尿PCA3 基因在早期前列腺癌診斷中的作用

徐志強

內蒙古通遼市醫院泌尿外科，內蒙古通遼 028000

前列腺癌（PCa）是男性最常見的生殖系統惡性腫瘤，多見于老年人群[1]。目前數據統計顯示前列腺癌的城市發病率已高達13.57/10 萬，且還有繼續上升的趨勢[2]。PCa 的病死率較高，這是由于PCa 的早期癥狀不明顯， 在我國多數PCa 患者是因癌癥的轉移性癥狀來院就診，往往已失去了行PCa 根治性手術的時機，保守治療效果不佳，預后不良。 因此早期診斷對于改善患者預后有積極作用，但早期缺乏特異性的臨床癥狀，患者難以自察，特異性腫瘤標志物的實驗室檢查則是PCa 早期篩查的重要手段， 其中以前列腺特異性抗原（PSA）最為常用[3]。 PSA 主要由前列腺上皮細胞分泌形成，PCa 細胞增殖， 使得血清PSA 水平異常上升，結合PSA 水平≥10 μg/L 進行前列腺組織的穿刺活檢，很大程度上提高了PCa 診斷的敏感性。 PSA檢測為前列腺癌根治性手術的時機提供保障，極大地提高了患者的無瘤生存率， 改善了患者的生存質量。血清PSA 檢測逐漸成為一些發展中國家篩查PCa 的主要手段。 但是PSA 無PCa 特異性，在良性前列腺增生性疾病中，血清PSA 水平也會有升高，尤其當水平處于4～10 ng/mL 的“灰區”時，前列腺穿刺活檢的陽性率僅在30%～40%，篩查的特異性較差，造成了無意義的穿刺活檢，徒增患者的痛苦，且造成不必要的醫療資源浪費[4]。 因此尋求特異性高的PCa 早期篩查特異性腫瘤標志物，減少不必要的穿刺活檢成為泌尿科臨床的難點問題。前列腺癌抗原3（PCA3）基因屬于新型的PCa 腫瘤標志物。 PCA3 在前列腺腫瘤標本及轉移灶標本中均呈現出特異性的高表達狀態，有助于提高PCa 診斷的特異性[5]。近年來，國內學者就PCA3 在PCa 早期診斷中的應用進行了不少研究，該次研究就相關研究進行綜述， 綜合分析尿PCA3 基因在早期PCa 診斷中的作用，為PCa 的臨床診治提供理論參考依據。

1 PCA3 的結構

PCA3 基因位于 9 號染色體上長臂的 2 區的q21-22 段，長度在25 kbp，其中外顯子和內含子的數目分別為4 個和3 個。經核酸序列分析顯示，4 個外顯子的長度分別為 120 bp、165 bp、183 bp 以及 3 455 bp，3 個內含子的長度分別為 20 kb、873 bp、227 bp。外顯子4 由3 個亞單位選擇性剪接而成，3 個亞單位均能發生選擇性的多聚腺苷化， 從而產生不同的轉錄產物。 PCA3 屬于非編碼mRNA 的基因，不可翻譯成蛋白質，其具體的生物學功能也尚不明確。

2 PCA3 表達特性

PCA3 只在前列腺組織中表達，在正常狀態下，前列腺組織中PCA3 處于微量表達水平，PCa 患者的PCA3 的表達處于高水平狀態， 表達水平高達正常前列腺組織的100 倍[6]。 一項針對健康受試者前列腺組織、 各種臟器組織及皮膚骨骼等在內的22 種人體正常組織的實時定量熒光聚合酶鏈反應 （RT-PCR）顯示，除了前列腺組織和腎臟組織外，PCA3 在其他組織中均不表達，而腎臟組織中的表達又顯著低于前列腺組織，處于極低的水平[7]。多項實時定量逆轉錄聚合酶鏈反應（qRT-PCR）和蛋白質免疫印跡(WB)實驗顯示，PCA3 基因在PCa 細胞中呈現出高度特異性表達的特點，而在前列腺正常組織和良性病變組織中并沒有出現異常的高表達情況，僅表現為極少量表達或不表達[8]。此外在其他的惡性腫瘤組織中，并沒有發現存在 PCA3 異常表達的情況，因此在PCa 診斷中有其他腫瘤標志物達不到的高度特異性。 臨床分析顯示，PCA3 的這一表達特性與PCA3 啟動子的PCa 特異性有關。

3 PCA3 檢測

由于PCA3 基因屬于非編碼mRNA 的基因，因此無法使用常規免疫組化法進行測定蛋白表達水平，因此檢測多從核酸分子水平方面進行著手。 PCA3 基因由前列腺組織表達，而前列腺導管與尿道相連，在對前列腺適當按摩后，會有一定的前列腺組織細胞脫落到前列腺液中，最終經尿道排出，故而在進行PCa 的診斷時，可采集前列腺按摩后的尿液，通過檢測其尿沉渣中PCA3 表達量進行分析和診斷[9]。 原位雜交法對前列腺組織中PCA3 檢測的靈敏度和特異度均尚可，均在80%以上，但是觀測等待的周期較長，且存在一定的放射性污染， 不適宜進行臨床的大量篩查。RT-PCR 技術以二重時間分辨熒光為基礎，其靈敏度強，是目前較為成熟的RNA 檢測技術，對于樣本中微量RNA 的表達也能有效檢測出。 應用RT-PCR 技術能檢測出PCA3mRNA 水平，并進行量化分析，研究顯示應用進行PCA3mRNA 檢測診斷PCa 的特異度高達89%，是目前檢測 PCA3 的常用方法[10]。 但是前列腺液中PCa 脫落細胞的數量較少， 因此RT-PCR 技術檢測仍需要規范的前列腺按摩手法以獲得足夠量的前列腺液。 而Progensa PCA3 檢測試劑盒是基于轉錄介導的擴增檢測法（TMATM）研發成的PCA3 新型檢測技術，除了檢測PCA3mRNA 之外，還在同時測定了 PSAmRNA 水平， 且測定迅速， 費用低廉， 成為PCA3 檢測的重要方法。

4 PCA3 評分

PCA3 評分是在尿液中 PCA3mRNA 水平和PSAmRNA 水平測定基礎上形成的定量分析指標。PCA3 評分的計算方式為 PCA3mRNA/PSAmRNA*1 000，它綜合考量了PCA3mRNA 和PSAmRNA 兩者的檢測水平，不少學者使用尿PCA3 評分來分析研究其與PCa 檢出率的關系。采用PCA3 評分進行指導前列腺穿刺活檢，能改善PSAmRNA 單獨檢測在PCa 的診斷中特異性較低的不足，有助于減少不必要的前列腺穿刺活檢。只有設定準確的尿PCA3 評分的閾值，才能更好的判斷尿PCA3 評分結果。 為了尋找靈敏度和特異度之間的平衡，獲得最佳的診斷效能，PCA3 評分的最佳截斷值是PCa 診斷的重點， 但目前國內尚無準確的界點標準，臨床多以歐洲建議的PCA3 評分≥35 分作為初次前列腺穿刺活檢的標準[11]。

5 PCA3 在PCa 診斷中的價值

5.1 PCA3 在PCa 穿刺活檢中的應用

前列腺穿刺活檢是PCa 診斷的金標準。 在PSA水平指導下進行前列腺穿刺活檢的特異性不足70%，處于較低水平，造成不必要的痛苦，因此利用PSA 水平預測PCa 的效果并不理想，假陽性偏高。 而PCA3在PCa 組織中的特異性表達為PCA3 在前列腺癌診斷中的應用提供了理論依據。 不少研究證實，作為前列腺癌腫瘤標志物，PCA3 的表現顯著優于PSA。謝廣進[12]選取125 例前列腺穿刺活檢人群作為研究對象，并選取15 名無前列腺癌危險因素的正常人群作為對照， 采用RT-PCR 技術測定其PCA3mRNA 水平和PSAmRNA 水平，并計算PCA3 評分，結果顯示與對照組和穿刺活檢陰性組相比，穿刺活檢結果為陽性組的受試者的PCA3 評分顯著升高。 與穿刺活檢結果進行對比分析，PCA3mRNA 水平和PSAmRNA 水平在PCa預測中的特異度分別為79%、60%，PCA3mRNA 預測的特異度明顯優于PSAmRNA。 王健等[13]人的研究發現對于PSA 灰區的穿刺活檢患者，PCa 患者的PCA3 mRNA/D 值和PCA3mRNA/PSA mRNA 值均明顯高于前列腺增生者， 以 2.01 為閾值，PCA3 mRNA/D 診斷PCa 的曲線下面積為0.915， 靈敏度、 特異度分別為93.75%、74.07%， 提高了 PSA 灰區 PCa 檢出的準確度。 以上數據均提示PCA3 診斷PCa 的效能要優于PSA。

而不同PCA3 評分診斷閾值對PCa 診斷效能也有很大的差別，尿液PCA3 評分較低時，前列腺穿刺活檢陽性率較低，隨著尿液PCA3 評分的上升，活檢陽性率也隨之升高。 有研究數據顯示尿液PCA3 評分在＜5 分、＞100 分時，穿刺活檢的陽性率分別為14%、69%，提示PCA3 評分與穿刺活檢陽性率之間有較好的正相關性[14]。 馬俊等[15]對 PCA3 評分診斷 PCa 的閾值進行分析顯示， 在閾值為 35 分、50 分時， 其診斷PCa 的靈敏度分別為 78.1%、65.5%， 特異度則是69.8%、82.1%， 綜合分析顯示， 以35 分為閾值時，PCA3 評分診斷PCa 的效能最高，既能降低穿刺假陽性率，避免過多的無意義穿刺，也能最大程度的避免中高危PCa 患者發生漏診。

PCA3 基因作為目前前列腺癌的特異性腫瘤標志物，若與其他前列腺癌的診斷方法有效結合，應該會具有更高的診斷價值。 有學者將PCA3 評分與臨床判斷綜合應用于55 例Gleason 評分≥7 的前列腺癌患者的診斷，結果顯示綜合PCA3 評分與臨床判斷進行診斷， 能將單獨臨床判斷診斷的漏診例數由13 例減少為7 例。

5.2 PCA3 與PCa 病理分期、分級中的應用

近年來， 有研究發現，PCA3 對于PCa 的病理分期、分級中也有一定的應用價值，具備潛在預測PCa病理分期和侵襲性的作用[16]。分析可能是由于PCa 病理分期、分級的上升，其侵襲性越強，體積越大，因此去分化越嚴重， 因此在進行前列腺按摩時，PCa 脫落細胞的概率和數量也就越高， 因此PCA3 水平升高。陳鵬等[17]對 37 例 PCa 的 PCA3 評分與 Gleason 分級、Whitmore-Jewett 分期進行了相關性分析， 結果顯示Gleason 分級在 8～10 分組的 PCa 患者 PCA3 外周血表達陽性率和PCA3 評分顯著高于5～7 分組，Whitmore-Jewett 分期在 C 期/D 期的 PCa 患者 PCA3 外周血表達陽性率和 PCA3 評分顯著高于 B 期組 （P＜0.05）。 經相關性分析顯示，PCA3 評分與 Gleason 分級、Whitmore-Jewett 分期之間均呈正相關趨勢。 （r=0.363、0.51,P＜0.05）。 不過也有學者認為尿 PCA3 評分與腫瘤體積無明顯相關關系。

6 總結和展望

作為 PCa 的腫瘤標志物，PCA3 mRNA 在 PCa 細胞中高度特異性的表達，在預測PCa 中的靈敏度和特異度方面要明顯優于常用的PSA 標志物。 PCA3 評分一定程度上能達到早期診斷的PCa 的作用，使用其作為前列腺穿刺活檢的參考指標， 能減少無意義穿刺，提高穿刺的準確率。 且PCA3 與PCa 的病理分期、分級中也有一定的相關性， 此外PCA3 檢測較為方便，操作具有無創性， 在PCa 診斷中有著廣闊的應用前景。 不過目前關于PCA3 的研究時間尚短，對確切的生物學功能和PCa 中高表達的具體機制均缺乏足夠的認識，PCA3 的檢測方法也存在一定的不足，技術要求較高，其閾值設定也還存在較大的爭議,因此還需加大對PCA3 的深入研究，并完善檢測方法，以不斷提升在PCa 診斷中的應用價值。隨著以后PCA3 檢測方法的進一步改善， 檢測成本的逐步降低， 尿PCA3評分的閾值逐漸得到共識，相信在不久的將來，PCA3基因有望代替PSA 成為PCa 篩查的主要工具。