黃俊 王清華 郭佳

前列腺癌是男性最常見的泌尿生殖系統(tǒng)腫瘤，近年來其發(fā)病率持續(xù)上升，美國癌癥協(xié)會數(shù)據(jù)顯示，2021年美國前列腺癌新發(fā)病例約248 530例，為男性癌癥新發(fā)病例第一位，也是男性癌癥死亡的第二大常見原因[1]。由于起病隱匿，早期前列腺癌并無明顯癥狀，隨著疾病進展可逐漸出現(xiàn)尿路梗阻、性功能異常甚至骨痛癥狀，因此多數(shù)前列腺癌患者發(fā)現(xiàn)時已處于晚期[2]。雖然前列腺癌患者對去勢治療相對敏感，但經(jīng)過一段時間治療后都不可避免地發(fā)展為去勢抵抗性前列腺癌，患者整體預后很差。因此，篩選有效的前列腺癌特異性生物標志物對于目標群體篩查、高風險患者判斷以及前列腺癌早期診斷至關重要[3]。

PSA是臨床上用于前列腺癌早期篩查和預后評估的分子標志物。PSA是由前列腺上皮細胞分泌的一種絲氨酸蛋白酶，其生物學作用主要是通過蛋白水解機制參與液化精液。在臨床實踐中實施PSA的測定使早期前列腺癌患者的檢出率逐漸增高，此外也可將PSA水平與前列腺癌分期相結合用于評估患者預后[4]。但是由于PSA并不是腫瘤特異性而是器官特異性標志物，并且其表達水平隨著年齡增長而逐漸增高，因此PSA在臨床應用中也顯示出一定的局限性[5-6]。此外，PSA水平與前列腺癌惡性程度的相關性并不十分緊密，所以其對前列腺癌的分級、分型并沒有顯著意義[7]。

因此，尋找前列腺癌的新型標志物顯得尤為重要。新發(fā)現(xiàn)的標志物不僅可以輔助診斷前列腺癌，而且在理想情況下應該有助于前列腺癌風險評估和疾病進展監(jiān)測。本文對目前已報道的多種新的分子標志物進行探討，并對其在未來的應用進行展望。

一、前列腺癌的新型生物標志物

1.proPSA：proPSA是PSA的無活性前體，在人體中，激肽釋放酶2通過切割其前導序列參與PSA的激活，前導序列的部分切割導致不同種proPSA的產(chǎn)生，如[-2]proPSA[8]。前列腺健康指數(shù)(prostate health index, PHI)是前列腺癌診斷的輔助指標之一，它可以通過[-2]proPSA、游離PSA和總PSA之間的函數(shù)公式來計算。

Heidegger等[9]研究表明在前列腺癌患者血清中proPSA水平顯著升高，此外proPSA異常高水平往往預示著前列腺癌組織侵襲。Catalona等[10]通過PHI評分明確了Gleason評分為3+4或更高、而曲線下面積(area under curve, AUC)為0.703、PSA為2～10 ng/ml且前列腺穿刺活檢陰性病例的診斷。總之，與單獨的proPSA相比，PHI在前列腺癌診斷和惡性程度評估方面具有更高的價值。一項包括16 762例患者在內(nèi)的Meta分析結果顯示，PHI在前列腺癌檢測中的合并靈敏度為0.89，合并特異性為0.34，AUC為0.76，而對于高級別前列腺癌的檢測，PHI的合并靈敏度為0.93[11]。另一項Meta分析顯示，PHI評分對3+4或更高級別前列腺癌判斷的合并靈敏度為0.90[12]。這些研究結果表明PHI評分可有效判斷并識別侵襲性前列腺癌。也有研究表明，在根治性前列腺切除術后的患者中，PHI與前列腺癌的惡性程度有關[13]?？傊?，proPSA和PHI對前列腺癌惡性程度及預后預測具有重要參考價值，兩者均已被美國FDA批準應用于前列腺癌的臨床診斷。

2.前列腺癌抗原3：前列腺癌抗原3(prostate cancer antigen 3, PCA3)是被美國FDA批準的第二種用于前列腺癌檢測的分子標志物。PCA3是一種在前列腺癌細胞中高表達的特異性非編碼RNA，包括3個內(nèi)含子和4個外顯子。在前列腺非癌病變中PCA3的表達水平很低，例如良性前列腺增生、非典型小腺泡增生、前列腺炎和前列腺上皮內(nèi)瘤變等[14]。這些特征使PCA3有望用于臨床診斷。

Ferreira等[15]研究發(fā)現(xiàn)PCA3通過調(diào)控雄激素受體(androgen receptor, AR)依賴性信號傳導和AR輔助因子的表達以及參與上皮間質(zhì)轉化來調(diào)節(jié)前列腺癌細胞的生物學行為。Zhang等[16]研究表明PCA3可以通過與miR-218-5p結合從而下調(diào)高遷移率族蛋白B1來降低細胞活力和遷移率，進而抑制前列腺癌細胞的增殖、遷移和侵襲。PCA3的臨床應用是針對初次活檢陰性且血清PSA水平異常的患者，通過RT-PCR對PCA3進行定量檢測并計算PCA3評分。PCA3評分<25分表明前列腺癌的發(fā)病風險較低，而較高的評分則提示前列腺癌活檢陽性的可能性增加[17]。在臨床實踐中，研究者將35分作為PCA3評分的閾值，一項最近的Meta分析研究比較了閾值分別為20和35分的診斷能效，結果表明其靈敏度分別為0.93和0.80，特異性分別為0.65 和0.44，AUC分別為0.85和0.72，因此，與35分相比，閾值為20分可能有更高的診斷價值[18]。Auprich等[19]通過將PCA3與PSA及其衍生物進行比較，發(fā)現(xiàn)PCA3具有更高的診斷能效以及對高風險患者的高篩選作用。尿液PCA3檢測在前列腺癌篩查和診斷中同樣具有重要作用，Cui等[20]總結了46項臨床研究共涉及12 295例患者的結果發(fā)現(xiàn)，尿液PCA3檢測的靈敏度、特異性和AUC分別為0.65、0.73和0.75。此外，直腸指診后的尿液樣本對PCA3檢測更有幫助，但也有觀察發(fā)現(xiàn)該方式僅對第一次重復活檢的預測有效，不適于后續(xù)的重復活檢。綜上所述，無論是血液或尿液PCA3檢測對前列腺癌的篩查和早期診斷都有重要的輔助作用。

3.TMPRSS2-ERG融合基因：TMPRSS2-ERG融合是前列腺癌活檢中發(fā)現(xiàn)的常見的基因改變，但在未接受去勢治療的轉移性前列腺癌中這種融合的發(fā)生率較低，這可能表明其參與了癌癥向侵襲階段轉變的過程[21]。

TMPRSS2基因編碼促癌基因跨膜絲氨酸蛋白酶2，這種蛋白酶的功能尚不清楚，有研究報道TMPRSS2可以通過與一種ETS轉錄因子-ERG融合進而破壞AR介導的信號網(wǎng)絡導致雄激素非依賴[22]。Shan等[23]研究發(fā)現(xiàn) TMPRSS2-ERG融合基因可調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)性T細胞的募集和浸潤，從而促進前列腺癌細胞的生長。Delliaux等[24]發(fā)現(xiàn)異位TMPRSS2-ERG融合表達增強了前列腺癌細胞系通過刺激骨形成和抑制骨溶解作用誘導成骨細胞病變的能力，從而促進癌細胞的骨轉移。直腸指診后尿檢TMPRSS-ERG轉錄產(chǎn)物被認為可用于診斷前列腺癌，同時TMPRSS2-ERG還可預測Gleason評分和臨床腫瘤分期，這表明該融合基因?qū)η傲邢侔┑念A后判斷有重要價值[25]。TMPRSS2-ERG檢測與其他標志物相結合可以提高診斷靈敏度和特異性。Merdan等[26]研究表明，對至少1次活檢陰性且PSA水平升高的患者，同時使用PCA3評分和TMPRSS2-ERG檢測可減少臨床上的重復活檢，且對其10年生存率無顯著影響。因此，TMPRSS2-ERG融合基因不僅可輔助評估前列腺癌患者的預后，而且由于其促進骨轉移的機制，或許可作為骨轉移風險評估的潛在指標。

4.循環(huán)腫瘤DNA：循環(huán)腫瘤DNA(circulating tumor DNA, ctDNA)是指腫瘤細胞脫落或者死亡后進入循環(huán)系統(tǒng)中的DNA片段，長度約為134～144 bp，由于其具有腫瘤細胞基因的特征，因此ctDNA可以作為一種潛在的腫瘤血清標志物。

Vandekerkhove等[27]研究發(fā)現(xiàn)單純依靠活檢診斷激素敏感性前列腺癌會有36%的患者發(fā)生漏診，而結合血液中ctDNA檢測可以顯著提高其診斷準確率，然而去勢治療后ctDNA的水平迅速降低，這表明ctDNA在臨床應用中可能會有相應的局限性。Beltran等[28]通過對血液中ctDNA 的全外顯子組測序以及對轉移性前列腺癌和去勢耐藥的神經(jīng)內(nèi)分泌前列腺癌(neuroendocrine prostate cancer, NEPC)患者的腫瘤活檢，確定了可在循環(huán)系統(tǒng)中檢測到NEPC特異表達產(chǎn)物，并可通過ctDNA基因組來識別NEPC患者。Annala等[29]通過對202例轉移性去勢抵抗性前列腺癌(metastatic castration-resistant prostate cancer, mCRPC)患者的臨床研究發(fā)現(xiàn)，血液中ctDNA的水平與腫瘤負荷的臨床標志物密切相關，包括較高的血PSA、乳酸脫氫酶、堿性磷酸酶等，并且高水平的ctDNA患者對化療表現(xiàn)出更強的抵抗性，而低水平的ctDNA患者往往預后更佳。Sonpavde等[30]在514例mCRPC患者血液中發(fā)現(xiàn)有482例患者至少有一個ctDNA發(fā)生改變，其中最常見的突變?yōu)門P53、AR等，而較高數(shù)量的ctDNA改變與無進展生存率和總生存率密切相關，患者預后更差。ctDNA作為一種新型無創(chuàng)性液體活檢方式，不僅可以減少不必要的穿刺活檢，還可以作為一種靈敏度高、特異性強的診斷標志物，對評估患者是否存在藥物抵抗也有重要參考價值。

5.循環(huán)腫瘤細胞：循環(huán)腫瘤細胞(circulating tumor cells, CTCs)最早發(fā)現(xiàn)于1869年，CTCs被認為是在腫瘤形成或者進展過程中從原發(fā)灶或轉移性腫瘤分離到循環(huán)系統(tǒng)中的腫瘤細胞或轉移細胞群，并且具有相應腫瘤特征，如腫瘤內(nèi)異質(zhì)性和克隆進化。另外，越來越多的研究表明CTCs可作為多種腫瘤診斷和預后評估的生物標志物。

周旭東等[31]通過對113例患者靜脈血的研究發(fā)現(xiàn)，CTCs、PSA對前列腺癌的診斷靈敏度分別為0.88和0.86，特異性分別為0.74和0.66，而且CTCs 與 PSA、Gleason評分均呈顯著正相關關系，CTCs個數(shù)亦隨病理分期提高而增加，這表明 CTCs水平對預測前列腺癌的發(fā)生、發(fā)展有一定的臨床意義。Stott等[32]通過對血液中捕獲的CTCs的PSA和細胞分裂標志物Ki-67進行雙重染色表明，在CTCs中增殖細胞的比例更高，另外，在CTCs中Ki-67增殖指數(shù)的增加與去勢治療的耐藥性有關。AR的分子修飾可導致前列腺癌患者對去勢治療產(chǎn)生耐藥性。Steinestel等[33]通過檢測前列腺癌患者血液CTCs中兩種最常見的AR修飾，即AR-V7剪接變異體和AR點突變，發(fā)現(xiàn)攜帶AR突變的患者對阿比特龍和恩雜魯胺治療不敏感，預后更差。Scher等[34]也驗證了血液中CTCs核表達AR-V7蛋白可作為mCRPC患者經(jīng)紫杉烷治療后一種特異性的預后標志物。Oeyen等[35]使用圖像分析工具對170例mCRPC患者的研究發(fā)現(xiàn)，在不考慮CTCs水平的情況下，在治療前表現(xiàn)出高CTCs表型異質(zhì)性患者的中位無進展生存時間明顯縮短，這表明除了CTCs水平可以影響患者化療效果，CTCs表型多樣性對患者的預后也會產(chǎn)生一定影響。

6.外泌體：外泌體是直徑為40～150 nm、內(nèi)部包含多種生物活性分子的細胞外囊泡。外泌體可以通過傳遞某些物質(zhì)參與到前列腺癌的發(fā)生和發(fā)展，包括腫瘤微環(huán)境重建、細胞自噬、血管生成、轉移、免疫逃避和耐藥等。

前列腺癌來源外泌體中的miRNA-221和miR-222可調(diào)控腫瘤的生長，miR-92a和miR-1792參與促進血管生成，從而促進癌細胞增殖和遷移[36]。前列腺癌患者常合并骨轉移，從而造成成骨性或混合性損傷，Dai等[37]研究發(fā)現(xiàn)外泌體介導的PKM2以低氧誘導因子1α依賴的方式上調(diào)BMSC CXCL12的表達，從而增強了前列腺癌在骨髓中的播散和生長，這一新的機制表明外泌體PKM2具有作為生物標志物的潛能，并為前列腺癌骨轉移提供了潛在的治療靶點。有研究表明AGR2基因的表達在NEPC中異常增加，尿液外泌體中AGR2 SV-G和SV-H對NEPC患者的診斷優(yōu)于血清PSA，受試者工作特征曲線顯示，SV-G和SV-H對前列腺癌的預測能力最高，這提示AGR2 SV-G和AGR2 SV-H可以作為利用尿液外泌體無創(chuàng)檢測NEPC的潛在診斷生物標志物[38]。Wang等[39]通過對1 436例受試者的235個尿液外泌體小分子非編碼RNA(small non-coding RNA, sncRNA)進行分析驗證，發(fā)現(xiàn)其對前列腺癌診斷和分級具有較高的敏感性和特異性，這表明尿液外泌體sncRNA可用于前列腺癌的無創(chuàng)診斷。另有一項研究結果表明，將傳統(tǒng)檢測手段與尿液外泌體檢測相結合可顯著提高對高級別前列腺癌的預測，這也表明外泌體具有作為前列腺癌診斷生物標志物的潛能[40]。

二、結論

目前在鑒定和驗證前列腺癌相關新型分子標志物方面取得了重大進展，這些前列腺癌新型標志物有助于彌補現(xiàn)階段前列腺癌篩查和診斷的不足，同時對前列腺癌患者的風險分層、不良終點預測、重復活檢決策、選擇強化治療或主動監(jiān)測等方面都有重要參考價值。另外將前列腺癌分子標志物與可用的化學療法或免疫療法及其組合相匹配從而達到最佳的治療結果，這也是未來前列腺癌新型診斷標志物的應用方向。盡管前列腺癌新型標志物應用前景樂觀，但是目前仍然存在諸多問題需要解決，例如有些標志物仍停留于基礎研究，其具體機制仍不明確，是否適用于臨床也需多方面的研究驗證?？傊?，新型生物標志物為前列腺癌患者的診斷和預后評估提供了新的選擇，同時對患者的個體化治療也具有重要的參考價值。