肿瘤防治研究  2014, Vol.41 Issue (2): 102-106.   PDF    
前列腺癌患者骨转移的血清学证据研究进展
王一惟,郭剑明,王国民    
200032 上海,复旦大学附属中山医院泌尿外科
摘要:我国的前列腺癌患者在初次诊断时即有较高比例的骨转移,所以在前列腺癌患者中早期筛查 骨转移尤为重要,无论对于制定有效的治疗方案还是预后评估都具有重要的临床价值。放射性核素全 身骨显像对前列腺癌早期骨转移有很高的诊断价值,但是具有放射性、特异性低、检查成本高的缺 点。很多学者正在探索更加理想的筛查方法,一些研究发现可以用血清指标来早期诊断骨转移,如前 列腺特异性抗原(PSA)、碱性磷酸酶(ALP)、骨吸收标志物抗酒石酸酸性磷酸酶5b(TRACP 5b)和血清Ⅰ 型胶原吡啶交联终肽(1CTP)等。本文对早期筛查前列腺癌患者骨转移的血清学证据进行综述。
关键词: 前列腺癌     骨转移     诊断     骨显像     前列腺特异性抗原    
Serologic Evidence in Early Detection of Bone Metastasis in Patients with Prostate Cancer
WANG Yiwei, GUO Jianming, WANG Guomin    
Department of Urology, Zhongshan Hospital, Fudan University, Shanghai 200032, China
Abstract:Chinese patients with prostate cancer have high proportion in the initial diagnosis of bone metastases, so early diagnosis has vital value for the treatment options and prognosis. Bone scan plays an important role in early diagnosis of prostate cancer, while with demerits, such as radioactivity, low specifi city and high cost. Better screening tools are needed. Serologic evidences, such as prostate specifi c antigen (PSA), alkaline phosphatase (ALP), tartrate-resistant acid phosphatase 5b (TRACP5b), carboxy-terminal pyridinoline cross-linked telopeptide parts of type-I collagen (1CPT), etc, have been found useful in detecting bone metastasis. This review summarizes serologic evidence in early detection of bone metastasis in patients with prostate cancer.
Key words: Prostate cancer     Bone metastasis     Diagnosis     Bone scan     Prostate specific antigen (PSA)    

0 引言

近年来我国新发现的前列腺癌患者数量逐年 增加,得益于前列腺特异性抗原(prostate specific antigen,PSA)筛查的普及,越来越多的早期前列腺 癌患者被发现,但是仍有许多患者发现时就属于 晚期[1, 2, 3],失去了根治性手术的机会。据统计,我 国13.3%~26%新发现的前列腺癌患者在确诊时即 有骨转移,高于西方国家[4, 5]。全世界因前列腺癌 死亡的患者中有85%发生了骨转移。大约50%的前 列腺癌骨转移患者在确诊后30~35月内死亡[6, 7, 8]99mTc亚甲基二膦酸盐(technetium 99mTc methylene diphosphonate,99mTc-MDP)骨显像是最常用的检 测骨转移方法。放射性核素全身骨显像检查(ECT bone scan)对探查前列腺癌骨转移是一种较灵敏的 方法,研究证实,骨显像较X线提前3到6月发现病 变[9]。由于前列腺的骨转移绝大多数为成骨性转 移,全身骨显像对早期骨转移有很高的诊断价值。 2011版中国泌尿外科指南指出一旦前列腺癌诊断 成立,建议进行全身核素骨显像检查,特别是在 PSA>20 ng/ml,Gleason评分大于7分的病例[10]。由 于前列腺癌转移的病变骨骼的血流、代谢和功能 的早期改变,放射性核素骨显像在寻找骨转移灶 方面有非常高的敏感度,但是骨显像检查假阳性 率很高,特异性较差。另外,全身骨显像检查成 本高、检查时间长,而且具有放射性。因此,前 列腺癌患者骨转移的早期发现需要具有更高特异 性、更便于随访的筛查手段来协助。

近年来国内外学者研究发现,对于前列腺癌 患者,某些血清学标志物的浓度变化与骨转移有 密切的相关性。本文综述与前列腺癌骨转移相关 的血清学证据。 1 前列腺特异性抗原

血清PSA是早期发现的前列腺癌肿瘤标志物之 一[11],它是前列腺腺泡分泌的一种糖蛋白,对前列 腺组织特异,而并非前列腺癌特异指标[12]。多年 来,人们公认应用PSA作为诊断前列腺癌骨转移的 血清标志。正常情况下有屏障将前列腺腺泡与淋巴 系统相隔,当有病变破坏屏障时,可经淋巴系统进 入血液循环,因而外周血中的PSA升高[13]。目前, PSA是判断前列腺癌患者预后和提示骨转移最重要 的血清学指标。多项研究中PSA各区段的骨扫描阳 性率不同,见表1。结果显示PSA>100 ng/ml的患 者发生骨转移的比例大于38.8%,需要高度怀疑已 经发生骨转移。虽然PSA≤20 ng/ml的患者发生骨 转移的比例较低,但是每个研究中都能观察到这 个区间段里的骨转移患者。Birtle等[20]认为原因可 能是这些患者的前列腺癌组织分化较差,丧失PSA 的产生能力,致PSA表达能力低。

表1 前列腺癌患者PSA各区段骨扫描阳性率 Table 1 The proportion of positive bone metastasis at each cut-off value of PSA in patients with prostate cancer

另外,有研究发现fPSA/tPSA比值与前列腺癌 骨转移也有相关性。王开乐等[21]研究发现骨转移 患者的fPSA/tPSA比值的均值为0.20,相较未发生 骨转移的患者显著降低;多发骨转移患者的fPSA/ tPSA比值的均值为0.12,相较单发骨转移患者显著 降低。谭维琴等[22]也获得了类似的研究结果,他 们观察到PSA>20 ng/ml同时伴有fPSA/PSA<0.18的 前列腺癌患者骨转移的阳性率极高。

近年来许多研究发现,对前列腺癌患者进行 血清PSA、病理Gleason评分综合评估比单独依靠PSA更有优势。Brigant等[17]研究认为中危(Gleason 评分≤7,临床分期T2/T3且PSA >10)和高危 (Gleason评分≥8)的患者需要在初次诊断时进行骨 扫描。McArthur等[19]表示PSA<20并且Gleason评分 <8的初次诊断患者不做骨扫描是安全的。Tanaka 等[18] 认为Gleason评分≥4+3并且PSA >50 ng/ml的 患者要强烈怀疑有骨转移。Wang等[5]研究发现, 对于我国的T1~T3期前列腺癌患者:若Gleason评 分≤3+4,则PSA>132 ng/ml时建议骨扫描;若 Gleason评分≥4+3,则PSA>44.5 ng/ml时建议骨扫 描。对于T4期的患者则骨扫描必不可少。杨桂凤 等[23]研究表明前列腺癌患者骨转移发生率与分化 程度、血清PSA值有一定关系,低分化(Gleason评 分>7)或PSA>20 ng/ml发生骨转移可能性越大。 2 血清碱性磷酸酶

碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)是较 早应用于临床检测前列腺癌骨转移的生化指标。 Lorente等[24]与Wymenga等[25]研究都发现,血清 ALP水平与骨显像的结果有非常好的相关性。张俊 等[26]认为ALP对于治疗前的前列腺癌在诊断骨转移 的效能高于PSA,其升高的程度与骨转移的严重程 度相关。

ALP分为六种同功酶,分别来源于肝脏、骨 骼、胎盘及小肠等,来源于骨骼的主要是ALP-3 又叫骨源性碱性磷酸酶(bone alkaline phosphatase, BALP)。在PSA、ALP、BALP诊断骨转移中, BALP敏感度最低但是特异性最高。李振雪[27]认为 BALP的这个特点正好可以与敏感度高、特异性低 的骨显像相互弥补不足,将两者联合应用是理想 的选择。张晓丽等[28]发现将BALP与fPSA/tPSA联 合应用,也可以起到互补的效果。 3 抗酒石酸酸性磷酸酶5b

骨吸收标志物抗酒石酸酸性磷酸酶5b(tartrateresistant acid phosphatase 5b,TRACP 5b)由破骨细 胞分泌,能反映破骨细胞活性,指示骨骼代谢的 变化。在病理情况下,包括骨转移时,由于破骨 细胞活性增加,血清TRACP 5b浓度显著升高。 Salminen等[29]研究发现血清TRACP 5b与PSA预测 前列腺癌骨转移的准确度相当,以4.89 u/L作为临 界值,敏感度、特异性分别达到76%和89%。楼慧 玲等[30]以4.0 u/L作为血清TRACP 5b的临界值,发 现其预测前列腺癌骨转移的敏感度、特异性分别 达到59.3%和79.7%。Ozu等[31]报告联合应用PSA、 ALP、TRACP 5b的多因素回归模型可以准确预测 前列腺癌骨转移,有70%的患者使用这个预测模型 可以代替骨扫描检查。 4 Ⅰ型胶原吡啶交联终肽

血清Ⅰ型胶原吡啶交联终肽(carboxy-terminal pyridinoline cross-linked telopeptide parts of type-Ⅰ collagen,1CTP)是另一个骨吸收标志物,是由细胞 外的金属蛋白酶介导的Ⅰ型胶原蛋白分解产物, 对病理性的骨质破坏有特异性,与TRACP 5b联 合有利于鉴别生理性骨质疏松[32]。楼慧玲等[30]以 4.3u/L作为血清1CTP的临界值,发现其预测前列 腺癌骨转移的敏感度和特异性分别达到37.0%和 80.0%。Kamiya等[33]研究认为1CTP在预测前列腺 癌骨转移的指标中是最可靠的,而且1CTP是唯一 能独立预测骨转移患者生存预后的血清标志物。 5 其他血清标志物

骨保护素(osteoprotegerin,OPG)是成骨细胞产 生的成骨性因子,可引起成骨性改变,陈海昕等[34] 发现血清OPG在前列腺癌患者体内与前列腺特异 性抗原和碱性磷酸酶浓度呈正相关(P<0.001);与 Gleason评分和病理分级呈正相关(P=0.001)。受试 者工作特征(ROC)曲线分析,OPG的曲线下面积 (AUC)较碱性磷酸酶大,对骨转移的诊断价值高。

王亚萍等[35] 用电化学发光免疫分析检测血 清Ⅰ型胶原羧基端肽β特殊序列(c-terminal crosslinking telopeptide of type Ⅰ collagen,β-CTX)和总 Ⅰ型胶原氨基端延长肽(total type Ⅰ procollagen N-terminal peptide,Total-P1NP)水平,发现前列腺癌 骨转移组的血清β-CTX明显高于无骨转移组及正常 对照组(P<0.05),而血清Total-P1NP明显低于无骨 转移组及正常对照组(P<0.05)。β-CTX在体内日间变异系数<10%,明显低于其他评价骨吸收的生化 指标,同时还可预示骨折发生的风险,具有很好 的应用前景[36]

金玮等[37]观察到有骨转移前列腺癌患者血浆 中转化生长因子β1(transforming growth factorβ1, TGF-β1) 与无骨转移前列腺癌患者相比明显升高(P <0.05),提示血浆TGF-β1水平有助于肿瘤骨转移 的诊断。

刘洪宇等[38] 采用表面增强激光解析电离飞行 时间质谱技术筛选前列腺癌骨转移血清差异性相 关蛋白质,发现前列腺癌无骨转移组在质荷比为 2 089、4 281、3 507、4 178处的蛋白质的相对含 量明显高于前列腺癌骨转移组;前列腺癌无骨转 移组在质荷比为15 900、16 081处的蛋白质的相对 含量明显低于前列腺癌骨转移组。通过蛋白芯片 仪发现的差异性相关蛋白质,有望成为前列腺癌骨 转移诊断中有应用价值的临床检测指标。 6 总结与展望

血清学指标与核素骨显像检查比较,有特异 性高、无放射性、便于随访的特点。近年来,国 内外一些研究,采用多种血清学指标联合Gleason 评分、临床T分期等临床特征,建立多因素回归 模型[5, 17, 18]预测骨转移的发生。Tanaka等[18]用上述 预测模型筛查前列腺癌患者,筛选出骨转移危险 度低的患者不进行骨扫描也是安全的,这样可以 减少患者进行骨显像的次数。血清指标如PSA、 fPSA/tPSA、ALP、BALP、TRACP 5b和1CTP都 能确切地帮助早期诊断前列腺癌的骨转移。前列 腺癌患者血清标志物的敏感度、特异性,见表2。 上述指标又各自具有不同的特点,联合应用能互相弥补不足,未来可以加入多因素回归预测模型令 预测结果更准确。其他血清指标如OPG、β-CTX 、 TGF-β1和血清差异性相关蛋白质也与前列腺癌骨 转移有很好的相关性与应用前景,但相关研究报 道不多,它们的价值有待更大样本量的研究来进 一步判断。

表2 前列腺癌患者血清标志物敏感度和特异性 Table 2 Sensitivity and specificity of serum markers in patients with prostate cancer
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