血清PSA、IL-6和IL-10水平在前列腺癌中的診斷價值

陳穎聰?吳婧蔚?嚴赟?陳婭婭?陳鐵定?李如兵?王峰

【摘要】 目的 探討血清PSA、IL-6和IL-10水平對前列腺癌的診斷價值。方法 收集首診于泌尿外科并行前列腺穿刺活組織檢查（活檢）的143例患者臨床資料，按其活檢結果分為前列腺癌組84例、非前列腺癌組59例。比較2組患者的年齡、身高、體質量、BMI、全血細胞計數（CBC）以及血清總PSA（tPSA）、游離PSA（fPSA）、IL-6和IL-10水平間的差異。以病理結果為因變量，運用單因素logistic回歸篩選出有統計學意義的指標，進一步納入多因素二元logistic回歸方程，建立最終的診斷模型。運用受試者工作特征（ROC）曲線比較多指標聯合與單項指標在前列腺癌中的診斷價值。結果 前列腺癌組患者的年齡、單核細胞絕對值以及血清tPSA、IL-6和IL-10水平均高于非前列腺癌組患者，而淋巴/單核比值（LMR）、f/tPSA均低于非前列腺癌組（P均< 0.05）。Spearman秩相關分析顯示IL-6與IL-10呈正相關（rs = 0.602，P < 0.01），年齡和tPSA之間呈弱相關（rs = 0.243，P = 0.003），logistic回歸分析顯示年齡、血清tPSA和IL-6水平是前列腺癌的影響因素，建立回歸模型logit P = -7.811+0.098X年齡+0.040XtPSA+0.092XIL-6。聯合檢測得到的新診斷變量曲線下面積達到0.832，當截斷值為0.584時，靈敏度為71.4%、特異度為84.7%，均高于各單項指標（P均< 0.05）。 結論 血清IL-6和IL-10水平檢測在前列腺癌診斷中具有一定的臨床價值，年齡和血清tPSA、IL-6水平是診斷前列腺癌的有效指標，三者聯合檢測可提高診斷效能。

【關鍵詞】 前列腺癌;白介素;前列腺特異性抗原;logistic回歸;聯合檢測

The diagnostic value of serum PSA， IL-6 and IL-10 levels in prostate cancer Chen Yingcong△，Wu Jingwei，Yan Yun， Chen Yaya， Chen Tieding， Li Rubing， Wang Feng. △Medical School of Ningbo University， Ningbo 315211， China

Corresponding author， Wang Feng， E-mail： dr-wangfeng@163.com

【Abstract】 Objective To explore the diagnostic value of serum prostate-specific antigen （PSA）， interleukin-6 （IL-6） and interleukin-10 （IL-10） levels in prostate cancer by logistic regression and receiver operating characteristic （ROC） curve. Methods A total of 143 patients who first underwent prostate biospy in Department of Urology were selected and divided into the prostate cancer group （PCa） （n = 84） and non-prostate cancer group （non-PCa） （n = 59）. The differences in age， height， weight， body mass index （BMI）， complete blood cell count （CBC）， serum levels of total （tPSA） and free PSA （fPSA）， IL-6 and IL-10 were compared between two groups. Taking the pathological results as an dependent variable， and the multi-factor binary logistic regression equation was further incorporated to establish the final predictive model. The ROC curve was used to compare the predictive value of multiple indicators combined and single indicator in the new model for the diagnosis of prostate cancer. Results The mean age， absolute number of monocyte （M）， tPSA， IL-6 and IL-10 levels in the PCa group were significantly higher than those in the non-PCa group （all P < 0.05）， while the mean lymphoid/monocyte ratio （LMR） and f/tPSA were significantly lower than those in the non-PCa group （both P < 0.05）. Spearman rank correlation test showed that there was a significant positive correlation between IL-6 and IL-10 （rs = 0.602， P < 0.01）， and a weak correlation between age and tPSA （rs = 0.243， P = 0.003）. The results of logistic regression analysis demonstrated that age， tPSA and IL-6 were laboratory indicators that could independently diagnose malignant prostate tumors. A regression model was established： logit P = -7.811+0.098XAge+ 0.040XtPSA+0.092XIL-6. The area under the ROC curve （AUC） of the new diagnosis variable obtained by combined detection reached 0.832. When the cut-off value was 0.584， the sensitivity was 71.4% and the specificity was 84.7%， both higher than those of the individual indicator alone （both P < 0.05）. Conclusions IL-6 and IL-10 levels have certain clinical value in the diagnosis of prostate cancer. Age， tPSA and IL-6 are indicators which could independently predict and diagnose malignant prostate tumors. The combined detection of them could improve the diagnostic efficiency of prostate cancer.

【Key words】 Prostate cancer; Interleukin; Prostate-specific antigen; Logistic regression; Combined detection

前列腺癌為全球男性常見的惡性腫瘤之一，在我國的發病率呈逐年上升趨勢[1]。在臨床實踐中，前列腺癌具有多病灶、異質性強等特點。研究顯示，穿刺活組織檢查（活檢）在前列腺癌中的總檢出率為44.0%，前列腺影像學檢查結果異常者的前列腺癌總檢出率為57.5%[2]。針對影像學檢查的陽性預測值以及穿刺陽性率有待提升，且為避免不必要的反復穿刺，臨床一直在尋找無創實驗室檢測指標以幫助診斷前列腺癌[3]。目前血清PSA已廣泛應用于前列腺癌的篩查，但其特異性低。隨著臨床研究的發展，PSA的衍生指標如PSA密度（PSAD）、前列腺健康指數（PHI）以及外泌體、PCA3基因等新指標不斷出現，并豐富了前列腺癌的診斷方案[4-7]。但這些指標的臨床應用及其有效性尚待更多的研究結果驗證。本研究基于臨床觀察和文獻資料，利用血清PSA、全血細胞計數（CBC）等常規實驗室指標，聯合應用流式細胞免疫熒光微球捕獲技術（CBA）定量分析血清IL-6、IL-10等多種炎性細胞因子水平，嘗試建立前列腺癌診斷模型，并探索多指標聯合檢測在提高前列腺癌診斷效能中的價值。

對象與方法

一、研究對象

選擇2019年7月至2020年12月期間首診于寧波市醫療中心李惠利醫院的前列腺疾病患者共164例。

病例納入標準：因PSA升高和（或）影像學檢查結果陽性和（或）直腸指檢（DRE）發現異常而行前列腺穿刺活檢的男性患者，血清總PSA（tPSA）< 150 μg/L且游離PSA（fPSA）< 25 μg/L（檢測限性范圍內），且確診前未接受任何抗腫瘤治療。

病例排除標準：有急、慢性炎癥疾病，如肺炎、泌尿系統感染患者;合并血栓、凝血功能異常以及血液系統疾病患者;合并其他腫瘤患者，有腫瘤放射治療或化學治療史者;結締組織病、自身免疫性疾病患者;檢查前服用過抗感染藥物者;檢測前1周內有射精或DRE等影響實驗室檢測結果的患者;實驗室檢查結果和臨床資料不全者。

病例初篩后共納入143例男性患者為研究對象，其中前列腺癌84例（前列腺癌組）、非前列腺癌59例（非前列腺癌組），患者年齡（69.29±8.87）歲。本研究屬于生物材料二次利用，經醫院倫理委員會審核備案，并批準免除知情同意（批件號：KY2020PJ010）。

二、研究方法

1.標本采集

記錄患者的一般臨床資料，包括年齡、身高、體質量、BMI及CBC的結果。收集患者于前列腺穿刺術前采集分離的新鮮血清2 mL，用于測定tPSA、fPSA、IL-6和IL-10等。前列腺穿刺活檢術由本院超聲科主任醫師操作，采用經直腸超聲（TRUS） 引導下前列腺4區12點系統穿刺活檢，如DRE/TRUS異常則可疑部位加穿1～2針。

2.檢測方法

CBC指標采用Sysmex XN-9000血液分析儀及其原裝配套試劑檢測。tPSA、fPSA采用Siemens IMMULITE2000全自動發光免疫分析儀及原裝配套試劑盒檢測。血清IL-6和IL-10水平檢測基于CBA，采用BD FACS CantoⅡ流式細胞儀，人1型輔助性T淋巴細胞（Th1）/Th2/Th17亞群檢測試

劑盒（IL-2、IL-4、IL-6、IL-10、TNF-α、IFN-γ及

IL-17A，江西賽基生物技術有限公司）。檢測前均執行質控且嚴格按照標準操作規程進行操作。

三、統計學處理

使用SPSS 21.0進行數據處理與分析。計量資料先進行正態性分布檢驗，正態分布的計量資料以? 表示，組間比較采用獨立樣本t檢驗;非正態分布的計量資料以M（p25，p75）表示，組間比較采用Mann-Whitney U檢驗。計數資料以例數（%）表示，組間比較采用χ2檢驗。相關性分析采用Spearman檢驗。在預測價值評估中，以臨床最終病理診斷結果為因變量，運用單因素logistic回歸篩選出有統計學意義的指標，進一步納入多因素二元logistic回歸方程，回歸方法為逐步法，建立最終的預測模型。對篩選出的指標進行獨立和聯合預測概率分析并繪制受試者工作特征（ROC）曲線，利用Medcalc 20.006計算ROC曲線下面積（AUC）并使用Delong法進行兩兩比較。以雙側檢驗P < 0.05為差異有統計學意義。

結 果

一、前列腺癌組與非前列腺癌組患者的一般資料及檢測指標比較

與非前列腺癌組患者比較，前列腺癌組患者的年齡、單核細胞計數（M）較高，而淋巴/單核比值（LMR）較低（P均< 0.05）。2組患者的身高、體質量、BMI、白細胞計數（WBC）、中性粒細胞計數（N）、淋巴細胞計數（L）、中性粒細胞/淋巴細胞比值（NLR）、中性粒細胞/單核細胞比值（NMR）比較差異無統計學意義（P均> 0.05），見表1。

二、前列腺癌組與非前列腺癌組患者的血清PSA、IL-6及IL-10水平比較

前列腺癌組患者的血清tPSA、IL-6及IL-10水平均高于非前列腺癌組，f/tPSA值低于非前列腺癌組（P均< 0.05），而2組血清fPSA水平比較差異無統計學意義（Z = -1.263，P = 0.207），見表1。

應用CBA技術檢測前列腺癌患者血清中各因子表達水平的典型特征，Spearman相關性檢驗顯示IL-6與IL-10呈正相關（rs = 0.602，P < 0.01），見圖1。

三、年齡與tPSA、IL-6之間的相關性分析

Spearman相關性分析顯示，年齡和tPSA之間存在著弱相關（rs =0.243，P = 0.003），而年齡與IL-6、tPSA與IL-6之間相關性不強（P均> 0.05），見表2。

四、不同年齡和不同血清tPSA水平患者的前列腺癌檢出情況

按年齡（< 65、65～70、> 70歲）、血清tPSA水平（< 10、10～19、20～150 μg/L）各分為3類，不同年齡和不同血清tPSA水平患者間良惡性前列腺疾病的構成比比較差異均有統計學意義（P均< 0.01），即伴隨年齡及PSA水平增高，前列腺癌檢出率亦升高，見表3。

五、多因素二元logistic回歸建立前列腺癌診斷模型

分別以差異有統計學意義的指標（年齡和血清tPSA、f/tPSA、M、LMR、IL-6、IL-10水平）為自變量，臨床最終病理診斷結果為因變量，采用單因素logistic回歸分析計算OR值和95% CI，并將這些因素納入多因素二元logistic回歸分析（逐步法），結果顯示年齡和血清tPSA、IL-6水平與前列腺癌病理診斷結局密切相關，是能獨立診斷前列腺癌的實驗室指標，見表4。擬合方程經Hosmer-Lemeshow檢驗顯示曲線擬合良好（P > 0.05），建立回歸模型：

logit P = -7.811+0.098XAge+0.04XtPSA+0.092XIL-6

六、年齡、血清tPSA和IL-6水平診斷前列腺癌的ROC曲線分析

將年齡、血清tPSA和IL-6水平建立的回歸模型預測值作為新變量，與單項指標一起進行ROC曲線分析和診斷價值比較，見圖2。單用年齡診斷前列腺癌的AUC為0.743（95%CI 0.664～0.822），靈敏度48.8%、特異度93.2%。單用血清tPSA水平診斷前列腺癌的AUC為0.670（95%CI 0.579～0.762），靈敏度66.7%、特異度62.7%。單用血清IL-6水平診斷前列腺癌的AUC為0.634（95%CI 0.544～0.724），靈敏度45.2%、特異度84.7%。聯合年齡、血清tPSA和IL-6水平3項指標診斷前列腺癌的AUC達到了0.832（95%CI 0.767～0.897），當截斷值為0.584時，靈敏度和特異度分別為71.4%和84.7%。3項聯合指標的ROC AUC均大于單項指標年齡（Z = 2.194，P = 0.028）、血清tPSA（Z = 3.266，P = 0.001）和IL-6 （Z = 3.831，P < 0.001），見表5。

討 論

全球范圍的調查顯示，前列腺癌發病率隨年齡增長呈現先增加趨勢，后隨時間的推移逐漸趨于平穩甚至下降趨勢，預計未來亞洲國家的前列腺癌發病率將比西方發達國家大幅增加[8]。國內學者研究也顯示前列腺癌發病率呈逐年上升趨勢，發病年齡亦趨于年輕化，而且高齡（>75歲）前列腺癌患者的腫瘤惡性程度通常高于55～75歲的患者[1， 9]。由此可見，前列腺癌的發病率與惡性程度均與患者的年齡息息相關。本研究顯示，年齡與血清總PSA水平呈正相關，將年齡按<65、65～70、>70歲分為3組，前列腺癌的檢出率隨年齡增加而升高。鑒于PSA已廣泛應用于前列腺癌篩選、診斷和術后監測，本研究將血清tPSA水平按<10、10～19、20～150 μg/L分為3組，前列腺癌的檢出率亦隨PSA水平增高而升高[10]。本研究證實血清PSA水平不僅在鑒別良惡性前列腺疾病中具有重要意義，而且還是前列腺癌發生的獨立預測因子，結果再次印證血清PSA對于前列腺腫瘤診斷具有里程碑意義。

既往文獻中有較多證據表明細胞因子與多種惡性腫瘤的發生和發展相關[11]。Nguyen等[12]認為，細胞因子參與了前列腺癌發生發展的調控事件，包括免疫反應的破壞和腫瘤微環境的調節等。本研究檢測的細胞因子基于流式CBA技術，其中IL-2、IL-4、TNF-α、IFN-γ、IL-17A的水平在前列腺癌與非前列腺癌中的差異未見統計學意義，而血清IL-6、IL-10水平在前列腺癌中均升高。查閱文獻認為IL-6可激活前列腺癌細胞系雄激素受體，調節增殖和分化并促進癌細胞的增殖和轉移潛能[13]。亦有研究探討了IL-6通過促進或抑制前列腺癌細胞內各種信號通路的表達，發揮著促進癌細胞增殖、抗凋亡等作用[14]。IL-6因能激活Janus激酶和信號轉導和轉錄激活因子3的信號通路，成為目前研究前列腺癌治療靶點中的熱點[15]。本研究也證實血清IL-6水平在前列腺癌中高于非前列腺癌疾病，且對前列腺癌診斷具有獨立預測價值。同時研究發現血清IL-10在前列腺癌組中也顯著增高，薈萃分析顯示IL-10基因多態性在前列腺癌發生發展中存在著一定作用[16]。已有較多研究揭示了IL-10基因rs1800896多態性與前列腺癌風險之間存在顯著關聯，然而結論尚不太統一[17-18]。因此，IL-10在前列腺癌發生發展中的分子機制尚需更深入的研究。此外，IL-10與IL-6水平也呈正相關，推測兩者同步參與了免疫激活和免疫抑制反應，兩方面的動態平衡也可能預示前列腺癌的不同發展階段，但具體的作用機制尚有待進一步探討。

綜上所述，研究顯示年齡、PSA、IL-6水平與前列腺癌發病密切相關，并具有獨立診斷價值，而且血清IL-6水平能一定程度上彌補PSA缺乏腫瘤特異性的缺點。因此，基于患者年齡、血清tPSA和IL-6建立的前列腺癌診斷模型具有廣闊的臨床應用前景。

參 考 文 獻

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（收稿日期：2021-04-28）

（本文編輯：林燕薇）