劉鳳玲，張桐碩，祝峰，湯元杰

(武警江蘇省總隊(duì)醫(yī)院 a.檢驗(yàn)科，b.泌尿外科，江蘇揚(yáng)州225003)

前列腺癌是威脅男性健康的主要疾病之一。前列腺特異抗原(prostste specific antigen, PSA)于1987年由Hornszew等[1]在前列腺癌細(xì)胞系LNCaP的細(xì)胞膜上發(fā)現(xiàn)。PSA作為針對(duì)前列腺癌的血清腫瘤標(biāo)志物，在男性健康體檢中已得到普遍應(yīng)用[2]。

參考區(qū)間(reference intervals，RI)又稱臨床參考值區(qū)間或正常參考值區(qū)間，是臨床醫(yī)生用于鑒別診斷、篩選患者、評(píng)價(jià)療效與預(yù)后評(píng)估的重要依據(jù)[3]，目前各實(shí)驗(yàn)室PSA的參考區(qū)間主要依據(jù)試劑廠商推薦的范圍，不一定適用于不同地區(qū)不同年齡段人群[4]。因此，各個(gè)實(shí)驗(yàn)室建立覆蓋當(dāng)?shù)厝巳禾卣鞯腜SA參考區(qū)間至關(guān)重要[5]。

傳統(tǒng)的年齡特異性參考區(qū)間的建立方法(線性回歸模型等)，僅考慮的只是檢驗(yàn)指標(biāo)的均值受年齡的影響。但各指標(biāo)在不同年齡段所受影響程度往往不同，尤其對(duì)于非正態(tài)分布的檢驗(yàn)指標(biāo)，以均值和標(biāo)準(zhǔn)差建立參考區(qū)間會(huì)偏離實(shí)際情況[6]。分位數(shù)回歸(quantile regression)作為一種被廣泛應(yīng)用于經(jīng)濟(jì)學(xué)和環(huán)境科學(xué)等領(lǐng)域的統(tǒng)計(jì)學(xué)方法，則能充分考慮因變量的每個(gè)“節(jié)段”受自變量的影響程度，用分位函數(shù)來估計(jì)整體分布，適用于數(shù)據(jù)邊緣分布的情況[7-9]。

本文擬分析2018年于武警江蘇總隊(duì)醫(yī)院健康體檢的男性總前列腺抗原(tPSA)、游離前列腺抗原(fPSA)以及二者比值(fPSA/tPSA)數(shù)據(jù)，分別建立分位數(shù)回歸模型，并建立本地區(qū)男性tPSA以及fPSA的參考區(qū)間，為本地區(qū)前列腺疾病的早期發(fā)現(xiàn)、診斷、治療、預(yù)后提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

1 對(duì)象與方法

1.1研究對(duì)象 選取2018年于我院進(jìn)行健康體檢時(shí)行PSA檢查的成年男性共3 402人。明確記錄無相關(guān)既往病史的2 987人，通過B超提示未見前列腺異常1 523人，數(shù)據(jù)明顯偏離正常1 465人，最終納入分位數(shù)回歸分析1 369人，見圖1。

1.2標(biāo)本采集與處理 清晨采集空腹靜脈血3～5 mL，立即分離血清檢測(cè)相關(guān)指標(biāo)，采集標(biāo)本前避免肛指檢查、插導(dǎo)管及前列腺穿刺等。

1.3儀器和試劑 Roche E170電化學(xué)發(fā)光儀及其配套試劑和定標(biāo)液均為Roche公司產(chǎn)品，實(shí)驗(yàn)過程中按要求嚴(yán)格做好質(zhì)量控制，精密度和正確度符合要求。

1.4統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 運(yùn)用R語言程序包進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。tPSA、fPSA、fPSA/tPSA的正態(tài)性檢驗(yàn)均采用Shapiro-Wilk法。以95%分位點(diǎn)為tPSA、fPSA上限，以5%分位點(diǎn)為fPSA/tPSA下限，建立以上指標(biāo)基于年齡的分位數(shù)回歸模型?？紤]到每次對(duì)照回歸方程計(jì)算出連續(xù)性的參考區(qū)間不便于臨床應(yīng)用，以10年為1個(gè)年齡段，將每種指標(biāo)的參考區(qū)間劃分為7個(gè)亞組。以Tukey四分位間距判定離群值，以bootstrap自動(dòng)抽樣法估算各個(gè)年齡段臨界值的95%置信區(qū)間。

2 結(jié)果

2.1數(shù)據(jù)分布的正態(tài)性檢驗(yàn) Shapiro-Wilk法正態(tài)性檢驗(yàn)分析結(jié)果顯示，tPSA偏度為1.73，峰度為4.52；fPSA偏度為2.85，峰度為11.09；fPSA/tPSA偏度為0.83，峰度為0.391；tPSA、fPSA和fPSA/tPSA均不符合正態(tài)分布(P<0.05)，分布呈右偏態(tài)。

2.2年齡特異性參考區(qū)間 分別以年齡為自變量擬合PSA相關(guān)指標(biāo)連續(xù)性變化的回歸方程。模型建立過程中，探索性地考慮了年齡的一階、二階和三階效應(yīng)，最終選擇擬合優(yōu)度最佳的四階模型。

tPSA參考區(qū)間上限的方程是：

fPSA參考區(qū)間上限的方程是：

fPSA/tPSA參考區(qū)間下限的方程是：

現(xiàn)行參考區(qū)間，即試劑說明書(tPSA<4.0 ng/mL，fPSA<0.8 ng/mL，fPSA/tPSA>0.16)，不能展示豐富的年齡特異性信息。PSA相關(guān)指標(biāo)呈現(xiàn)較強(qiáng)的年齡依賴性，見圖2。每隔10歲為1個(gè)年齡段，以該年齡段內(nèi)擬合曲線的最高點(diǎn)與最低點(diǎn)的平均值為參考區(qū)間的臨界值，tPSA和fPSA的參考區(qū)間上限值從成年起開始降低，到30～40歲最低，而后隨著年齡大幅度的升高，形成1個(gè)近似“U”型曲線；fPSA/tPSA的參考區(qū)間下限呈小幅度的降低趨勢(shì)。不同年齡段PSA相關(guān)指標(biāo)參考區(qū)間的臨界值見表2。

注：A，tPSA；B，fPSA；C，fPSA/tPSA；每個(gè)灰色圓點(diǎn)代表1個(gè)樣本。

表2 不同年齡段PSA相關(guān)指標(biāo)參考區(qū)間的臨界值

3 討論

國(guó)內(nèi)外普遍認(rèn)同tPSA在4～10 ng/mL時(shí)是前列腺癌診斷價(jià)值的“灰區(qū)”[10]，在此情況下，補(bǔ)充分析fPSA/tPSA能提高前列腺癌檢出率[11]。血清PSA的影響因素眾多，包括年齡、種族和前列腺體積等方面。本研究從PSA這一最具診斷價(jià)值的前列腺癌特異性標(biāo)志物入手，利用江蘇揚(yáng)州地區(qū)近年來的PSA檢測(cè)數(shù)據(jù)，探索建立適合本實(shí)驗(yàn)室的參考區(qū)間的方案，以期將經(jīng)驗(yàn)推廣至其他檢驗(yàn)指標(biāo)。

隨著電子化病歷的普及，加之統(tǒng)計(jì)理論的推陳出新，特異性參考區(qū)間迎來了發(fā)展機(jī)會(huì)[12]。由于許多檢驗(yàn)指標(biāo)在健康人群中的分布形式并不是正態(tài)分布，而常用的參考區(qū)間制定方法(如Z檢驗(yàn)、方差分析、線性回歸等)大都是基于對(duì)數(shù)據(jù)集中趨勢(shì)的統(tǒng)計(jì)分析，無法反映出醫(yī)學(xué)參考值邊緣分布的狀況[13]，美國(guó)臨床和實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)(CLSI)[14]和國(guó)際臨床化學(xué)和檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)聯(lián)合會(huì)(IFCC)[15]均推薦使用非參數(shù)統(tǒng)計(jì)方法計(jì)算參考區(qū)間。分位數(shù)回歸作為一種非參數(shù)統(tǒng)計(jì)方法，逐漸在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域受到重視[16-17]。分位數(shù)回歸的原理是將數(shù)據(jù)按因變量拆分成多個(gè)分位數(shù)點(diǎn)，研究不同分位點(diǎn)情況下時(shí)的回歸影響關(guān)系，彌補(bǔ)了普通線性回歸要求因變量為正態(tài)分布、對(duì)異常值較為敏感和共線性等問題導(dǎo)致的回歸結(jié)果出現(xiàn)偏差。

對(duì)本地3 402名不同年齡段健康男性的tPSA、fPSA及fPSA/tPSA進(jìn)行相關(guān)性分析，發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)不符合正態(tài)分布，于是放棄以近似正態(tài)分布計(jì)算公式制定參考區(qū)間的方案；同時(shí)，PSA相關(guān)指標(biāo)呈現(xiàn)出比較典型的年齡依賴性，而試劑說明書并未提供不同亞組的參考區(qū)間，促使本實(shí)驗(yàn)室根據(jù)年齡階段分別制定參考區(qū)間。本研究表明，江蘇揚(yáng)州地區(qū)人群的tPSA、fPSA與年齡整體呈正相關(guān)，而fPSA/tPSA與年齡呈明顯的負(fù)相關(guān)，符合Chia等[18]和Lim等[19]對(duì)多種亞裔人口研究后得出不同年齡的PSA水平基線各不相同的結(jié)果。

本研究中，tPSA和fPSA的參考區(qū)間上限值并未呈單調(diào)增長(zhǎng)趨勢(shì)，而是到30～40歲下降至最低，隨后才明顯升高。Yang等[20]從河南省招募了1 862名健康漢族男性，年齡涵蓋21～94歲，該群體中的tPSA和fPSA在40歲前后出現(xiàn)微小降低，50歲之后明顯升高，與本研究中的變化曲線類似，但稍晚于江蘇揚(yáng)州的人群；其原因我們推測(cè)為PSA的表達(dá)受到雄激素的影響，與睪酮水平有直接對(duì)應(yīng)關(guān)系。處在青春后期的男性，雄激素分泌最旺盛，但在30歲以后，男性身體內(nèi)的雄性激素逐步下降，而這階段前列腺上皮細(xì)胞增生速度未構(gòu)成PSA水平的主導(dǎo)因素，導(dǎo)致在青春期后期和80歲以后，PSA呈現(xiàn)出雙峰的特性。當(dāng)然，由于年輕人患前列腺癌的概率極低，40歲之前PSA水平的篩查意義不大，醫(yī)學(xué)界重點(diǎn)關(guān)注的是老年人PSA高峰期，因此本研究所使用的分位數(shù)回歸方程對(duì)40歲之后PSA的變化趨勢(shì)更有借鑒意義。