前列腺癌生物標(biāo)志物研究進(jìn)展

趙國臣，吳 波，張 彬，胡操陽，賈杰東，王東文

（1. 山西醫(yī)科大學(xué)第一醫(yī)院泌尿外科，山西 太原 030001；2. 國家癌癥中心/國家腫瘤臨床醫(yī)學(xué)研究中心/中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院腫瘤醫(yī)院深圳醫(yī)院泌尿外科，廣東深圳 518116）

前列腺癌是泌尿系統(tǒng)高發(fā)惡性腫瘤，是僅次于肺癌的男性第2 大癌癥，死亡率占癌癥相關(guān)死亡的第3 位［1］。根 據(jù)2015 年 中 國 國 家 癌 癥 登 記 中 心（NCCR）數(shù)據(jù)，前列腺癌的發(fā)病率在男性癌癥中排第7 位。前列腺癌的早期診斷是提高中國前列腺癌生存率的關(guān)鍵。早期前列腺癌采用根治性前列腺切除術(shù)和根治性放療，生存率高，預(yù)后較好；晚期前列腺癌采用基于雄激素剝奪治療的綜合治療方法，其生存率較低，預(yù)后較差［2］。直腸指檢配合血清前列腺特異性抗原（PSA）檢測(cè)是目前公認(rèn)的早期前列腺癌篩查最佳方法。PSA 被廣泛應(yīng)用于前列腺癌的診斷及對(duì)預(yù)后和治療效果的檢測(cè)。然而PSA特異性差，研究表明在PSA 水平升高（4.0～9.9 ng/mL）的男性患者中，只有22%～26%的患者確診前列腺癌［3］。PSA 的低特異性及檢測(cè)的高假陽性率會(huì)造成大量不必要的穿刺，增加患者身體及經(jīng)濟(jì)上的負(fù)擔(dān)。同時(shí)PSA 檢測(cè)也表現(xiàn)出較高假陰性率。有研究對(duì)2 950 例PSA 水平在4.0 ng/mL 的男性研究發(fā)現(xiàn)，15.2%患者通過前列腺穿刺活檢確診為前列腺癌［4］。盡管如此，PSA 檢測(cè)仍然是各國前列腺癌篩查最常用的手段。然而臨床上尋求替代的前列腺癌生物標(biāo)志物及有效規(guī)避PSA 檢測(cè)過度診斷及過度治療弊端的研究依然在持續(xù)進(jìn)行中。

晚期前列腺癌接受雄激素剝奪治療發(fā)生轉(zhuǎn)移時(shí)稱為轉(zhuǎn)移性去勢(shì)抵抗性前列腺癌（mCRPC）［5］?；诙辔髯仙即嫉幕煼桨甘寝D(zhuǎn)移性去勢(shì)抵抗性前列腺癌一線治療方案［6］。相比基于米托蒽醌的化療方案，新方案可增加患者2.4 個(gè)月的生存周期并改善大約22%患者的生活質(zhì)量［7］。同時(shí)新的化療藥物（卡巴紫杉醇）、放射性藥物（鐳-223）、雄激素受體靶向藥物ARTAs（阿比特龍和苯扎魯胺）及免疫治療方法（sipuleucel-T）已被美國FDA 批準(zhǔn)用于mCRPC 的治療［7］，這些藥物被證明可提高患者3～5個(gè)月生存周期。然而mCRPC 患者藥物耐藥情況嚴(yán)重，幾乎25%mCRPC 患者觀察到對(duì)ARTAs 從頭耐藥，此外這些藥物的交叉耐藥性也很常見［8］。然而PSA 并不是晚期前列腺癌治療中的生物標(biāo)志物，PSA 水平無法評(píng)估治療效果，更無法評(píng)價(jià)藥物耐藥。同時(shí)新的基因治療手段如PARP 抑制劑的出現(xiàn)也需要相關(guān)生物標(biāo)志物來監(jiān)測(cè)疾病進(jìn)展，評(píng)價(jià)治療反應(yīng)，指導(dǎo)個(gè)體化用藥。本文就前列腺癌診斷及治療方面表現(xiàn)廣泛應(yīng)用前景的前列腺癌生物標(biāo)志物予以綜述。

1 前列腺健康指數(shù)PHI

為了提高前列腺特異性抗原（PSA）的診斷價(jià)值，引入了3 種前列腺特異性抗原亞型（tPSA、%fPSA、p2PSA）組合成前列腺健康指數(shù)（PHI）。有研究 對(duì)1 362 例tPSA 水 平 在1.6～8.0 ng/mL 的 患 者行前列腺穿刺活檢發(fā)現(xiàn)，PHI 診斷效能［曲線下面積（AUC=0.74）優(yōu) 于p2PSA（AUC=0.72）、p2PSA（AUC=0.63）、% fPSA（AUC=0.61）和 tPSA（AUC=0.56）］［9］。Tosoian 等［10］研 究 認(rèn) 為PHI 是評(píng)估前列腺癌風(fēng)險(xiǎn)的有效工具，可減少不必要前列腺穿刺活檢。PHI 也可與多參數(shù)磁共振成像（mpMRI）結(jié)合提高前列腺癌診斷效能。Gnanapragasam 等［11］對(duì)279 例接受多參數(shù)磁共振成像（MpMRI）引導(dǎo)下經(jīng)會(huì)陰再次活檢的患者進(jìn)行了調(diào)查顯示，與單獨(dú)使用mpMRI 和PSA（AUC=0.64，AUC=0.69）相比，PHI 能夠增加mpMRI 對(duì)前列腺癌（AUC=0.71）和臨床有意義的前列腺癌（AUC=0.75）的預(yù)測(cè)價(jià)值。以35 為診斷閾值，發(fā)現(xiàn)PHI 和mpMRI 聯(lián)合使用的陰性預(yù)測(cè)值（NPV）為0.97，可用于排除臨床上有意義的前列腺癌。同時(shí)21 例前列腺癌患者中只有1例被遺漏，42%的患者可以免于再次活檢。

2 前列腺癌抗原3（PCA3）

PCA3 是前列腺特異性的非蛋白編碼RNA，在前列腺癌中明顯過表達(dá)，不受前列腺體積和/或其他前列腺疾?。ㄈ缜傲邢傺祝┯绊憽ＥcPSA 相比，PCA3 水平更加特異性預(yù)測(cè)前列腺穿刺活檢的結(jié)果［12］。Fradet 等［13］研究發(fā)現(xiàn)PSA 水平低于4 ng/mL患者中，PCA3 預(yù)測(cè)陽性活檢結(jié)果的敏感度為74%［特異度91%，陽性預(yù)測(cè)值（PPV）75%］，而PSA 的PPV 僅為38%。在歐洲一項(xiàng)對(duì)516 例PSA 值可疑的患者多中心研究發(fā)現(xiàn)，活檢陽性患者平均PCA3值升高（69.6vs.31.0，P＜0.000 1）。同時(shí)當(dāng)PCA3＞60 時(shí)，活檢確診前列腺癌的概率高達(dá)80%［14］。同時(shí)PCA3 也可用于指導(dǎo)低危前列腺癌主動(dòng)監(jiān)測(cè)（AS）。Ploussard 等［15］對(duì)106 例低危前列腺癌患者術(shù)前評(píng)估發(fā) 現(xiàn)，PCA3 評(píng) 分≥25 相 比PCA3 評(píng) 分＜25 的 患 者發(fā)生臨床有意義前列腺癌風(fēng)險(xiǎn)增加3 倍。Auprich等［16］研究也證實(shí)了PCA3 在鑒別臨床有意義的前列腺癌的價(jià)值。他們?cè)陬A(yù)測(cè)模型中納入PCA3，提高了對(duì)組織學(xué)確診但臨床無進(jìn)展性前列腺癌預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性。然而由于PCA3 與前列腺癌Gleason 評(píng)分及臨床分期無關(guān)，其應(yīng)用范圍較窄。2017 EAU 指南和2019 NCCN 指南也僅將其作為前列腺癌初次活檢陰性，輔助判斷是否需要二次活檢的潛在指標(biāo)。

3 Select MDx（HOXC6、TDRD1 和DLX1）

Select MDx 是一種檢測(cè)DRE 后尿甲基化的方法。Leyten 等［17］在使用基因表達(dá)譜數(shù)據(jù)確定了39個(gè)前列腺癌生物標(biāo)記物后，根據(jù)對(duì)組織樣本和尿沉淀物的定量聚合酶鏈反應(yīng)（PCR）分析選擇了8 個(gè)生物標(biāo)記物。與PSA 和Progensa PCA3 試驗(yàn)（AUC分別為0.72 和0.68）相比，尿液三基因組合（HOXC6、TDRD1 和DLX1）在檢測(cè)具有臨床意義的前列腺癌（Gleason 評(píng)分≥7）方面具有更高的準(zhǔn)確性（AUC=0.77）。van Neste 等［18］在兩個(gè)獨(dú)立的前瞻性多中心臨床試驗(yàn)中證實(shí)這一結(jié)果。結(jié)合HOXC6 和DLX1 信使RNA（mRNA）表達(dá)水平與傳統(tǒng)危險(xiǎn)因素（即PSA 密度、DRE、PSA、年齡、前列腺活檢病史和家族史）的雙基因風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分不僅能夠預(yù)測(cè)活檢時(shí)的高級(jí)別前列腺癌（AUC=0.90），同時(shí)還可以減少不必要的活檢和潛在的過度治療。低風(fēng)險(xiǎn)Select MDx 評(píng)分預(yù)測(cè)前列腺癌陰性率為90%，預(yù)測(cè)高風(fēng)險(xiǎn)前列腺癌陰性率為98%［19］。

4 循環(huán)腫瘤細(xì)胞（CTC）

循環(huán)中的腫瘤細(xì)胞通過上皮間充質(zhì)轉(zhuǎn)化（EMT）獲得可塑性和運(yùn)動(dòng)性，形成新的轉(zhuǎn)移灶［6］。CTC 還可以從血液中遷移、滲入和滲出到組織中。因此CTC 可用于反映疾病分期和疾病進(jìn)展。CTC計(jì)數(shù)已成為評(píng)估癌癥預(yù)后和評(píng)價(jià)治療效果的一個(gè)潛在的生物標(biāo)志物。接受新型ARTAS 治療的患者可見sPSA 的降低，但無法確定腫瘤細(xì)胞的凋亡。CTC 計(jì)數(shù)不受雄激素的直接調(diào)節(jié)，是一種能更好預(yù)測(cè)前列腺癌患者治療反應(yīng)的生物標(biāo)志物。有研究表明，CTC 計(jì)數(shù)可用于評(píng)估轉(zhuǎn)移性去勢(shì)抵抗性前列腺癌（mCRPC）患者的治療效果。在用醋酸阿比特龍治療mCRPC 患者的II 期臨床試驗(yàn)中，CTC 計(jì)數(shù)結(jié)合乳酸脫氫酶（LDH）水平用于評(píng)價(jià)患者生存狀況［20］。CTC 計(jì)數(shù)在前列腺癌，特別是在mCRPC 中的預(yù)后價(jià)值已經(jīng)在臨床試驗(yàn)和多個(gè)大型Ⅱ期和Ⅲ期試驗(yàn)中證實(shí)［22］，每7.5 mL 血液，CTC 計(jì)數(shù)≥5 個(gè)提示患者總生存率明顯縮短［21］。

前列腺癌是由雄激素驅(qū)動(dòng)的，因此雄激素受體（AR）信號(hào)在其中起著重要作用。去勢(shì)抵抗性前列腺癌（CRPC）常表現(xiàn)為AR 表達(dá)增高、活性增強(qiáng)和AR 突變。這是新一代ARTAs 藥物（如阿比特龍、苯扎魯胺、阿帕魯胺、達(dá)魯他胺）的研制基礎(chǔ)。新藥的出現(xiàn)一定程度改善了患者生存。盡管如此，CRPC 患者對(duì)ARTAs 的初級(jí)和獲得性耐藥是常見的。這可能與CRPC 細(xì)胞中AR 剪接變異體的表達(dá)有關(guān)。AR 剪接變異體缺乏配體結(jié)合的C 末端結(jié)構(gòu)域，這可以導(dǎo)致AR 的結(jié)構(gòu)性配體非依賴性激活。剪接變異體AR-v7 被認(rèn)為是最常見、最具生物學(xué)和臨床相關(guān)性的剪接變異體。有學(xué)者提出在接受苯扎魯胺或阿比特龍治療的mCRPC 患者中，CTCs 中AR-v7mRNA 的表達(dá)與較低的PSA 應(yīng)答率和較短的無進(jìn)展生存期（PFS）有關(guān)［22］。所有可檢測(cè)到AR-v7 的患者都沒有顯示PSA 反應(yīng)。更多的研究已將AR-v7 與mCRPC 患者對(duì)阿比特龍和苯扎魯胺的耐藥性聯(lián)系起來，而AR-v7 陽性患者可能仍然對(duì)紫杉烷類化療藥物敏感。此外，結(jié)合CTC 和AR-v7狀態(tài)可提供強(qiáng)有力的癌癥預(yù)后信息。CTC 陰性的患者預(yù)后最好，其次是CTC 陽性或AR-v7 陰性的患者，而CTC 陽性和AR-v7 陽性的患者預(yù)后最差。因此，CTC、AR-v7 狀態(tài)有可能作為反映阿比特龍和苯扎魯胺耐藥的生物標(biāo)志物。

5 信使RNA（mRNA）

mRNA 包括一大類RNA 分子，它們將遺傳信息從基因轉(zhuǎn)移到核糖體，然后翻譯成蛋白質(zhì)產(chǎn)物。致癌和腫瘤抑制mRNA 的失調(diào)是所有癌癥進(jìn)展的基礎(chǔ)。檢測(cè)體液中腫瘤特異性mRNA 轉(zhuǎn)錄體是確定腫瘤特征的一種直接和相對(duì)簡(jiǎn)單的方法。已經(jīng)證明mRNA KLK3 和TMPRSS2-ERG 對(duì)于許多尿液診斷試驗(yàn)（SelectMDx 、ExoDx）非常重要。最近的研究也顯示了其在血液診斷中的價(jià)值。在一項(xiàng)對(duì)化療后CRPC 患者的研究中，37%的外周血單核細(xì)胞（PBMC）中，部分TMPRSS2-ERG 呈陽性［23］。當(dāng)用阿比特龍治療時(shí)，TMPRSS2-ERG 不能預(yù)測(cè)療效［24］。相 反，化 療 初 期 患 者 的TMPRSS2-ERG 和KLK3 水平隨著多西紫杉醇周期的延長而降低。在一項(xiàng)獨(dú)立的研究中，多西紫杉醇治療時(shí)TMPRSS2-ERG 陰性的mCRPC 患者在進(jìn)展時(shí)轉(zhuǎn)為陽性狀態(tài)（41%）［25］。這些發(fā)現(xiàn)提示TMPRSS2-ERG在化療耐藥中可能起作用。當(dāng)然TMPRSS2-ERG的作用依然需要進(jìn)行大型前瞻性研究來驗(yàn)證這些結(jié)果。

6 miRNAs

microRNAs（miRNAs）是一種短的（19～21 個(gè)核苷酸）單鏈RNA，通過與mRNA 的相應(yīng)結(jié)合位點(diǎn)結(jié)合，在轉(zhuǎn)錄后水平上控制基因的表達(dá)。miRNAs可能通過調(diào)控抑癌基因和癌基因的表達(dá)來推動(dòng)腫瘤的發(fā)生和發(fā)展。2008 年，3 項(xiàng)獨(dú)立的研究表明，腫瘤相關(guān)的miRNAs 被釋放到血液循環(huán)中，并且以穩(wěn)定的形式存在于人的血漿和血清中［3］。miRNAs 有可能作為前列腺癌診斷和預(yù)后的生物標(biāo)記物。目前關(guān)于miRNA 的研究缺乏共識(shí)。到目前為止，mir-200 家族（包括miRNA-141-3p）和miR-375 似乎是最有前途的。在兩項(xiàng)臨床研究中，miR-21、miR-200A、miR-200C 和miR-375 水 平 與CRPC 患者的生存率相關(guān)。結(jié)合臨床標(biāo)記物，這些miRNAs可用來區(qū)分高危前列腺癌、低危前列腺癌和健康人群。

miR-141-3p 的生物學(xué)效應(yīng)與環(huán)境相關(guān)，可能是致癌的或抑制腫瘤的［26］。尿中miR-141-3p 水平升高可以區(qū)分良性和惡性前列腺癌，而血液中miR-141-3p 水平升高與疾病進(jìn)展和轉(zhuǎn)移相關(guān)［27］。外泌體miR-141-3p 可能啟動(dòng)骨組織產(chǎn)生有利于腫瘤的微環(huán)境，而其在CTCs 中的表達(dá)誘導(dǎo)MET 并促進(jìn)前列腺癌細(xì)胞定居新的轉(zhuǎn)移部位。兩項(xiàng)獨(dú)立研究已經(jīng)證明miR141-3p 水平升高對(duì)轉(zhuǎn)移性前列腺癌有預(yù)測(cè)作用。監(jiān)測(cè)前列腺癌患者血漿miR-141-3p水平可預(yù)測(cè)轉(zhuǎn)移風(fēng)險(xiǎn)。

miRNA-375（miR-375）最初被描述為一種腫瘤抑制因子，但最近的證據(jù)表明，它的生物學(xué)效應(yīng)具有環(huán)境和組織特異性。前列腺癌患者血清miR-375水平相比健康人群顯著升高。此外，miR-375 的表達(dá)水平與CRPC 的前列腺癌進(jìn)展、轉(zhuǎn)移和多西紫杉醇耐藥相關(guān)［22］。與miR-141-3p 一樣，miR-375 也被證明可以誘導(dǎo)CTCs 中的MET，促進(jìn)遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移的形成［22］。這些發(fā)現(xiàn)與Bryant 等［28］的發(fā)現(xiàn)一致，他們發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)移性前列腺患者（n=47）血清外泌體中含有明顯多于對(duì)照隊(duì)列（n=72）的外泌體miR-375。因此，血漿或血清miR-375 水平升高可以預(yù)測(cè)前列腺癌轉(zhuǎn)移和化療耐藥的存在。

7 lncRNA

lncRNA 是不編碼蛋白質(zhì)的長鏈非編碼RNA（長度超過200 個(gè)核苷酸）。目前人類中檢測(cè)到超過6 萬個(gè)lncRNA 基因。lncRNAs 的異常表達(dá)與包括前列腺癌在內(nèi)的多種人類疾病有關(guān)。在一項(xiàng)多中心研究中，原發(fā)性前列腺癌組織中SWI/SNF 復(fù)合物拮抗劑SChLAP1（SChLAP1）lncRNA 的表達(dá)水平與轉(zhuǎn)移和生化復(fù)發(fā)高度相關(guān)［29］。人肺腺癌轉(zhuǎn)移相關(guān)轉(zhuǎn)錄體1（MALAT1）是一種LncRNA，與正常癌旁組織相比，MALAT1 在82.5%的PCa 組織中高表達(dá)。一項(xiàng)研究測(cè)定87 例前列腺癌（PCa）、82 例良性前列腺增生（BPH）和23 例健康對(duì)照者血漿MALAT1 水平后發(fā)現(xiàn)血漿MALAT1 水平比sPSA更 能 預(yù) 測(cè) 前 列 腺 癌［30］。MALAT1 和sPSA 聯(lián) 合 使用時(shí)明顯提高了前列腺癌診斷準(zhǔn)確率。同時(shí)MALAT1 還被證明通過促進(jìn)AR-v7 的產(chǎn)生來誘導(dǎo)對(duì)苯扎魯胺的耐藥性［31］。 臨床前證據(jù)表明，MALAT1 也可能通過間接上調(diào)A-激酶錨定蛋白12（AKAP12）而 導(dǎo) 致 多 西 紫 杉 醇 耐 藥［32］。因 此lncRNA 作為預(yù)測(cè)CRPC 患者耐藥的生物標(biāo)志物成為可能。

前列腺癌生物標(biāo)志物的研究仍然在進(jìn)行中，大部分研究?jī)H局限于小隊(duì)列及回顧性研究，普適性的生物標(biāo)志物仍然需要大型隊(duì)列研究。相關(guān)泌尿外科指南仍然是把PSA 作為前列腺癌的主要生物標(biāo)志物。以血液和組織為基礎(chǔ)的生物標(biāo)記物具有很大的臨床意義，例如選擇有效的生物標(biāo)志物用于低風(fēng)險(xiǎn)前列腺癌的主動(dòng)監(jiān)測(cè)、使用新型生物標(biāo)記物判斷藥物治療效果及疾病預(yù)后等。相信在不久的將來，分子生物標(biāo)記物結(jié)合臨床組織病理學(xué)特征以及影像診斷學(xué)等共同服務(wù)于前列腺癌的診斷及治療決策。