尿PCA3 基因在早期前列腺癌診斷中的作用

徐志強(qiáng)

內(nèi)蒙古通遼市醫(yī)院泌尿外科，內(nèi)蒙古通遼 028000

前列腺癌（PCa）是男性最常見的生殖系統(tǒng)惡性腫瘤，多見于老年人群[1]。目前數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示前列腺癌的城市發(fā)病率已高達(dá)13.57/10 萬，且還有繼續(xù)上升的趨勢(shì)[2]。PCa 的病死率較高，這是由于PCa 的早期癥狀不明顯， 在我國多數(shù)PCa 患者是因癌癥的轉(zhuǎn)移性癥狀來院就診，往往已失去了行PCa 根治性手術(shù)的時(shí)機(jī)，保守治療效果不佳，預(yù)后不良。 因此早期診斷對(duì)于改善患者預(yù)后有積極作用，但早期缺乏特異性的臨床癥狀，患者難以自察，特異性腫瘤標(biāo)志物的實(shí)驗(yàn)室檢查則是PCa 早期篩查的重要手段， 其中以前列腺特異性抗原（PSA）最為常用[3]。 PSA 主要由前列腺上皮細(xì)胞分泌形成，PCa 細(xì)胞增殖， 使得血清PSA 水平異常上升，結(jié)合PSA 水平≥10 μg/L 進(jìn)行前列腺組織的穿刺活檢，很大程度上提高了PCa 診斷的敏感性。 PSA檢測為前列腺癌根治性手術(shù)的時(shí)機(jī)提供保障，極大地提高了患者的無瘤生存率， 改善了患者的生存質(zhì)量。血清PSA 檢測逐漸成為一些發(fā)展中國家篩查PCa 的主要手段。 但是PSA 無PCa 特異性，在良性前列腺增生性疾病中，血清PSA 水平也會(huì)有升高，尤其當(dāng)水平處于4～10 ng/mL 的“灰區(qū)”時(shí)，前列腺穿刺活檢的陽性率僅在30%～40%，篩查的特異性較差，造成了無意義的穿刺活檢，徒增患者的痛苦，且造成不必要的醫(yī)療資源浪費(fèi)[4]。 因此尋求特異性高的PCa 早期篩查特異性腫瘤標(biāo)志物，減少不必要的穿刺活檢成為泌尿科臨床的難點(diǎn)問題。前列腺癌抗原3（PCA3）基因?qū)儆谛滦偷腜Ca 腫瘤標(biāo)志物。 PCA3 在前列腺腫瘤標(biāo)本及轉(zhuǎn)移灶標(biāo)本中均呈現(xiàn)出特異性的高表達(dá)狀態(tài)，有助于提高PCa 診斷的特異性[5]。近年來，國內(nèi)學(xué)者就PCA3 在PCa 早期診斷中的應(yīng)用進(jìn)行了不少研究，該次研究就相關(guān)研究進(jìn)行綜述， 綜合分析尿PCA3 基因在早期PCa 診斷中的作用，為PCa 的臨床診治提供理論參考依據(jù)。

1 PCA3 的結(jié)構(gòu)

PCA3 基因位于 9 號(hào)染色體上長臂的 2 區(qū)的q21-22 段，長度在25 kbp，其中外顯子和內(nèi)含子的數(shù)目分別為4 個(gè)和3 個(gè)。經(jīng)核酸序列分析顯示，4 個(gè)外顯子的長度分別為 120 bp、165 bp、183 bp 以及 3 455 bp，3 個(gè)內(nèi)含子的長度分別為 20 kb、873 bp、227 bp。外顯子4 由3 個(gè)亞單位選擇性剪接而成，3 個(gè)亞單位均能發(fā)生選擇性的多聚腺苷化， 從而產(chǎn)生不同的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物。 PCA3 屬于非編碼mRNA 的基因，不可翻譯成蛋白質(zhì)，其具體的生物學(xué)功能也尚不明確。

2 PCA3 表達(dá)特性

PCA3 只在前列腺組織中表達(dá)，在正常狀態(tài)下，前列腺組織中PCA3 處于微量表達(dá)水平，PCa 患者的PCA3 的表達(dá)處于高水平狀態(tài)， 表達(dá)水平高達(dá)正常前列腺組織的100 倍[6]。 一項(xiàng)針對(duì)健康受試者前列腺組織、 各種臟器組織及皮膚骨骼等在內(nèi)的22 種人體正常組織的實(shí)時(shí)定量熒光聚合酶鏈反應(yīng) （RT-PCR）顯示，除了前列腺組織和腎臟組織外，PCA3 在其他組織中均不表達(dá)，而腎臟組織中的表達(dá)又顯著低于前列腺組織，處于極低的水平[7]。多項(xiàng)實(shí)時(shí)定量逆轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈反應(yīng)（qRT-PCR）和蛋白質(zhì)免疫印跡(WB)實(shí)驗(yàn)顯示，PCA3 基因在PCa 細(xì)胞中呈現(xiàn)出高度特異性表達(dá)的特點(diǎn)，而在前列腺正常組織和良性病變組織中并沒有出現(xiàn)異常的高表達(dá)情況，僅表現(xiàn)為極少量表達(dá)或不表達(dá)[8]。此外在其他的惡性腫瘤組織中，并沒有發(fā)現(xiàn)存在 PCA3 異常表達(dá)的情況，因此在PCa 診斷中有其他腫瘤標(biāo)志物達(dá)不到的高度特異性。 臨床分析顯示，PCA3 的這一表達(dá)特性與PCA3 啟動(dòng)子的PCa 特異性有關(guān)。

3 PCA3 檢測

由于PCA3 基因?qū)儆诜蔷幋amRNA 的基因，因此無法使用常規(guī)免疫組化法進(jìn)行測定蛋白表達(dá)水平，因此檢測多從核酸分子水平方面進(jìn)行著手。 PCA3 基因由前列腺組織表達(dá)，而前列腺導(dǎo)管與尿道相連，在對(duì)前列腺適當(dāng)按摩后，會(huì)有一定的前列腺組織細(xì)胞脫落到前列腺液中，最終經(jīng)尿道排出，故而在進(jìn)行PCa 的診斷時(shí)，可采集前列腺按摩后的尿液，通過檢測其尿沉渣中PCA3 表達(dá)量進(jìn)行分析和診斷[9]。 原位雜交法對(duì)前列腺組織中PCA3 檢測的靈敏度和特異度均尚可，均在80%以上，但是觀測等待的周期較長，且存在一定的放射性污染， 不適宜進(jìn)行臨床的大量篩查。RT-PCR 技術(shù)以二重時(shí)間分辨熒光為基礎(chǔ)，其靈敏度強(qiáng)，是目前較為成熟的RNA 檢測技術(shù)，對(duì)于樣本中微量RNA 的表達(dá)也能有效檢測出。 應(yīng)用RT-PCR 技術(shù)能檢測出PCA3mRNA 水平，并進(jìn)行量化分析，研究顯示應(yīng)用進(jìn)行PCA3mRNA 檢測診斷PCa 的特異度高達(dá)89%，是目前檢測 PCA3 的常用方法[10]。 但是前列腺液中PCa 脫落細(xì)胞的數(shù)量較少， 因此RT-PCR 技術(shù)檢測仍需要規(guī)范的前列腺按摩手法以獲得足夠量的前列腺液。 而Progensa PCA3 檢測試劑盒是基于轉(zhuǎn)錄介導(dǎo)的擴(kuò)增檢測法（TMATM）研發(fā)成的PCA3 新型檢測技術(shù)，除了檢測PCA3mRNA 之外，還在同時(shí)測定了 PSAmRNA 水平， 且測定迅速， 費(fèi)用低廉， 成為PCA3 檢測的重要方法。

4 PCA3 評(píng)分

PCA3 評(píng)分是在尿液中 PCA3mRNA 水平和PSAmRNA 水平測定基礎(chǔ)上形成的定量分析指標(biāo)。PCA3 評(píng)分的計(jì)算方式為 PCA3mRNA/PSAmRNA*1 000，它綜合考量了PCA3mRNA 和PSAmRNA 兩者的檢測水平，不少學(xué)者使用尿PCA3 評(píng)分來分析研究其與PCa 檢出率的關(guān)系。采用PCA3 評(píng)分進(jìn)行指導(dǎo)前列腺穿刺活檢，能改善PSAmRNA 單獨(dú)檢測在PCa 的診斷中特異性較低的不足，有助于減少不必要的前列腺穿刺活檢。只有設(shè)定準(zhǔn)確的尿PCA3 評(píng)分的閾值，才能更好的判斷尿PCA3 評(píng)分結(jié)果。 為了尋找靈敏度和特異度之間的平衡，獲得最佳的診斷效能，PCA3 評(píng)分的最佳截?cái)嘀凳荘Ca 診斷的重點(diǎn)， 但目前國內(nèi)尚無準(zhǔn)確的界點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)，臨床多以歐洲建議的PCA3 評(píng)分≥35 分作為初次前列腺穿刺活檢的標(biāo)準(zhǔn)[11]。

5 PCA3 在PCa 診斷中的價(jià)值

5.1 PCA3 在PCa 穿刺活檢中的應(yīng)用

前列腺穿刺活檢是PCa 診斷的金標(biāo)準(zhǔn)。 在PSA水平指導(dǎo)下進(jìn)行前列腺穿刺活檢的特異性不足70%，處于較低水平，造成不必要的痛苦，因此利用PSA 水平預(yù)測PCa 的效果并不理想，假陽性偏高。 而PCA3在PCa 組織中的特異性表達(dá)為PCA3 在前列腺癌診斷中的應(yīng)用提供了理論依據(jù)。 不少研究證實(shí)，作為前列腺癌腫瘤標(biāo)志物，PCA3 的表現(xiàn)顯著優(yōu)于PSA。謝廣進(jìn)[12]選取125 例前列腺穿刺活檢人群作為研究對(duì)象，并選取15 名無前列腺癌危險(xiǎn)因素的正常人群作為對(duì)照， 采用RT-PCR 技術(shù)測定其PCA3mRNA 水平和PSAmRNA 水平，并計(jì)算PCA3 評(píng)分，結(jié)果顯示與對(duì)照組和穿刺活檢陰性組相比，穿刺活檢結(jié)果為陽性組的受試者的PCA3 評(píng)分顯著升高。 與穿刺活檢結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析，PCA3mRNA 水平和PSAmRNA 水平在PCa預(yù)測中的特異度分別為79%、60%，PCA3mRNA 預(yù)測的特異度明顯優(yōu)于PSAmRNA。 王健等[13]人的研究發(fā)現(xiàn)對(duì)于PSA 灰區(qū)的穿刺活檢患者，PCa 患者的PCA3 mRNA/D 值和PCA3mRNA/PSA mRNA 值均明顯高于前列腺增生者， 以 2.01 為閾值，PCA3 mRNA/D 診斷PCa 的曲線下面積為0.915， 靈敏度、 特異度分別為93.75%、74.07%， 提高了 PSA 灰區(qū) PCa 檢出的準(zhǔn)確度。 以上數(shù)據(jù)均提示PCA3 診斷PCa 的效能要優(yōu)于PSA。

而不同PCA3 評(píng)分診斷閾值對(duì)PCa 診斷效能也有很大的差別，尿液PCA3 評(píng)分較低時(shí)，前列腺穿刺活檢陽性率較低，隨著尿液PCA3 評(píng)分的上升，活檢陽性率也隨之升高。 有研究數(shù)據(jù)顯示尿液PCA3 評(píng)分在＜5 分、＞100 分時(shí)，穿刺活檢的陽性率分別為14%、69%，提示PCA3 評(píng)分與穿刺活檢陽性率之間有較好的正相關(guān)性[14]。 馬俊等[15]對(duì) PCA3 評(píng)分診斷 PCa 的閾值進(jìn)行分析顯示， 在閾值為 35 分、50 分時(shí)， 其診斷PCa 的靈敏度分別為 78.1%、65.5%， 特異度則是69.8%、82.1%， 綜合分析顯示， 以35 分為閾值時(shí)，PCA3 評(píng)分診斷PCa 的效能最高，既能降低穿刺假陽性率，避免過多的無意義穿刺，也能最大程度的避免中高危PCa 患者發(fā)生漏診。

PCA3 基因作為目前前列腺癌的特異性腫瘤標(biāo)志物，若與其他前列腺癌的診斷方法有效結(jié)合，應(yīng)該會(huì)具有更高的診斷價(jià)值。 有學(xué)者將PCA3 評(píng)分與臨床判斷綜合應(yīng)用于55 例Gleason 評(píng)分≥7 的前列腺癌患者的診斷，結(jié)果顯示綜合PCA3 評(píng)分與臨床判斷進(jìn)行診斷， 能將單獨(dú)臨床判斷診斷的漏診例數(shù)由13 例減少為7 例。

5.2 PCA3 與PCa 病理分期、分級(jí)中的應(yīng)用

近年來， 有研究發(fā)現(xiàn)，PCA3 對(duì)于PCa 的病理分期、分級(jí)中也有一定的應(yīng)用價(jià)值，具備潛在預(yù)測PCa病理分期和侵襲性的作用[16]。分析可能是由于PCa 病理分期、分級(jí)的上升，其侵襲性越強(qiáng)，體積越大，因此去分化越嚴(yán)重， 因此在進(jìn)行前列腺按摩時(shí)，PCa 脫落細(xì)胞的概率和數(shù)量也就越高， 因此PCA3 水平升高。陳鵬等[17]對(duì) 37 例 PCa 的 PCA3 評(píng)分與 Gleason 分級(jí)、Whitmore-Jewett 分期進(jìn)行了相關(guān)性分析， 結(jié)果顯示Gleason 分級(jí)在 8～10 分組的 PCa 患者 PCA3 外周血表達(dá)陽性率和PCA3 評(píng)分顯著高于5～7 分組，Whitmore-Jewett 分期在 C 期/D 期的 PCa 患者 PCA3 外周血表達(dá)陽性率和 PCA3 評(píng)分顯著高于 B 期組 （P＜0.05）。 經(jīng)相關(guān)性分析顯示，PCA3 評(píng)分與 Gleason 分級(jí)、Whitmore-Jewett 分期之間均呈正相關(guān)趨勢(shì)。 （r=0.363、0.51,P＜0.05）。 不過也有學(xué)者認(rèn)為尿 PCA3 評(píng)分與腫瘤體積無明顯相關(guān)關(guān)系。

6 總結(jié)和展望

作為 PCa 的腫瘤標(biāo)志物，PCA3 mRNA 在 PCa 細(xì)胞中高度特異性的表達(dá)，在預(yù)測PCa 中的靈敏度和特異度方面要明顯優(yōu)于常用的PSA 標(biāo)志物。 PCA3 評(píng)分一定程度上能達(dá)到早期診斷的PCa 的作用，使用其作為前列腺穿刺活檢的參考指標(biāo)， 能減少無意義穿刺，提高穿刺的準(zhǔn)確率。 且PCA3 與PCa 的病理分期、分級(jí)中也有一定的相關(guān)性， 此外PCA3 檢測較為方便，操作具有無創(chuàng)性， 在PCa 診斷中有著廣闊的應(yīng)用前景。 不過目前關(guān)于PCA3 的研究時(shí)間尚短，對(duì)確切的生物學(xué)功能和PCa 中高表達(dá)的具體機(jī)制均缺乏足夠的認(rèn)識(shí)，PCA3 的檢測方法也存在一定的不足，技術(shù)要求較高，其閾值設(shè)定也還存在較大的爭議,因此還需加大對(duì)PCA3 的深入研究，并完善檢測方法，以不斷提升在PCa 診斷中的應(yīng)用價(jià)值。隨著以后PCA3 檢測方法的進(jìn)一步改善， 檢測成本的逐步降低， 尿PCA3評(píng)分的閾值逐漸得到共識(shí)，相信在不久的將來，PCA3基因有望代替PSA 成為PCa 篩查的主要工具。