前列腺特异性抗原的临床应用及进展

前列腺特异性抗原的临床应用及进展

作者：许文龙王红旗张菁华沈丽芳顾柳芬

【关键词】 PSA 前列腺肿瘤标志物

【摘要】前列腺特异性抗原（PSA）用作检测前列腺癌的肿瘤标志物之一，在临床实践中得到了广泛的应用。本文就PSA的生物学性质及其在临床医学中的应用与进展进行了综述。

自前列腺特异性抗原（Prostate specific antigen;PSA）发现以来，由于良好的组织特异性，被广泛地用于前列腺癌（prostatic carcinoma，PCa）的检测、诊断和疗效观察，随着人们生活水平的提高，饮食结构的不断优化，我国人口在老龄化的同时，PSA的发病率呈逐年上升趋势，因此对PSA的认识与研究在国内已非常深入。在美国，前列腺癌是除皮肤癌外最常见的男性恶性肿瘤，其死亡率位居男性恶性肿瘤的第二位。一旦前列腺癌发展到激素抵抗的阶段，就没有有效的治疗方法。因此，应该提倡早发现、早诊断、早治疗。

1 PSA的生物学性质

PSA是由前列腺腺泡和导管相连的上皮细胞分泌的一种激肽释放酶样蛋白酶，经纯化后是为30kD的单链糖蛋白，分子量34，000，等电点为6.9，分子中拥有93%的肽链、7%的糖。PSA主要存在精液、前列腺、血液及尿等体液中，正常人精液中PSA浓度为0.5～5.0g/L。PSA是精液中的主要蛋白质，它的功能是使射精后的精液凝块液化，精液中的丝氨酸蛋白酶样的特异物质是PSA作用的底物。它们是凝块的主要组成部分（精液素Ⅰ、Ⅱ及纤维结合素）。这些蛋白质被PSA降解为更小的可溶解的碎片，从而增加了精子的活动力。PSA还能释放激肽类物质刺激平滑肌收缩，消耗精浆中的糖蛋白，这一过程可导致精细胞

过早死亡。在血清中PSA的半衰期只有2.2～3.5d。

Stenman ［1］等证实PSA在血清中主要有两种存在形式:一种是游离型的PSA （F-PSA），约占血清PSA总浓度的10%～30%。另一种是与α 1 -抗糜蛋白酶（ACT）结合的PSA（PSA-ACT），约占血清PSA总浓度的70%～90%。对于健康男性，释放入血中的PSA浓度很低，为<4μg/L。另据文献报道，PSA还能和α 2 巨球蛋白（α 2 M）以及α 1 -蛋白酶抑制剂（API）结合。PSA和α 2 M结合后，PSA的表位完全被占据，没有多余表位与抗体结合并识别;然而，ACT、APⅠ和PSA分子结合后，PSA仍保留部分抗原表位。因此临床上可以直接通过免疫学方法测定PSA有PSA-ACT、PSA-API和F-PSA三种形式。但是，在前列腺癌病人血清中，PSA会同现另外的组合形式，比如PSA与蛋白C抑制剂的组合等。

2 PSA的临床应用及进展

2.1 PSA在前列腺疾病诊断和治疗中的应用目前PSA在临床上主要用作PCa与良性前列腺增生（BPH）的早期筛选与鉴别诊断Gustafsson ［2］等用直肠指诊（DRE）、直肠超声检查（TRUS）、PSA测定三种方法对2400例55～70岁男性进行了调查，共发现PCa65例其中80%PSA大于正常，而DRE与TRUS的检出率分别为11%和26%，说明PSA在诊断PCa方面是比较敏感的指标。有资料表明［3，4］:在BPH病人中约有21%～47%PSA增高。特别在4～10μg/L（范围内，PCa和BPH病人的PSA浓度有相当的重叠区域，因此在这个灰色区内如何鉴别PCa和BPH尤为重要）。目前有以下几种方法可供参考:（1）F-PSA与PSA比值的临床应用。根据付雷等［5］的研究报告，PCa病人PSA 水平较BPH病人F-PSA/PSA比值明显下降，差异显著，表明PCa病人血清中PSA水平

升高主要以结合态水平升高为主，同时伴有游离态水平下降，即PSA总量中游离与结合态比例的改变。（2）Benson ［6］等提出前列腺特异抗原密度（PSAD）:PSAD是由PSA 血清浓度除以前列腺体积而得，前列腺体积由经直肠B超测量前列腺三个径线，由椭圆形状体积求得;即前列腺长×宽×高×0.523，以0.1μg/L为界限值，大于0.1μg/L主要考虑为PCa，小于0.1μg/L主要考虑为BPH。（3）Li Liah ［7］等提出PSA-ACT/PSA的比值来区分PCa和BPH。以0.66为临界值，大于0.66主要考虑PCa，小于0.66主要考虑BPH。（4）Carter ［8］等提出PSA速率（PSAV）:是为PSA在血清中单位时间内的变化率，因为肿瘤上皮的体积变化比良性增生上皮体积变化要快，相应PCa病人的PSAV比非癌症患者要高，因此可用来鉴别PCa和BPH患者。（5）Takayoshi ［9］等提出利用PSA与精浆蛋白的比值来区分PCa和BPH，以1.45为界限值，大于1.45应考虑PCa，小于1.45应考虑BPH。（6）PSA-α 2 M/T-PSA比值的应用。Zhang等［10］用高pH值作为改变因素，使PSA-α 2 M变性后进行测定，尽管此法测定的PSA-α 2 M比实际值低，但在总PSA浓度为4～10μg/L的诊断灰色区内，PSA-α 2 M/T-PSA的比值在BPH患者为19.5%，在PCa患者为14.5%。另外，Zhang等［11］用TR-FIA测定了血清中的PSA-API复合物，定量了PCa和BPH病人血清中的PSA-API的百分率，PSA-API与T-PSA比值在PCa 病人为18%，而BPH病人为36%。他们测定血清F-PSA、PSA-ACT和PSA-API浓度之和约等于T-PSA浓度。在BPH患者，F-PSA、PSA-α 2 M和PSA-API与T-PSA的比值明显高于PCa患者。

2.2 PSA与前列腺疾病分期的相关性［12］PSA是一种主要由前列腺上皮细胞分泌的蛋白酶，当正常的腺管结构遭到良性、恶性肿瘤或炎症的破坏时，其血浆水平升高，在以4μg/L为临界值时，PSA对前列腺癌Ⅰ～Ⅳ期的敏感性分别为63%、71%、81%、88%;其他癌（胃肠道癌、泌尿生殖系统癌、乳癌、肺癌等）的阳性率为1%～5%;前列腺良性肥大

患者的阳性率为20%;泌尿生殖道炎症等疾病为7%。前列腺良性肥大患者血清PSA浓度一般均<20μg/L;而前列腺癌Ⅰ～Ⅳ期患者PSA>20μg/L者依次为17%、38%、62%、68%。

2.3 PSA在前列腺疾病疗效评估与监察肿瘤转移上的作用因PSA在血清中的半衰期为2.2～

3.5天，故可用来监测前列腺根除术患者的状况，Huduson ［3］对前列腺根除术病人随访15～120个月，定期检测PSA，结果包膜内癌累及包膜的PSA浓度在0.6μg/L以下分别为89%、87%，而累及精囊盆腔淋巴结的PSA浓度在0.6μg/L以下仅占34%。平均随访21.7个月后，未降至0.6μg/L以下，80%要复发，而PSA<0.6μg/L以下只有0.76%复发。所以对前列腺根除术患者应定期检测PSA浓度，以防复发。Chybowski ［13］等研究了521例患者的PSA水平与骨转移间的关系，结果显示血清PSA浓度在预测骨扫描阳性率上很有价值。Stamey ［14］等研究了102例PCA患者，发现当PSA大于50μg/L时，约2/3有镜下淋巴结转移，90%有精囊浸润，所以PSA是监测前列腺根除术后是否有残存癌和转移癌的一个非常敏锐的指标。

2.4 PSA在其它非前列腺组织和体液中的研究进展最近研究发现PSA在女性多种组织和体液如乳汁、羊水、胎盘中也存在，尤其对女性血清中PSA浓度与乳腺疾病的相关性研究比较活跃。Nosrathen ［15］等报道健康女性血清中存在PSA，但并非所有健康女性的血清中均能检测到PSA，对血清PSA浓度较高的女性作进一步研究发现，血清PSA浓度随月经周期性变化。PSA浓度在卵泡期的中后期达到峰值，随后逐渐降低，在黄体期的中后期达到最低值。Yu H ［16，17］在女性哺乳期的乳汁中和孕期妇女的羊水中检测到PSA。还有研究报道30%的乳腺肿瘤能产生PSA ［18，19］。PSA在乳腺肿瘤诊断治疗中的作用越来越受到重视。Black MH ［20］等研究发现乳腺癌患者血清中游离PSA（F-PSA）是优势分子，占总PSA的50%以上，其浓度比乳腺良性增生病或健康女性高出5倍。用