血清炎癥因子聯合PSA、f-PSA可輔助診斷前列腺癌

彭 偉 李運改 許 靜 劉 華 楊翠霞 沈云岳

（上海交通大學醫學院附屬第六人民醫院檢驗科，上海 200233）

前列腺癌是男性常見的惡性腫瘤，也是男性因腫瘤死亡的主要原因[1]。近年來，我國前列腺癌發病率呈上升趨勢，如能早診斷、早治療，Ⅰ期前列腺癌患者的5年生存率可達到90%以上[2]。因此，精準診斷前列腺癌并予以有效治療，對降低患者死亡率、延長患者生存期至關重要[3]。前列腺特異性抗原（prostate specific antigen，PSA）是目前臨床診斷前列腺癌的首選標志物[4]，但其腫瘤特異性不高，良性前列腺增生、前列腺炎或外傷均可使PSA水平升高，可能會導致過度診療。因此，有必要尋找對前列腺癌有鑒別診斷價值的新指標。

有研究結果顯示，腫瘤的發生、發展多伴隨著炎癥反應，過度的炎癥反應或慢性炎癥反應與組織細胞癌變有關[5]。有20%的腫瘤由慢性炎癥刺激引起，如由胃炎導致的胃癌[6]、肝炎導致的肝癌[7]。在腫瘤炎癥微環境中，細胞因子、趨化因子及其相應受體的異常表達均可影響腫瘤細胞的增殖、凋亡、浸潤、轉移等生物學過程。腫瘤微環境中的炎癥因子，如白細胞介素（interleukin，IL）6、IL-8、IL-17和腫瘤壞死因子α（tumor necrosis factor-alpha，TNF-α）水平升高，可促進前列腺癌的發生、發展[8-10]。TNF-α可通過與間質細胞的作用參與調控腫瘤的生長[11]。IL-8可促進血管新生和血管內皮細胞的有絲分裂，從而促進腫瘤生長[12]。炎癥反應與腫瘤的惡性進展密切相關，在腫瘤的診斷、療效評價和預后評估中發揮重要作用[13]。炎癥因子有成為前列腺癌生物標志物的潛能。本研究擬探討前列腺癌患者和前列腺增生患者血清TNF-α、IL-1β、白細胞介素2受體（interleukin-2 receptor，IL-2R）、IL-8、IL-10水平的差異，分析其在前列腺癌診斷中的潛在價值。

1 材料和方法

1.1 研究對象

選取2020年7月—2022年11月上海交通大學醫學院附屬第六人民醫院前列腺癌患者49例（前列腺癌組），年齡（69.94±8.24）歲。納入標準：1）經病理學檢查確診為前列腺癌；2）近3個月無感染性疾病；3） 無血液系統、免疫系統疾病；4）臨床資料完整。另選取同期上海交通大學醫學院附屬第六人民醫院前列腺增生患者50例[前列腺增生組，年齡（69.04±7.66）歲]、健康體檢者33名[正常對照組，年齡（54.97±10.22）歲]。排除標準：1）合并其他部位或其他類型的惡性腫瘤；2）合并心、腎、肝等重要臟器嚴重疾病；3）伴有嚴重感染性疾病、慢性炎癥性疾病；4）患有自身免疫性疾病、過敏性疾病。本研究經上海交通大學醫學院附屬第六人民醫院倫理委員會審核批準（2021-230），所有研究對象均知情同意并簽署知情同意書。

1.2 方法

收集所有前列腺癌患者的臨床資料，包括年齡、高血壓史、糖尿病史、Gleason評分、TNM分期、國際泌尿病理協會（the International Society of Urological Pathology，ISUP）分級、神經浸潤情況。采用分離膠促凝管采集所有研究對象清晨空腹靜脈血3 mL，分離血清。采用 IMMULITE 2000全自動化學發光免疫分析儀（德國西門子公司）和配套試劑（化學發光法）檢測血清TNF-α、IL-1β、IL-2R、IL-8、IL-10水平。采用cobas e602電化學發光免疫分析儀（瑞士羅氏公司）和配套試劑（電化學發光法）檢測血清PSA、游離前列腺特異性抗原（free prostate-specific antigen，f-PSA）水平，嚴格按儀器和試劑盒說明書進行操作。TNF-α、IL-1β、IL-2R、IL-8、IL-10、PSA、f-PSA/PSA比值的參考區間分別為0～8.1 pg/mL、0～5.0 pg/mL、223～710 U/mL、0～62 pg/mL、0～9.1 pg/mL、0～4 ng/mL、>0.16。f-PSA/PSA比值以低于參考區間下限為異常組，高于或等于參考區間下限為正常組；其他項目均以高于參考區間上限為異常組，低于或等于參考區間上限為正常組。

1.3 統計學方法

采用 SPSS 26.0軟件和Graphpad Prism 8軟件進行統計分析。呈非正態分布的計量資料以中位數（M）[四分位數（P25，P75）]表示，組間比較采用Wilcoxon符號檢驗。采用受試者工作特征（receiver operating characteristic，ROC）曲線評價各項指標單項檢測和聯合檢測診斷前列腺癌的效能，采用Hanley&Mc Neil法比較ROC曲線下面積（area under curve，AUC）。以P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 正常對照組、前列腺增生組和前列腺癌組各項指標比較

前列腺癌組血清TNF-α、IL-8水平顯著高于正常對照組和前列腺增生組（P<0.05）；前列腺增生組血清TNF-α水平顯著高于正常對照組（P<0.05）。3個組之間血清IL-2R水平差異無統計學意義（P>0.05）。由于IL-1β和IL-10分別僅有6例和3例患者檢測結果高于試劑盒檢測下限，因此該2項指標不作統計。見表1。

表1 正常對照組、前列腺增生組和前列腺癌組各項指標比較

2.2 不同臨床病理特征的前列腺癌患者之間血清TNF-α、IL-8水平比較

不同年齡、Gleason評分、TNM分期、ISUP分級和有無高血壓史、糖尿病史，以及是否伴神經浸潤的前列腺癌患者之間血清TNF-α、IL-8水平差異均無統計學意義（P>0.05）。見表2。

2.3 不同TNF-α、IL-8、PSA、f-PSA/PSA比值患者中前列腺增生和前列腺癌的分布

分別依據TNF-α、IL-8、PSA和f-PSA/PSA比值的參考區間分為正常組和異常組。在各正常組中，前列腺癌患者所占比例顯著低于前列腺增生患者（P<0.05）。在各異常組中，前列腺癌患者所占比例顯著高于前列腺增生患者（P<0.05）。見圖1。

圖1 不同TNF-α、IL-8、PSA、f-PSA/PSA比值患者中前列腺增生和前列腺癌的分布

2.4 各項指標單項檢測和聯合檢測診斷前列腺癌的效能

以正常對照組+前列腺增生組作為對照，采用Logistic回歸分析建立TNF-α、IL-8、PSA、f-PSA和f-PSA/PSA比值聯合檢測的模型。PSA+f-PSA+f-PSA/PSA比值和TNF-α+IL-8+PSA+f-PSA+f-PSA/PSA比值的聯合檢測模型分別為Logit（P）=0.001×PSA+0.028×f-PSA-1.936×（f-PSA/PSA比值）、Logit（P）=0.003×TNF-α+0.002×IL-8+0.001×PSA+0.021×f-PSA-1.669×（f-PSA/PSA比值）。

ROC曲線分析結果顯示，TNF-α、IL-8、PSA和f-PSA單項檢測診斷前列腺癌的AUC分別為0.704、0.642、0.892、0.811，PSA+f-PSA+ f-PSA/PSA比值聯合檢測的AUC為0.921，5項指標聯合檢測的AUC為0.946，顯著高于其他組合的AUC（P<0.05）。見表3、圖2。

圖2 各項指標單項檢測和聯合檢測診斷前列腺癌的ROC曲線

表3 各項指標單項檢測和聯合檢測診斷前列腺癌的效能

3 討論

隨著我國人口老齡化和居民飲食結構的改變，前列腺癌的發病率和死亡率逐年上升[14]。臨床常用的前列腺癌篩查方法為超聲和磁共振成像。雖然影像學檢查大大提高了臨床前列腺癌的檢出率，但超聲圖像分辨率較低，對體積小的腫瘤無法清晰識別，對早期前列腺癌有漏診的風險[15]；磁共振成像在檢查前列腺增生、炎癥及正常前列腺組織時表觀擴散系數（apparent diffusion coefficient，ADC）值的交叉較大，易導致部分良性病變被誤診為腫瘤，而部分早期局灶性癌變無法檢出，診斷的敏感性和特異性較低[16]。目前，前列腺癌診斷的金標準是前列腺穿刺活檢[17]。但穿刺活檢為有創檢查，且因穿刺部位難以精準定位或病灶太小等問題，常出現假陰性結果。如果增加穿刺點則會增加出血、尿潴留和感染等并發癥的發生風險[18]。因此，無創的血清學檢驗是前列腺癌重要的輔助診斷方法。

目前應用最廣泛的前列腺癌血清學篩查指標是PSA，但其特異性不理想，易受到諸如增生、炎癥等因素影響，導致誤診、漏診。新興的血清學指標，如前列腺特異性抗原前體（proprostate-specific antigen，p2PSA）、p2PSA百分比、前列腺健康指數（prostate health index，PHI）在前列腺癌篩查過程中具有更高的效能，在前列腺癌分型過程中也有一定的臨床價值，但敏感性和特異性均較低。因此，中國抗癌協會發布了《前列腺癌篩查中國專家共識（2021年版）》，明確不推薦將p2PSA、PHI等作為前列腺癌篩查的常規方法[19]。由此可見，尋求更有效的血清學篩查指標，以提高前列腺癌診斷的特異性，避免不必要的穿刺活檢極為重要。

本研究結果顯示，前列腺癌組血清TNF-α和IL-8水平顯著高于前列腺增生組和正常對照組（P<0.05），而血清IL-2R水平3個組差異無統計學意義（P>0.05）。有研究結果顯示，TNF-α、IL-2、IL-6、IL-8、IL-17、IL-23等炎癥因子與腎癌、口腔癌、鼻咽癌、結直腸癌、前列腺癌等多種腫瘤的進展密切相關，炎癥因子形成的腫瘤微環境參與了腫瘤發生、發展的調控[20-21]。TNF-α屬于促炎細胞因子，可刺激腫瘤細胞和間質細胞分泌多種細胞因子[11]，也是調節IL-8生成的重要細胞因子。有研究結果顯示，腫瘤組織中IL-8表達顯著升高，且與腫瘤的增殖、侵襲和轉移等密切相關[22-23]。IL-8是前列腺癌中表達較高的炎癥因子之一，能夠促進腫瘤細胞的增殖和上皮-間質轉化，促使腫瘤新生血管形成、浸潤、轉移[24-25]。本研究結果顯示，前列腺癌組血清TNF-α和IL-8水平顯著高于前列腺增生組（P<0.05），提示這2項指標在鑒別診斷前列腺增生和前列腺癌中具有一定的價值。對比TNF-α和IL-8水平正常組和異常組中前列腺癌患者的分布，在正常組中，前列腺癌患者所占比例顯著低于前列腺增生患者（P<0.05）；在異常組中，前列腺癌患者所占比例顯著高于前列腺增生患者（P<0.05）。將PSA和f-PSA/PSA比值按參考區間進行分組后得出了相同的結果。提示血清TNF-α和IL-8水平在一定程度上可以反映罹患前列腺癌的風險。

本研究ROC曲線分析結果顯示，血清TNF-α、IL-8診斷前列腺癌的敏感性好，特異性較差；血清PSA、f-PSA診斷前列腺癌的敏感性較差，特異性較好；TNF-α、IL-8、PSA、f-PSA和f-PSA/PSA比值聯合檢測診斷前列腺癌的AUC為0.946，提示血清TNF-α、IL-8和血清PSA、f-PSA、f-PSA/PSA比值聯合檢測可顯著提高對前列腺癌的篩查效能。

綜上所述，前列腺癌患者TNF-α、IL-8水平顯著升高，與PSA、f-PSA和f-PSA/PSA比值聯合檢測可提高前列腺癌的篩查效能。