前列腺肿瘤标志物研究进展

前列腺肿瘤标志物研究进展 前列腺肿瘤标志物研究进展 国际检验医学杂志2006年6月第27卷第6期1mJ1且bbled.June2oo6,Vb1.27,Nn6 前列腺肿瘤标志物研究进展 熊俊综述闪全忠审校 【摘薹】近年来,对前列腺肿瘤标志物的研究不再局限于前列腺特异性抗原(PSA), 随着检测技 术的不断发展,GSTPI.PSCA,PSMA,TERT,PDEF等新型前列腺标志物不断出现,联 合检测成为未 来发展的方向.该文就此方面的研究进展作一综述. 【关键词】前列腺肿瘤,前列腺特异抗原}谷胱甘肽转移酶 前列腺癌(prostaticcarcinoma,Pca)是一种世界 范围内发病率和死亡率都名列前茅的恶性肿瘤,对 Pca肿瘤标志物的研究一直受到广泛重视.前列腺特 异性抗原(prostaticspecificantigen,PSA)的发现是 Pca早期诊断的一个里程碑式的进展,是目前唯一公 认的用于Pca筛选的实验室诊断指标,但它也存在特 异性和敏感性不高的问题,科学家对PSA应用的改 良从未停止过.PSA亚型的研究似乎是一个很有希 望的方向,GSTP1,PSCA,PSMA,TERT,PSMA等 在疾病的诊断,分期,预后,疗效观察等不同方面显示 出各自优势. 前列腺特异性抗原 前列腺特异性抗原(PSA)是目前公认的Pca的 首选筛查指标.其成功之处在于它的组织特异性. PSA在前列腺组织中以接近lmg/ml的水平存在,而 在前列腺健康的男性血清中却几乎检测不到.广泛 的临床调查认为,PSA4.Ong/ml是可以普遍接受的 诊断Pca的正常上限.但在Pea早期诊断的临床实 践中,这个统一存在许多缺陷,例如,PSA值在4 , lOng/ml的男性中仅有2O,4O的人被发现患有 Pea,而2O,3O血清PSA值在2~4ng/ml的男性 也将罹患Pca,究其原因,主要是由于血清PSA受年 龄,种族,前列腺大小等诸多因素的影响,因此,根据 受试人群不同对诊断标准进行细分就显得十分必要. 血清PSA水平随年龄增长而升高,但变化的速 率因人而异.研究明,血清PSA水平快速增长常 常意味者将来发展为Pca.因此,Carter等调查者建 议,不管PSA水平高低,只要增长速度达到每年0.75 ng/ml,就应该进行组织活检. 血清游离前列腺特异性抗原(freePSA,fPSA)与 总前列腺特异性抗原(totalPSA,tPSA)比率与Pca 发生的危险性呈负相关,一定程度上可以提高Pca诊 断的特异性,但实际应用中缺乏理想的fPSA/tPSA 的临界值近年研究发现,血清fPSA包含BPSA和 作者单位:100016北京,清华大学附属第一医院检验科 ? 综述? proPSA两种截然不同的亚型.BPSA与良性前列腺 肥大有关,proPSA则与前列腺肿瘤有关.Mikolajc- zyls等[1]的研究表明,在PSA水平2.5,4.Ong/ml 时,proPSA的受试者特征曲线一曲线下面积值为 0.636,相比之下,fPSA和结合PSA(cPSA)分别只有 0.506和0.509.在PSA水平4.0,10.Ong/ml时, PSA前体(proPSA)也优于fPSA和cPSA(AUC分别 为0.689,0.637和0.538).ProPSA又有野生型和 剪切型两种形式,剪切型(包括pPSA和pPSA)比野 生型的proPSA更具有肿瘤相关性. 谷胱甘肽S转移酶 谷胱甘肽S转移酶(glutathione-S-transferase P1,GSTP1)是存在于胞浆中的谷胱甘肽转移酶大家 族中的一员,其功能是保护细胞免受氧化掼伤. GSTP1在Pca中表达减少主要是由于GSTP1基因 启动子的甲基化,发生率为6O9,6,8O不等.细胞失 去GSTP1的保护,受到氧化损伤也许是Pca发生的 机理之一.目前可以使用实时定量甲基化敏感PCR 等方法检测组织,血清,尿液,精液中细胞GSTP1甲 基化情况.GSTP1甲基化状态与PSA水平没有相关 性,可以从不同的角度解释Pca的发生,因此,与PSA 联合应用可能提高Pca的检出率.Lin等[2]使用药物 使LNCaP前列腺癌细胞的GSTP1的甲基化逆转,并 且出现基因再活化,进而可能提高GSTP1的保护作 用,这为Pca治疗开辟了一条道路. 此外,GSTP1以外的某些基因的甲基化也与Pea 的发生,发展有密切关系,Jeronimo等【3]研究发现, GSTP1,APC,RASSF1A和CRBP1等多种基因甲基 化水平在Pca和良性前列腺肥大及高分化上皮瘤间 差异有统计学意义(P<0.0001),联合检测GSTP1 和APC可使Pca的检测灵敏度达到98.39,6,特异性 高达100.O. 前列腺干细胞抗原 前列腺干细胞抗原(prostatestemcellantigen, PSCA)是一种主要存在于前列腺中的细胞表面抗原, 国际检验医学杂志2006年6月第27卷第6期IntJLabMed,June2006.Vo1.27,No.6 具有增殖或信号转导等于细胞功能.PSCA表达升高 与Pca发生的相关性达48,94[4].虽然PSCA 在Pca中的生物学作用仍然未知,但资料表明,PSCA 的升高与高Glea,son分级及肿瘤进展有关.Zhigang 等[5]的研究数据显示,83.4的Pea和72.7的高分 级前列腺上皮细胞瘤PSCA蛋白和mRNA表达强阳 性,相比之下,低分级前列腺上皮瘤和良性前列腺肥 大只有22.2和22.0%(P<0.05).Ross等发 现,抗PSCA抗体能抑制SCID小鼠的肿瘤生长和转 移,这为我们开启了一扇使用免疫疗法治疗Pca的大 f-1.PSCA可使用原位杂交,定量逆转录PCR和免疫 组织化学等方法分析,如果定量方法得到改善,PSCA 将成为一种很有希望的前列腺肿瘤标志物. 前列腺特异膜抗原 前列腺特异膜抗原(prostate—specificmembrane antigen,PSMA)是目前为止被研究得最多的Pca标 志物之一,它是一种相对分子质量为100×10.的细 胞表面膜蛋白,显示多种酶活性.目前,PSMA在疾 病发生机理中的确切作用仍然未知. 血清PSMA水平在9O以上的原发和继发前列 腺肿瘤中升高,但特异性不高.在健康男性和女性以 及乳腺癌患者血清中,PSMA水平也可能升高,而且 随年龄增长而增长,因此在诊断中意义不大.PSMA 水平与肿瘤预后关系较大.Murphy等发现,在前列 腺切除术后的患者中,激素难以控制者的PSMA水平 升高,提示PSMA与临床预后不良有关.近年来,对 PSMA的研究主要集中在治疗方面,PSMA可以被用 作自身树突细胞免疫治疗的靶位,PSMA基因的启动 子也被用于将细胞毒试剂介导入前列腺癌细胞.近 年来,PsMA还被用作核酸疫苗的研制[7]. 前列腺组织中的PSMA可以用免疫组织化学和 免疫印迹方法(Westernblot)检测,循环系统中的前 列腺细胞PSMA可以用RT-PCR方法,血清中的Ps— MA可以用EIlSA方法检测. 端粒酶逆转录酶 端粒酶逆转录酶(telomerasereversetran— scriptase,TERT)是一种逆转录酶,该酶能维持染色 体的端粒末端,并与衰老和肿瘤有关.TERT成分表 达于有端粒酶活性的细胞中,在多数良性组织中不能 检出.TERT能够赋予细胞永生性,这正是恶性肿瘤 发生的重要步骤,因此,利用这个标志物可以敏感 地从良性组织中检测到渗透的肿瘤细胞.TERT活 性水平在63,94的Pca中有所升高,而在正常 前列腺和大多数良性前列腺肥大组织中始终缺乏l9], 最高的TERT活性见于分化不良的疾病.Chieeo 等口..认为肿瘤组织中端粒的长度与Pea的存活率和 复发有关. TERT一般用免疫组织化学和端粒重复扩增分 析技术检测.TERT没有前列腺组织特异性,目前的 多数研究都以前列腺组织为标本以确保所检测的 TERT来自前列腺,因此分析前必须进行组织活检. 不过近年来也有少数研究使用了尿液,精液和前列腺 液等非损伤标本并取得良好效果.Crocitto等_l1]使 用前列腺分泌物为标本检测hTERT,结果得出灵敏 度36,特异性66的. 前列腺来源Ets因子 前列腺来源Ets因子(prostatederivedetstran— scriptionfactor,PDEF)是一种前列腺来源的Ets 转录因子,存在于细胞核中.Ets转录因子在造血, 血管生成,器官发生,神经连接等方面都有极其重 要的作用. 前列腺上皮细胞正常分化和Pca发生初期都依 赖雄性荷尔蒙,但Pca发展后期几乎都会变为激素非 依赖型并对激素治疗发生抵抗.Oettgen等发现, PDEF是PSA基因启动子的非激素依赖的激活物,当 Pca不断发展,激素依赖的途径对PSA失去调节作用 时,PDEF的调节分化的作用就显现出来.Thelen 等_1.的研究表明,Silibinin等物质能下调LNCaPPca 细胞系性PDEF表达,并认为这可能是治疗激素抵抗 性Pca的一个手段.PDEF可以使用实时定量PCR 等方法检测. 小结与展望 以上所述的前列腺肿瘤标志物各有其特点和作 用,GSPTI和TERT可以用于早期诊断;GSP1T, PSCA,PSMA和PDEF可以用于治疗肿瘤;PSCA可 以用于肿瘤分级;TERT和PSCA可以用于预测预后 和复发等.但目前发现的新型肿瘤标志物都或多或 少存在特异性不高的缺点.实际上,由于肿瘤发病原 因的多样性,使用某一种蛋白或核酸标志物来单独检 测肿瘤发病都是不现实的,联合使用多种标志物,特 别是与特异性较高的PSA联合检测,进行多因素分 析似乎是研究Pca的一条重要途径. 参考文献 lMikolajezykSD.RittenhouseHG.ProPSA:amorecancerspecific formofprostatespecificantigenfortheearlydetectionofprostate cancer.KeioJMed.2003.52(2):86—91. 2IinX,AsgariK,PutziMJ,eta1.ReversalofGSTP1CpGisland hypermethylationandreactivationofpi——classglutathioneS-transfer— ase(GSTPI)expressioninhumanprostatecancercellsbytreat— mentwithproeainamide.CaneerRes.2001.61(24):8611-86l6. 3JeronimoC.HenriqueR,HoqueMO,eta1.Aquantitativepro— motermethylationprofileofprostatecancer.ClinCaneerRas, 2004,l0(24):8472—8478. 4ChristiansenJJ,RajasekaranSA,MoyP,eta1.Polarityofpros— totespecificmembraneantigen,prostatestem(下转第515页) 国际检验医学杂志2006年6月第27卷第6期IntJLabMed,June2006,Vo1.27,No.6 结语 K562细胞的红系分化可由许多种物质来诱导, 一 个诱导过程又是众多因素作用的结果,部分诱导剂 还可以诱导其向多个方向分化.K562细胞诱导分化 机制的研究仍在开展,对研究白血病的发生机理,调 控及临床寻找非杀伤性治疗白血病的药物筛选具有 重要意义. 参考文献 lChungTW.ChoiHJ.LeeYC.eta1.Molecularmechanismfor transcriptionalactivationofgangliosideGM3synthaseanditsfunc— tionindifferentiationofHI,60cells.Glycobiology,2006,l5(3): 233244. 2PassiouraT,DolnikovA,ShenS.eta1.N-ras-inducedgrowth suppressionofmyeloldceilsismediatedbyIRFl_CancerRes, 2005,65(3):797-804. 3XuY.Voelter-MahlknechtS,MahlknechtU.Thehistone deacetylaseinhibitorsuber0ylan|1idehydroxamieaciddown'regu' latesexpressionlevelsofBcrabl,e-MycandHDAC3inchronic myeloidleukemiaeelIlines.IntJMolMed,2005,15(1):169—172. 4FerreiraR,()hnedaK,YamamotoM,eta1.GATA1function,a paradigmfortranscriptionfactorsinhematopoiesis.MolCellBiol. 2005,25(4):12l5l227. 5YiZC.WangZ,LiHX,eta1.Effectsofehebulinicacidondiffer— entiationofhumanleukemiaK562ceils.ActaPharmacolSin. 2004.26(2):23l-238. 6YiZ.WangZ,LiH,eta1.InhibitoryeffectoftellimagrandinIon chemicallyinduceddifferentiationofhumanleukemiaK562ceils. 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