读书荟 | 尿液中前列腺癌标志物检测研究进展

前言

    在本届2021CUA MEETING中四川大学华西医院团队分享的《IL-8与前列腺癌研究进展综述》，上海交通大学医学院附属瑞金医院和复旦大学附属华山医院研究团队也分别分享了基于P2PSA的PHI前列腺癌风险评估模型在中国人群中应用的关联研究。

（附图.phi计算公式）

    众所周知，虽然临床上前列腺特异性抗原（prostate-specific antigen，PSA）被世界各国广泛应用于前列腺癌筛查及诊断，但PSA是一种高敏感性低特异性的筛查指标，易受其他疾病或操作的影响，比如泌尿外科非常常见的前列腺增生和前列腺炎的患者。正常人血清PSA<4μg/L，而当PSA在4~10μg/L的范围时，因难以根据PSA水平来区分前列腺癌和其它良性疾病，故该区域称为PSA灰区。有研究称有33％的已经远处转移的PCa患者的血清PSA水平在4~10μg/L，同时最近的研究表明PSA水平在2.0~10μg/L的男性中超过96％的个体未患PCa。虽然中华医学会泌尿外科学分会指南建议可用游离PSA（free PSA，fPSA）与血清总PSA（total PSA，tPSA）的比值（f/tPSA，fPSA%）、前列腺特异性抗原密度（prostate-specific antigen density，PSAD）、前列腺特异性抗原速率（prostate-specific antigen velocity, PSAV），乃至最新出现在指南中的PHI、4K Score test等相关参数来筛查PSA灰区的前列腺癌，但临床上对于这些参数的应用条件及诊断临界值仍有争议。对于新型、无创、便捷的前列腺癌风险预测指标的寻找，学界从未停止。以下是我们通过搜索近些年相关研究，撷取的一些集萃分享给大家：

尿液exosomal miR-375：

    miRNA是一类由内源性可调控基因编码的长约18-25个核苷酸长度的非编码的单链小RNA，通过与3’-UTR区互补配对，导致miRNA的降解或翻译抑制，从而发挥转录后调节基因的表达的作用，它的异常表达与肿瘤的发生和发展密切相关，目前miRNA已作为肿瘤和其他疾病的生物标志物。大量的研究证实，miRNA通过外泌体在各种肿瘤细胞之间进行信息的传递。Exosome是由各种哺乳动物分泌的直径大约30~100nm的膜囊泡细胞，它广泛存在于血液、尿液、唾液、精液等各种体液中，其包含特异性的蛋白质、mRNA和miRNA，可以调节受体细胞的生物学行为，因此可作为诊断人类疾病的分子标志物。最新的研究表明来源于尿液外泌体的miRNA可以反映他们的细胞起源，因此，封闭在尿液外泌体中的miRNA可能成为许多癌症非侵入性的分子标志物，特别是前列腺癌。MiR-375是第一个在胰腺中鉴定出的miRNA，在前列腺癌中异常表达。

    有研究指出前列腺癌患者的尿液中exosomal miR-375的表达量较BPH患者和健康对照组明显下调，差异有统计学意义（P<0.01）。但miR-375在BPH组和对照组中的表达差异无统计学意义（P>0.05）。故得出结论认为尿液exosomal miR-375可作为前列腺癌非侵入性的分子诊断标志物。

    但是，即便关于前列腺癌患者miR-375分子标志物的研究已有多项报道，目前为止关于尿液exosomal miR-375在前列腺癌中的诊断价值尚未见报道。

尿液CXCL16：

    作为一个新型的肿瘤标志物，认为其可以用于前列腺肿瘤的筛查及诊断，通过联合PSAD，fPSA%以及尿液CXCL16，有利于PSA灰区的前列腺癌患者的早期诊断。

    趋化因子配体16（Chemokine（C-X-C motif）ligand16，CXCL16）在前列腺癌组织标本及血液标本中均有高表达，被认为是一种有前景的肿瘤标记物。一项通过检测患者血清PSA及其相关参数（fPSA、fPSA%、PSAD）、尿液中CXCL16，并评价他们在前列腺癌灰区患者中的联合诊断价值的研究发现，在PSA灰区的前列腺癌诊断中，尿CXCL16的特异性较高，fPSA%及PSAD的灵敏度较高，三者联合检测可提高对灰区前列腺癌诊断的特异度、阳性预测值、阴性预测值和准确度。

DD3^PCA3：

    其最初命名为Differential display 3（DD3），现多称为前列腺癌基因3（PCA3），由Bussemakers等于1999年发现，是一种新的前列腺特异性基因，DD3^PCA3基因定位于常染色体的9q21～22，在前列腺的上皮细胞内表达一种非编码的mRNA，它参与多聚腺苷酸的转录但并不产生细胞质蛋白，其功能类似于结构RNA，表达水平与前列腺癌关系非常密切。与良性前列腺增生症作为对照，它在几乎所有的前列腺癌组织中都显著上调(Bussemakers et al. 1999，de Kok et al.2002)。研究证实DD3^PCA3基因在前列腺癌组织中的表达水平是与其相邻的正常前列腺组织中的10~100倍，而且在人体的其他正常组织中都不表达，在其他肿瘤组织中的表达极其微量，并且在前列腺炎和前列腺增生组织中其表达也处于较低水平，这表明DD3^PCA3基因是PCa的特异性标志基因。

    DD3^PCA3基因在PCa细胞中的表达极其强烈，当有少量的前列腺组织恶变时DD3^PCA3基因即可过量表达，并能随癌细胞排放进入血液、前列腺按摩液、精液以及尿液，它们可稳定存在于这些体液中并能够被精确检测。研究者进一步分析了前列腺直肠指检按摩后患者的尿沉渣，通过尿沉渣中的PCa细胞检测DD3^PCA3的水平。2003年Hessels等首先对此进行了研究，他们分别对PCa患者和非PCa个体进行直肠指检按摩，然后收集他们的尿液，并对尿沉渣中的DD3^PCA3 RNA基因进行RT-PCR定量分析，结果表明PCa患者尿液中的DD3^PCA3水平远远高于非癌个体，并且当有极少量的前列腺组织发生恶变时其DD3^PCA3水平就明显升高，并可与非癌个体进行区别，这充分表明检测尿液中的DD3^PCA3对PCa进行诊断的可行性。

    Fradet等用uPM3（nucleic acid-based amplification assay）方法同时检测尿液样本中的DD3^PCA3 RNA和PSA mRNA，即提取前列腺按摩后尿沉渣中的核酸之后，用NASBA（the nucleic acid sequence based amplification）技术在同一反应管内同时扩增DD3^PCA3 RNA和PSA mRNA，并进行实时检测，绘制其反应曲线，通过对反应曲线的分析判定uPM3的结果。他们对517例前列腺组织活检的患者进行uPM3分析，结果总的灵敏度、特异性、阳性预测值和阴性预测值分别为66％、89％、75％和84％，都远远好于血清tPSA的结果，并且uPM3诊断的准确性（81％）几乎是血清tPSA（47％）的2倍。Tinzl等的研究也表明uPM3分析是较血清tPSA测定更好地诊断PCa的方法，尤其当患者血清PSA处于低水平时更有意义。当PSA为4~10μg／L时，uPM3分析的敏感性、特异性、阴性预测值和阳性预测值分别为84％、80％、93％和67％。这些研究表明联合uPM3与血清总PSA（tPSA）可大大提高PCa的检出率，并可减少不必要的组织活检。但uPM3分析结果的准确性有赖于前列腺直肠按摩的操作处理，若操作不当可能没有足够的癌细胞流入尿液，从而有可能降低检出率。因此进一步改善对DD3^PCA3 RNA的检测可能有助于进一步提高PCa的检出率。而目前PCA3已获FDA批准作为标记物用于诊断前列腺癌。

谷胱甘肽S转移酶P1（glutathione-S-transferase P1，GSTPl）：

    由于一些基因的异常甲基化与一些肿瘤的发生发展有着密切的关系。在一般正常的细胞中，基因调控区CpG岛处于非甲基化的状态。而当细胞发生癌变后，这些CG区域往往呈现甲基化状态，因此DNA的甲基化也可用于肿瘤的诊断。研究发现GSTPl基因的突变与人类PCa的发生发展密切相关。此基因的变异可导致超甲基化的发生，这是现今所知的PCa中发生的最普遍的遗传错误。超甲基化使GSTPl基因失活，关闭其预防癌症的性质并导致其抑癌基因活性丧失，在早期前列腺癌中最为常见，而在正常人体或良性前列腺疾病中却很少见。因此对GSTPl DNA甲基化水平的测定可以极大地提高对早期前列腺癌的检出水平。同时有研究者也在前列腺癌患者的尿液中检测到了超甲基化的GSTPl，这说明超甲基化的GSTPl也可存在于前列腺癌患者的尿液中。

    Goessl等通过提取28例前列腺癌患者尿液沉渣中的DNA，然后对DNA甲基化的GSTPl进行methylation-specific PCR（MSP）分析，以检测超甲基化的GSTPl，结果表明其对前列腺癌诊断的特异性可达98％，而灵敏度可达73％，远远高于血清PSA诊断的结果，而且在各期前列腺癌患者的尿液中超甲基化的GSTPl水平差别无显著意义，因此其也可用于早期前列腺癌的诊断。Gonzalgo等通过收集前列腺穿刺后患者的尿液，并用MSP检测尿沉渣中超甲基化的GSTPl的水平，根据结果分析可将前列腺癌患者概率分为高风险组与低风险组，以便有效地对他们进行监测，决定是否需要进行组织活检。

    胸腺素β15（thymosin beta 15，Tβ15）、ERG-TMPRSS2融合基因、血管内皮细胞生长因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）和bFGF（basic fibroblast growth factor）、α-甲酰辅酶A消旋酶（Alpha-methylacyl CoA racemase，AMACR）等，包括我们前文提到的IL-8，都在做为被认定有希望的方向而得以深入研究。

    人类前列腺与尿道相通，前列腺液通过尿道流出，当前列腺发生癌变时其癌细胞及一些肿瘤标志物极有可能通过尿液检测到，因此对尿液进行检测可提高前列腺癌诊断的敏感性及特异性。而尿液具有容易收集、可反复检测、无创性等优点，因此尿液有望成为早期诊断前列腺癌的理想材料。

    随着检测技术的进步，现研究者已经能准确检测出尿液样本中的多种前列腺癌标志物。虽然这些检测方法极其复杂，还未能真正应用于临床，但由于尿液样本具无创性的独特优势，随着检测方法的改进，联合多种指标共同诊断前列腺癌，有可能成为前列腺癌临床检测的又一途径。

声明：本内容仅供医学药学专业人士阅读，不构成实际治疗建议。转载请后台联系授权，侵权必究！

作者：王欣 学习联盟

编辑：王靖

审核：王冬