前列腺癌基因3的临床研究进展

庄 建 宋 飞

1.山东中医药大学，山东济南 250355；2.山东中医药大学第二附属医院泌尿外科，山东济南 250001

前列腺癌（prostate cancer，PCa）是目前老年男性常见的恶性肿瘤之一。虽然目前临床上有直肠指检（digital rectal examination，DRE）、血清前列腺特异性抗原（PSA）或前列腺膜抗原（PSMA）、直肠超声检查等常用的诊断方法，但是仍然存在很多弊端，所以寻找新的具有显著特异性的肿瘤标志物就成了国内外研究的热点。研究表明，PCA3基因高度表达于前列腺癌组织，在正常前列腺、良性前列腺增生细胞中仅有少数表达或不表达，在其他肿瘤组织及器官中无表达[1-2]，慢性前列腺炎[3]、前列腺体积、PSA水平[4]对PCA3分数没有影响，PCA3基因成为近年来发现的前列腺癌最特异性基因之一。 PCA3 分数=（PCA3 mRNA）/（PSA mRNA）×1000。在世界多个地区、国家的人群、多样本研究中表明，PCA3分数可以有效预测穿刺阳性活检率[5-7]。本文就PCA3在初次、重复活检中的预测、与前列腺癌体积和Gleason评分的关系、联合其他检测手段预测前列腺癌、基因靶向治疗等方面的作用做一综述。

1 PCA3基因在初次、重复穿刺活检中的预测作用

鉴于使用PSA检测确定前列腺癌穿刺活检，活检阳性率低，而其中活检阴性、PSA持续升高的患者中又有一大部分患者为前列腺癌，需要进一步重复穿刺活检，所以PCA3应用于临床的一个重要原因在于减少潜在的不必要穿刺活检并提高阳性活检率。目前，第三代PCA3检测方法（Gen-Probe公司，Progensa）的预测活检阳性率在94%～100%[8-12]。

Auprich等[13]对127例患者[年龄>70岁，可疑DRE和（或）持续升高的特定年龄的总 PSA 水平（2.5～6.5 μg/L）]和（或）可疑组织学前期病变（HG-PIN引起的非典型小腺泡增生≥双核）进行研究，使用Progensa对PCA3分数进行评估，使用12或24核穿刺活检方案进行1、2次，或者≥3次重复活检，结果表明在第1次活检中，PCA3分数对前列腺癌有最好的预测值（AUC=0.80），与血清总PSA相比将避免72.2%的重复活检（敏感性为75%）。但在≥2次的重复活检中，PCA3并没有优势。Goode等[14]的研究（n=456）中，在前列腺穿刺活检之前对每例患者的尿液PCA3和血清PSA水平进行检测，使用类似的检测方法，Logistic回归分析，在预测前列腺癌时，PCA3比PSA有更高的AUC（0.726∶0.512，P<0.01），在初次活检患者中的阳性检出率仍优于 PSA（0.772∶0.552，P<0.01），但在重复活检预测前列腺癌中并不优于 PSA（0.605∶0.500，P=0.249）。目前PCA3在总的和初次活检中的预测穿刺活检结果的作用已经得到广泛证实，尤其是在血清PSA在2.5～10.0 μg/L时，其诊断精确度明显优于tPSA、PSAP、fPSA[15]，但是在重复活检中的作用可能并不优于PSA，需要大样本的实验进一步的研究。

在临床实践中，需要一个PCA3分数的阈值来指导临床实践，来确定是否对可能的前列腺癌患者进行活检穿刺，合理的阈值既可以保证高的穿刺活检阳性率，同时还应该避免前列腺癌的漏诊。Taille等[16]对516例血清PSA在2.5～10.0 μg/L将要进行穿刺活检的患者进行研究，当PCA3分数阈值为35时，能避免309例（60%）不必要的活检穿刺，但是其中有22（11%）例前列腺癌（GS分级评分≥7）患者被漏诊，其中有2个是显著的前列腺癌。当PCA3分数阈值为20时，能避免205例（40%）不必要的活检穿刺，其中有5例（2%）前列腺癌（GS分级评分=7）患者被漏诊，其中没有显著的前列腺癌。Sciarra等[17]对血清PSA>2.5μg/L和（或）可疑的DRE的1062例患者进行研究，PCA3分数限定为传统的阈值35时，使假阳性的数量从1089减少到249，减少77.1%。然而，假阴性显着由17增加到413，同比增长超过2300%。降低PCA3分数阈值到10，假阳性数量减少了35.4%，而假阴性数量只增加了5.6%。

虽然设定PCA3分数的阈值可以指导临床医生做出是否穿刺活检的决定，但是由于目前研究样本较小及研究标本的差异性，对于合理的阈值还需要进一步的研究来确定，同时也应该看到，由于目前PCA3阈值的研究对临床指导还不成熟，所以结合其他敏感指标指导临床工作是非常有用和必要的。

2 PCA3分数与前列腺癌体积和Gleason分级的关系

不同分期的前列腺癌的治疗的方法不同，治疗后患者的预后也是不同，晚期的前列腺癌复发的概率要大。所以对治疗后前列腺癌患者也要进行监测，及早的发现复发的肿瘤，及早的进行治疗，以便提高生存率。PCA3对于前列腺癌的具有特异性和敏感性，在肿瘤侵略性上具有预测意义将有利于指导临床医生对高危的前列腺癌患者进行主动监测。

Nakanishi等[15]对96例将要进行前列腺癌根治术（RP）的患者收集尿液，对PCA3和PSA进行检测，并定量分析PCA3分数。结果表明，PCA3分数与前列腺癌总体积成正相关（r=0.269，P=0.008），与前列腺癌 Gleason 分级评分也成正相关（分级评分≥7，P=0.005）。并且PCA3分数在小体积或者低级别前列腺癌（体积<5 mL，Gleason评分=6）中与显著的前列腺癌相比具有统计学差异 （P=0.007）。ROC曲线表明PCA3分数可以区分小体积前列腺癌（AUC=0.757）。Aubin等[18]对190例前列腺癌患者研究表明，PCA3分数与Gleason分级评分也呈正相关 （评分≤6和>6的中位数分别为31.8和49.5，P=0.002）。Ploussard等[19]通过对106例前列腺癌患者进行RP术前PCA3尿液检测，线性回归分析PCA3分数与的肿瘤体积有显著相关性（r=0.409，P<0.001），当 PCA3 分数<25 时，与体积<5 mL的肿瘤成正相关（OR=3.33，P=0.046）。

也有研究表明，PCA3分数与Gleason分级评分和（或）前列腺癌体积没有相关性[20-21]。一个国内研究对99例门诊和住院患者在DRE后收集尿液进行FQ-RT-PCR分析PCA3 mRNA表达，35例确诊前列腺癌患者中PCA3分数与Gleason分级评分和骨转移没有明显的统计学意义（P>0.05）。产生差异的原因目前是研究样本较小，尤其是国内研究样本小，应该在大样本下进一步研究。但是也说明，PCA3分数在预测前列腺癌侵略性方面有着重要的作用和意义。除了在前列腺癌体积和Gleason分级评分上的预测作用，Whitman等[22]对72例将要行RP的患者进行肛肠指诊后收集尿液，分析PCA3分数，研究表明有囊外扩展（ECE）患者的PCA3分数比无ECE的患者要高（中位数分别为48.8、18.7，P=0.02）。在多变量分析中PCA3分数与囊外扩展具有相关性（P=0.01）。

Haese等[9]对463例患者进行重复活检，在高级别上皮内瘤变（HG-PIN）患者中PCA3分数为47.9，低于活检阳性的患者（63.8），但高于阴性活检的患者（31.8）。PCA3分数在HG-PIN患者中低于前列腺癌患者。HG-PIN可能反映了早期前列腺癌前病变的分子变化。初始活检中为多病灶前列腺HG-PIN，将在重复活检前列腺癌的检测中是一个强大的风险因素。因此，一些HG-PIN的患者实际上可能有前列腺癌，这导致PCA3得分增高。Vlaeminck等[21]对120例将要进行RP患者的进行PCA3分数检测，多病灶前列腺癌比单病灶前列腺癌有显著较高的平均PCA3分数（P=0.007），PCA3分数随肿瘤病灶数量的增加而显著增高，同样，双侧发病的81例（79%）患者中平均PCA3得分显着高于单侧发病的患者。PCA3评分与根尖和基底浸润，与双侧、多病性呈正相关。多变量分析显示多病灶是一个独立影响PCA3得分的因素（P=0.012）。

PCA3得分不仅能够预测现存的PCa，预测癌症的分级、体积及可能的侵略性，还具有预测未来活检结果的作用，有研究表明，在572例第2年活检阴性，其中57例第4年活检阳性的样本中，将PCA3分数作为一个连续变量分析，PCA3 分数与其具有相关性（P=0.0002）[18]。

3 PCA3联合其他检查方法预测前列腺癌的效果

目前PCA3的研究还仅限于小样本，临床PCA3得分阈值的使用还不完美，而联合其他肿瘤标记物、影像学检查等手段将提高其诊断率。

Perdonà等[23]的研究中，将 PCA3分数、总 PSA、前列腺体积纳入多因素Logistic回归模型分析，取得了最好的预测准确度，为79.4%。Rigau等[24]的研究表明，154例（血清PSA（>4 μg/L）和或异常直肠指检），PCA3 单独 ROC-AUC为 0.60， 在综合 PSMA、PSGR、PCA3的模型中 AUC为0.74。另一项研究表明，在阴性活检和PSA水平持续升高的患者中，结合MRI结果指示穿刺位点，可以提高PCA3在诊断前列腺癌中的灵敏度[25]。未来的研究中应当综合更多具有独立预测前列腺癌的因素，建议标准化的预测模型，并通过大样本研究进行修订，得到最优的预测模型。

4 靶向基因治疗作用

PCA3基因具有高度的前列腺癌特异性，对其进行深入研究，可能在前列腺癌的基因治疗上有新的突破。如果能清楚的知道PCA3在前列腺癌形成和疾病进展的关键生化途径中有何意义，那么前列腺癌的基因治疗将取得重大进展。

有研究指出PCA3 siRNA （si164）在前列腺癌LNCaP细胞株中能靶向沉默PCA3的表达并抑制前列腺癌细胞增殖，表明PCA3通过调节细胞增殖促进前列腺癌发展，并可成为前列腺癌新的治疗靶点[26]。Fan等[27]的研究中，将最小的DD3启动子替换原始的病毒E1A基因启动子从而构建溶瘤腺病毒Ad.DD3-E1A，另外Ad.DD3-E1A添加治疗基因IL-24-E1A，从而提高其抗肿瘤活性。由此产生的腺病毒Ad.DD3-E1A-IL-24，表明对前列腺癌具有特异性和优良的抗肿瘤作用。对其抗肿瘤机制的进一步分析表明，它具有诱导前列腺癌细胞凋亡和抑制血管生成的能力。这些结果表明，Ad.DD3-E1A-IL-24是一种很有前途的抗肿瘤剂，可能够被用来在将来作为前列腺癌的治疗。

5 展望

PCA3基因在前列腺癌中的特异性表达，使其成为一个前景广阔的前列腺癌标志物，对PCA3的一系列研究已取得了一定进展，在前列腺癌早期诊断、判断预后方面有良好的应用前景，在临床实验中应该进一步增大样本量，以取得更为合理的临床应该指标。在PCA3生物学特性、与前列腺癌的发病机制关系等方面还没有研究清楚，需要进一步的探索。PCA3及其他肿瘤分子标志物及检查手段可能是应用于临床指导的最好的方法。目前在靶向基因治疗研究方面取得了很多成果，下一步应该有应用于临床实践的基因治疗研究，以使基因治疗取得实际意义。

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