前列腺癌標(biāo)記物的研究現(xiàn)狀

于 茵 牛吉瑞 綜述 李紅松 審校

黑龍江省醫(yī)院泌尿外科（哈爾濱 150036）

前列腺癌標(biāo)記物的研究現(xiàn)狀

于 茵 牛吉瑞 綜述 李紅松 審校

黑龍江省醫(yī)院泌尿外科（哈爾濱 150036）

前列腺癌是泌尿系最常見的的惡性腫瘤之一。在世界范圍內(nèi)，前列腺癌發(fā)病率在男性所有惡性腫瘤中位居第二位；在美國，前列腺癌的發(fā)病率已經(jīng)超過肺癌，成為第一位危害男性健康的腫瘤；而在亞洲，前列腺癌的發(fā)病率遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于歐美國家。在我國2009年前列腺癌的發(fā)病率在男性所有腫瘤中位居第六位，近年來，我國前列腺癌的發(fā)病率逐年增加[1]。腫瘤標(biāo)記物可以提高早期診斷率及對預(yù)后進(jìn)行評價，因此腫瘤標(biāo)記物的研究越來越受到醫(yī)學(xué)工作者的重視。為了更有效地探索和應(yīng)用前列腺癌的腫瘤生物標(biāo)記物，為前列腺癌的早期診斷和預(yù)后判斷提供更加可靠的依據(jù)，現(xiàn)將前列腺癌抗原標(biāo)志物的研究現(xiàn)狀綜述如下。

一、前列腺癌標(biāo)記物的研究現(xiàn)狀

使用前列腺癌腫瘤標(biāo)記物識別前列腺癌易感人群，既有利于前列腺癌的早期發(fā)現(xiàn)，也有利于動態(tài)監(jiān)測病情進(jìn)展及治療效果評估。目前，最常用的前列腺癌篩查、觀測、評估預(yù)后的腫瘤標(biāo)記物是血前列腺癌特異性抗原（PSA）。但是，血PSA除了在前列腺癌患者血清中升高外，其他前列腺疾病患者（如前列腺炎和前列腺增生的患者）亦可升高，甚至在直腸指檢后也可能增高[2]。因此，實際應(yīng)用單一應(yīng)用血PSA診斷前列腺癌存在許多假陽性，而且PSA在不同的閾值診斷前列腺癌的敏感程度也不同。如果PSA為4～10ng/mL時，發(fā)生前列腺癌的概率僅是25%～35%。PSA＞10ng/mL時發(fā)生前列腺癌的概率為50%～80%[3]。PSA用于前列腺癌篩查時，雖然敏感度在90%左右，但陽性預(yù)期值低，不能滿足流行病學(xué)研究與臨床篩查和診斷，以及預(yù)后評估和效果評價的需要，因此需研發(fā)出更具有特異性的前列腺癌腫瘤血清標(biāo)記物和標(biāo)記物組合來鑒別和診斷該疾病，并對該疾病進(jìn)行預(yù)后評估，以及治療效果監(jiān)測。當(dāng)前研究中已發(fā)現(xiàn)和鑒別出一些新的標(biāo)記物如DNA拓?fù)洚悩?gòu)酶Ⅱα、p504S（α–甲基輔酶A消旋酶）、RNA標(biāo)記物等。

（一）蛋白質(zhì)或酶標(biāo)記物

1. DNA拓?fù)洚悩?gòu)酶Ⅱα：DNA拓?fù)洚悩?gòu)酶是控制DNA的拓?fù)錉顟B(tài)的一類酶蛋白，存在于細(xì)胞核內(nèi)，其作用機制為催化DNA鏈的斷裂和結(jié)合[4]。拓?fù)洚悩?gòu)酶分為Ⅰ型和Ⅱ型。其中拓?fù)洚悩?gòu)酶Ⅱ具有α亞基和β亞基，可以降低DNA超螺旋和扭轉(zhuǎn)，在這一過程中DNA形成一個雙鏈缺口，可使雙鏈DNA通過這個缺口，然后重新連接起斷裂的DNA鏈，從而達(dá)到解開超螺旋的目的，進(jìn)一步為解鏈復(fù)制等做準(zhǔn)備[5]。拓?fù)洚悩?gòu)酶Ⅱα的蛋白編碼定位于人類17號染色體（17q12-22），它是一些化療藥物的特定靶點[6]。De Resende等人研究發(fā)現(xiàn)，拓?fù)洚悩?gòu)酶Ⅱα 高表達(dá)和前列腺癌的Gleason 的高評分和PSA的高水平有正向相關(guān)性。并且拓?fù)洚悩?gòu)酶Ⅱα高水平的患者生化復(fù)發(fā)期短于低水平的患者。并發(fā)現(xiàn)檢測拓?fù)洚悩?gòu)酶Ⅱα的表達(dá)對預(yù)后判斷有重要的參考價值，并預(yù)測拓?fù)洚悩?gòu)酶Ⅱα將是為選擇最適合治療前列腺癌的方法提供重要依據(jù)[7]。

2. 前列腺特異膜抗原（PSMA）：前列腺特異膜抗原（Prostate-specific membrane antigen, PSMA）最初由前列腺癌淋巴結(jié)細(xì)胞中提取出的單克隆抗體7E11而命名的。PSMA是存在于前列腺上皮細(xì)胞膜的Ⅱ型跨膜糖蛋白，同時還是一個大分子金屬肽酶。PSMA由750個氨基酸殘基組成，分子量為100～120 kD，其基因定位于11q14，11號染色體短臂上，共有19個外顯子和18個內(nèi)含子[8]。免疫組化染色顯示：PSMA在前列腺的正常組織、良性增生組織、上皮內(nèi)瘤變（PIN）、癌組織中均有表達(dá)。它們在這些組織表達(dá)程度是逐漸上的，并在前列腺癌中表達(dá)最高；而且在前列腺癌淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移灶、骨轉(zhuǎn)移灶中表達(dá)也呈陽性，表明PSMA在前列腺癌的發(fā)生發(fā)展以及轉(zhuǎn)移過程中可能起著調(diào)控作用。有研究發(fā)現(xiàn)，PSMA具有信號傳導(dǎo)和受體功能，在細(xì)胞營養(yǎng)攝取、細(xì)胞遷移過程中發(fā)揮作用[9]，并和染色體穩(wěn)定性有關(guān)[10]。與PSMA相關(guān)的調(diào)控蛋白最重要的發(fā)現(xiàn)之一是filamin A蛋白。有研究表明PSMA通過激活絲裂原活化蛋白激酶（MAPK）旁路途徑調(diào)節(jié)前列腺腫瘤細(xì)胞中的IL-6和CCL5增殖。研究表明IL-6和CCL5的增殖將激活前列腺癌細(xì)胞的繁殖及侵襲[11]。已證實PSMA具有較高的前列腺癌特異性，PSMA在前列腺癌中高表達(dá)，并且在低分化、進(jìn)展期、激素難治性及轉(zhuǎn)移性的前列腺癌中表達(dá)進(jìn)一步增高，是前列腺癌診斷和治療研究的理想靶點。因此，以PSMA為靶向蛋白的免疫導(dǎo)向治療在前列腺癌的治療中具有廣闊前景，以此為依據(jù)，現(xiàn)已開展的臨床試驗以PSMA作抗體，以自體樹突狀細(xì)胞（DC）作抗原呈遞細(xì)胞[12]，制備前列腺癌疫苗用于前列腺癌的治療，取得良好療效，且在激素難治性前列腺癌中也取得良好療效[13]。

（二）RNA標(biāo)記物

microRNA（miRNA）是一類內(nèi)源性表達(dá)的、非蛋白質(zhì)編碼的小分子RNA，成熟的miRNA是含有大約22（18～24）個核苷酸的單鏈RNA[14]。Haj-Ahmad等研究顯示miRNA可能參與了人類腫瘤的發(fā)生、發(fā)展，miRNA表達(dá)增殖的腫瘤細(xì)胞惡性度更高。前列腺癌的miRNA表達(dá)水平的改變,可能以癌基因或抑癌基因的角色在腫瘤的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮作用。miRNA對鑒別良性前列腺增生和前列腺癌提供了新的指標(biāo)[15]。目前對于前列腺癌血清miRNA的研究日益增多已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了數(shù)十種在前列腺癌中異常表達(dá)或具有特異性的miRNA如miR-98、let-7d、let-7g、miR-96、miR-182、miR-183 在前列腺癌患者中的表達(dá)水平顯著高于健康人群。有研究證明，miRNA表達(dá)譜可反映腫瘤發(fā)展譜系和分化狀態(tài)。同時也可利用miRNA表達(dá)譜成功地分出低分化腫瘤。有人進(jìn)一步證明，miRNA表達(dá)具有很高的組織特異性[16]。其中miRNA-141的變化最為顯著，其表達(dá)量是正常人的46倍，對前列腺癌診斷的敏感度和特異性分別為60%和100%，并與PSA有一定相關(guān)性。所有證據(jù)均提示miRNA可能在人類腫瘤（包括前列腺癌）的發(fā)生過程中起著非常重要的作用[17]。miRNA的檢測及功能分析不僅可作為前列腺癌的早期生物學(xué)檢測，也可進(jìn)一步加深我們對前列腺癌發(fā)生的理解。

二、前列腺癌分子標(biāo)記物發(fā)展趨勢

隨著分子生物學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展和基因技術(shù)、蛋白質(zhì)組學(xué)等技術(shù)的不斷成熟，篩選外周血中腫瘤標(biāo)志物的能力得到提高，有望尋找到更加特異和敏感的前列腺癌篩查指標(biāo)。隨著分子生物學(xué)技術(shù)的發(fā)展，研究已經(jīng)表明前列腺的發(fā)生發(fā)展是多種癌基因和抑癌基因作用的結(jié)果。將來可以從蛋白質(zhì)組水平和基因水平篩選出更加具有特異性和敏感性的前列腺癌腫瘤標(biāo)記物。

（一）蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)應(yīng)用

蛋白質(zhì)組學(xué)可以通過對整體蛋白的大規(guī)模分析研究生物過程相關(guān)蛋白質(zhì)的表達(dá)和功能的改變。疾病蛋白質(zhì)組學(xué)是蛋白質(zhì)組學(xué)研究的重要內(nèi)容，其研究宗旨是運用蛋白質(zhì)組學(xué)的研究手段比較正常細(xì)胞中的蛋白質(zhì)與病理狀態(tài)下細(xì)胞中蛋白質(zhì)，找到兩者在組成成分、表達(dá)水平、表達(dá)位置和修飾狀態(tài)等方面上的差異，進(jìn)而尋找到有助于疾病診斷和預(yù)后判斷的特征性蛋白質(zhì)群，通過尋找特征性蛋白質(zhì)群診斷疾病，判斷疾病的預(yù)后[18]。目前，蛋白質(zhì)組學(xué)研究手段也得到了飛速發(fā)展，其研究方法種類越來越豐富，包括DIGE（differential fluorescence two-dimensional gel electrophoresis ）、ICAT（isotope coded affinity tags）、SLAC（stable isotope labeling by amino acids in cell culture）、iTRAQ（isobaric tags for relative and absolute quantification）等。蛋白組學(xué)的研究手段已經(jīng)開始應(yīng)用于前列腺癌的研究之中。利用蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)鑒別前列腺癌腫瘤標(biāo)記物，不僅在基礎(chǔ)研究方面具有極其重要的價值，而且將在前列腺癌的早期診斷和評估患者預(yù)后中發(fā)揮重要作用。但是，目前蛋白質(zhì)組學(xué)在臨床應(yīng)用過程中存在一定局限性，在目前各類研究中，產(chǎn)生不同的研究結(jié)果，難以確定臨床的參考范圍，因此，目前仍不能應(yīng)用于臨床實踐。另外，由于蛋白質(zhì)組學(xué)研究對設(shè)備試劑等要求嚴(yán)格，費用相對昂貴，在一定程度上，制約了該項技術(shù)的臨床推廣應(yīng)用[19]。

（二）血清miRNA研究應(yīng)用

近年來，隨著對miRNA研究的深入，其生物功能及應(yīng)用備受廣大醫(yī)學(xué)研究者關(guān)注。相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，miRNA在腫瘤發(fā)生發(fā)展過程中均起到重要作用，因此miRNA可能成為新的腫瘤標(biāo)記物，而且為疾病發(fā)病機制研究及治療提供了新的切入點。目前miRNA已經(jīng)應(yīng)用于前列腺癌的基礎(chǔ)研究之中，wjg 由于miRNA的多元性，尚未確定哪種miRNA最適合用于檢測前列腺癌?？傊甿iRNA具有良好的研究與應(yīng)用前景，研究miRNA也可以加深我們對前列腺癌的發(fā)生發(fā)展的理解。

綜上所述，前列腺腫瘤標(biāo)記物的研究在最近十年取得了巨大的成就，并且這些成就促使學(xué)者繼續(xù)對該領(lǐng)域進(jìn)行深入的研究。前列腺癌特異性腫瘤生物標(biāo)記物的研究具有良好的臨床應(yīng)用前景。無論是血PSA還是miRNA標(biāo)記物，都已被越來越多地應(yīng)用于臨床，為腫瘤的早期診斷和治療提供了新的途徑。隨著相關(guān)檢測技術(shù)的不斷成熟，發(fā)現(xiàn)更加特異的新的前列腺癌血清標(biāo)記物是今后研究的必然趨勢和努力方向。

致謝：本課題由黑龍江省衛(wèi)生廳科研課題（2013369）項目資助

前列腺腫瘤; 腫瘤標(biāo)記, 生物學(xué)

1 左其明, 周占松. 醫(yī)學(xué)綜述 2013; 19(24): 4456-4458

2 谷欣權(quán),馬慶杰,孔祥波, 等. 中國老年學(xué)雜志 2003; 23(3): 162-163

3 朱剛, 劉明, 萬奔. 中華男科學(xué)雜志 2005; 11(9): 693-696, 712

4 Treszezamsky AD, Kachnic LA, Feng Z,et al. Cancer Res2007; 67(15): 7078-7081

5 Mirski SE, Bielawski JC, Cole SP.Biochem Biophys Res Commun2003; 306(4): 905-911

6 Desmedt C, Azambuja E, Larsimont D,et al. J Clin Oncol2009; 27(15 Suppl): S523

7 De Resende MF, Vieira S, Chinen LT,et al. J Transl Med2013; 11: 36

8 Raff AB, Gray A, Kast WM.Cancer Lett2009; 277(2): 126-132

9 Rajaskaran AK, Anilkumar G, Christiansen JJ,et al. Am J Physiol Cell Physiol2005; 288(5): C975-C981

10 Rajasekaran SA, Christiansen JJ, Schmid I,et al. Mol Cancer Ther2008; 7(7): 2142-2151

11 Colombatti M , Grasso S , Porzia A,et al. Plos One2009; 4(2): e4608

12 Doehn C, B?hmer T, Kausch I,et al. BioDrugs2008; 22(2) :71-84

13 Waecherle-Men Y, Uetz-von AE, Fopp M, et al.Cancer Immunol immunother2006; 55(12): 1524-1533

14 黃俏瑩, 胡艷玲. 中國癌癥防治雜志 2013; 5(4): 362-364

15 Haj-Ahmad TA, Abdalla MA.J Cancer2014; 5(3): 182-191

16 Ozen M, Creignton CJ, Ozdemir M,et al. Oncogene2008; 27(12): 1788-1793

17 Brase JC, Johnannes M, Schlomm T,et al. Int J Cancer2011; 128(3): 608-616

18 Byrne JC, Downes MR, ODonoghue N,et al. J Proteome Res2009; 8(2): 942-957

19 張紀(jì)恒, 李鳴. 現(xiàn)代泌尿生殖腫瘤雜志 2011; 3(1): 51-53

（2014-09-18收稿）

10.3969/j.issn.1008-0848.2014.11.021

R 737.25