺活檢帶來的傷害。目前，國內外p2PSA研究尚不充分，且需更多大樣本、多中心的研究數據進一步加以驗證，以推動其在前列腺癌診斷中的作用。由于前列腺癌疾病細胞因子網絡錯綜復雜，影響因素極多，其血清表達水平是否能夠直接而準確反映前列腺癌病情，尚需通過病理分期、治療前后對照、擴大樣本量以及豐富檢測方法等手段進行更深入的研究。