血清前列腺健康指数对tPSA灰区前列腺癌患者的诊断价值探讨

潘良明,沈菲菲,马晓英,李佳慧,王倩倩,沈建良

(上海市金山区亭林医院a.泌尿外科；b.康复科；c.急诊科,上海201505)

前列腺癌（prostate cancer,PCa）是泌尿外科最常见的危害老年男性健康的恶性肿瘤之一[1]，而前列腺特异抗原（prostate specific antigen,PSA）是其最重要的肿瘤筛查标志物[2]。PSA 具有多种不同的亚型，随着PSA 在临床PCa 筛查中的广泛运用，人们很快发现单一PSA 具有特异性不足的问题，特别是在患者血清总前列腺特异抗原（total-PSA，tPSA）处于4～10 ng/ml之间这一灰区时，会因与良性前列腺增生（benign prostatic hyperplasia，BPH）等疾病存在着血清tPSA 浓度水平的交叉重叠，导致PSA 的诊断特异性不高[3]。因此探索更灵敏、特异度更好的肿瘤标志物变得越来越重要。前列腺特异性抗原前体2型（[-2]proPSA，p2PSA）是游离PSA（fPSA）来源的前列腺特异性抗原前体（proPSA）中一种同源异构体，近年来因其性质最稳定、诊断价值更高成为PSA 亚型中最热门的研究热点[4]。最近，Beckman 公司依据p2PSA 提出了前列腺健康指数（prostate health index，PHI）这一概念用于PCa 的诊断[5]。且国外多项研究证明[4,6]，PHI 对于血清tPSA灰区PCa 患者具有很高的诊断价值，能显著提高tPSA 处于4～10 ng/ml 的PCa 患者的诊断特异度。本研究通过对94例处于血清tPSA灰区（4～10 ng/ml）的PCa 或BPH 患者的PHI 以及tPSA,fPSA,p2PSA 和fPSA/tPSA 进行检测，并应用受试者工作特征（ROC）曲线对各参数进行分析，探讨在国内临床研究中，PHI在血清tPSA灰区（4～10 ng/ml）的PCa 患者中的诊断与应用价值。

1 材料与方法

1.1 研究对象 选取2018年3月～2019年10月上海市金山区亭林医院泌尿外科收治的血清tPSA值处于灰区（4～10 ng/ml）患有PCa 或BPH的临床患者94例，年龄63～86岁，平均年龄为71.30±6.93岁。纳入标准：常规体检直肠指诊(-)，tPSA值4～10 ng/ml之间；愿意接受直肠B 超检查以及前列腺穿刺活检等病理确诊。排除标准：既往有口服5α 还原酶抑制剂史、前列腺穿刺活检及前列腺手术史的患者；经直肠B 超检查存在前列腺癌样低回声占位病变；并发尿路感染或其他急性前列腺炎患者。经病例确诊后，符合入组标准的PCa组21例，年龄63～79岁，平均年龄为70.61±6.79岁。BPH组73例，年龄65～86岁，平均年龄为71.75±7.03。两组患者的年龄差异无统计学意义（P＞0.05）。本研究经过本院伦理审查委员会审核通过且所有入组患者均签署知情同意书。

1.2 仪器与试剂 tPSA 及fPSA 的化学发光试剂盒采用上海tellgen 公司产品，p2PSA 检测试剂盒购自美国贝克曼库尔特公司。ARCHITECT ci8200全自动生化免疫分析仪购自美国雅培公司。

1.3 方法所有进行前列腺癌筛查的患者均严格限定在行直肠指诊以及其他侵入性操作检查前采集4 ml 外周静脉血，离心分离得到血清样本，当天内利用雅培ARCHITECT ci8200全自动生化免疫分析仪，按照tPSA 化学发光免疫试剂盒详细说明书进行操作，完成血清样本中tPSA 的检测，收集tPSA处于4～10 ng/ml 的血清样本入组，放入-80℃冰箱保存备用。所有入组样本室温复融后统一采用化学发光免疫测定法对tPSA，fPSA 以p2PSA 进行检测。PHI 计算公式[5]：PHI=p2PSA/fPSA×√tPSA。

1.4 统计学分析 采用SPSS 16.0 统计软件对数据进行分析，对符合正态分布特征的计量资料以均数±标准差（±s）表示，两组间数据资料采用t检验，符合正态分布特征的计数资料以%表示，行χ2检验；呈非正态分布的数据采用中位数(四分位数)进行描述，行Mann-WhitneyU检验。绘制tPSA,fPSA/tPSA,p2PSA 以及PHI 的受试者工作特征（ROC）曲线对各指标的诊断效能进行比较，计算曲线下面积（AUC）并运用Z检验对AUC 进行对比分析，检验水准采用α=0.05。

2 结果

2.1 两组患者tPSA,fPSA,fPSA/tPSA,p2PSA 以及PHI 血清指标比较 见表1。tPSA灰区的患者中PCa组21例，BPH组73例。两组患者的fPSA/tPSA 比值差异有统计学意义（U=261.5,1275.5，均P＜0.05）。而两组患者的血清tPSA,fPSA,p2PSA水平差异无统计学意义（U=899,450,930.5，均P＞0.05）。

2.2 tPSA，fPSA/tPSA，p2PSA 以及PHI 评价PCa的诊断效能 见图1。绘制tPSA，fPSA/tPSA，p2PSA 以及PHI 的ROC曲线对诊断效能进行分析，得出AUC值分别为0.586（95% CI:0.447～0.726），0.676（95% CI:0.539～0.812），0.613（95%CI:0.474～0.752），0.832（95% CI:0.733～0.931）。其 中tPSA,fPSA/tPSA 和p2PSA 的AUC值 均＜0.7，表 明 血 清tPSA,fPSA/tPSA 以 及p2PSA 对tPSA灰区PCa 患者的诊断效能较低。而血清PHI 检测的AUC值为0.832，诊断效能较高，见表2。

表1 两组患者tPSA,fPSA,fPSA/tPSA,p2PSA 以及PHI 指标对比[M(四分位数)]

表2 两组患者tPSA,fPSA/tPSA,p2PSA 以及PHI 的ROC曲线参数

图1 两组患者tPSA,fPSA/tPSA,p2PSA 以及PHI 的受试者工作特征（ROC）曲线

根据各诊断指标ROC曲线，取最靠近坐标图左上方的点为截断值，tPSA,fPSA/tPSA,p2PSA 以及PHI 的最佳截断值分别为6.856ng/ml,0.160,15.52 ng/ml 和41.91。通过计算约登指数可确定敏感度、特异度及准确度。其中tPSA（64.9%）,fPSA/tPSA（69.1%）和p2PSA（61.9%）的诊断准确度较低，说明三者对tPSA灰区PCa 患者的诊断准确性不高。而血清PHI 的准确度（81.9%）明显高于tPSA,fPSA/tPSA 和p2PSA，差异有统计学意义（χ2=6.975,4.145,6.211,均P＜0.05），见表 3。结果表明，与血清tPSA,fPSA/tPSA 和p2PSA 三指标相比，血清PHI 的诊断准确性更高，可作为tPSA灰区PCa 患者的辅助筛查指标。

表3 两组患者tPSA,fPSA/tPSA,p2PSA 以及PHI 的诊断灵敏度、特异度及准确度比较[%（n）]

2.3 tPSA,fPSA/tPSA,p2PSA 以及PHI 评价PCa 的诊断价值比较 对tPSA,fPSA/tPSA,p2PSA 以及PHI 评价PCa 的诊断ROC曲线进行分析，结果表明：在患者tPSA 处于4～10 ng/ml 时，血清tPSA及p2PSA 指标对提高PCa 的诊断效率无明显助益（均P＞0.05）；fPSA/tPSA 和PHI 指标可明显提高PCa 的诊断效力（P＜0.05），其中PHI 的诊断效果最佳（P＜0.001），见表 2。PHI 的AUC值0.832（95% CI:0.733～0.931） 高 于fPSA/tPSA 的AUC值0.676（95% CI:0.539～0.812）,差异有统计学意义（Z=2.758，P＜0.01）。

3 讨论

PSA 是一种由重组人激肽释放酶3（KLK3）基因编码的分子量约为33 Kda、由237个氨基酸组成的单链糖蛋白[7]。正常情况下，PSA 仅在前列腺腺泡及前列腺导管上皮细胞中表达，具有前列腺组织表达特异性，几乎不会进入血液。当发生前列腺癌变时，由于肿瘤细胞的侵袭浸润破坏了前列腺组织的上皮细胞基底膜导致PSA 从前列腺导管穿过上皮-血屏障进入血液，从而表现为血清PSA 显著提高[8]。基于此，临床上多年来将血清tPSA 作为早期PCa 的筛查与诊断指标，发挥了关键作用。

然而研究发现，许多前列腺疾病的非恶性因素亦会破坏前列腺上皮细胞基底膜，造成PSA 进入血液导致血清PSA 升高，例如尿路感染、前列腺炎症、留置尿管、BPH 以及其他前列腺手术等。特别是当患者血清tPSA 处于4～10 ng/ml 这一灰色区域时，通过单一的tPSA 无法判断良性还是恶性，甚至以4ng/ml 为界值对PCa 进行诊断，会发现tPSA 的特异性低至12.8%[9]，而血清tPSA灰区（4～10 ng/ml）患者前列腺穿刺活检的假阳性则高达60%～75%[10]，导致过度诊断与治疗给患者增加太多的痛苦与心理负担。本文的研究证明，选取血清tPSA灰区（4～10 ng/ml）的BPH 与PCa 患者检测血清tPSA水平差异无统计学意义（P＞0.05），且tPSA 的AUC值仅为0.586，对tPSA灰区PCa患者的诊断效能很低。这一结论与吴义启等的研究结果一致[11]，该研究发现PSA 诊断tPSA灰区的PCa 患者的AUC值仅为0.580。

血清中PSA 主要以两种不同形式存在，即结合PSA（complexed PSA,cPSA）和fPSA，其中fPSA 只占5%～35%[12]。前列腺癌变发生时，前列腺癌细胞可分泌大量的α1-抗胰蛋白酶，该酶会与血清中的fPSA 特异性结合形成PSA 复合物，引起血清fPSA水平下降。因此，有研究者对tPSA灰区（4～10 ng/ml）的PCa 患者的fPSA与tPSA 比值（即fPSA/tPSA）进行检测，用于鉴别与诊断是否发生前列腺癌变[13]。梁震等[14]利用多因素logistic回归分析表明，fPSA/tPSA 是tPSA灰区（4～10 ng/ml）患者首次前列腺穿刺活检阳性的独立危险因素。孙珂等[15]利用fPSA/tPSA 对tPSA灰区的PCa 与BPH 伴前列腺炎两组患者诊断比较发现，PCa组患者的fPSA/tPSA 显著低于BPH 伴前列腺炎组，诊断敏感度为70.1%，具有重要的诊断价值。本文结果表明，相比血清tPSA 指标，fPSA/tPSA 可明显提高tPSA灰区（4～10 ng/ml）PCa 患者的诊断效力（P＜0.05）。

随着现代分子生物学的发展，研究者们发掘出了许多新的PSA 相关标志物[16]。p2PSA 作为proPSA 中的一种同源异构体，由于其在血清中稳定存在，便于检测且诊断价值更高成为了新的PCa肿瘤标志物研究热点。研究证实，p2PSA 具有一定的PCa 特异度，以p2PSA 对PCa 进行诊断，其特异度超过单独检测fPSA 和tPSA，且证明p2PSA可能与PCa 恶性转化的风险有关[17]。

前列腺健康指数（PHI）综合了tPSA,fPSA与p2PSA 三种PSA 相关标志物的诊断效能，相比tPSA 以及fPSA/tPSA 具有更高的诊断价值，其在PCa 的早期临床诊断应用中受到越来越多的关注。LAZZERI 等[6]于2013年进行的一项多中心研究中发现,646例处于tPSA 2～10 ng/ml 的临床患者的PHI 的AUC值（0.73）显著高于tPSA（0.55）与fPSA/tPSA（0.60）。CHIU 等[18]对国内312例tPSA 处于10～20ng/ml 的临床患者纳入研究，结果证 明PHI（AUC=0.78）与%p2PSA（AUC=0.79）用于PCa 的诊断相较tPSA（AUC=0.64）临床净获益最大。NA 等[19]在国内研究同样发现tPSA 处于10～20ng/mL 的临床患者，PHI 用于评价PCa 的诊断ROC曲线下面积比tPSA 高0.23。黄宜等[20]应用PHI 对PCa 患者与非PCa 患者进行诊断研究，发现PHI 诊断PCa 的价值优于tPSA与fPSA/tPSA。

而本研究纳入94例血清tPSA灰区（4～10 ng/ml）的PCa 与BPH 患者，对两组的tPSA,fPSA/tPSA,p2PSA 以及PHI 的诊断价值进行比较。结果发现，单独的tPSA与p2PSA 检测对于tPSA灰区（4～10 ng/ml）PCa 患者的诊断效率无明显助益，且AUC值仅均＜0.7，诊断效能较低。而fPSA/tPSA 虽然可以明显提高tPSA灰区（4～10 ng/ml）PCa 患者的诊断效力（P＜0.05），但fPSA/tPSA 的诊断效能与准确性相比PHI 仍然不高，这一结果与既往研究一致。多项研究表明[21-22]，fPSA/tPSA对血清tPSA灰区（4～10 ng/ml）PCa 患者的诊断ROC曲线结果均表明其AUC值＜0.7，提示fPSA/tPSA 的诊断效能不高。

而PHI的AUC值（0.832）显著优于tPSA（0.586）,fPSA/tPSA（0.676）以及p2PSA（0.613），诊断效能较高。且PHI 诊断血清tPSA灰区（4～10 ng/ml）PCa 患者的灵敏度及特异度也优于目前临床上常规使用的tPSA,fPSA/tPSA 以及p2PSA，PHI 的诊断准确性也显著高于tPSA,fPSA/tPSA 以及p2PSA。表明在血清tPSA灰区（4～10 ng/ml）患者中PHI相比tPSA,fPSA/tPSA 以及p2PSA 在高灵敏度的基础上能提供更好的特异度，减少了更多不必要的前列腺穿刺活检。

综上所述，PHI 作为诊断tPSA灰区PCa 患者的肿瘤筛查指标，其诊断效能与准确性均较高，具有比tPSA，fPSA/tPSA，p2PSA 更高的诊断价值。鉴于本研究样本量偏少还需要更大样本量的多中心研究进一步证实。