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外周血生物标志物在前列腺癌鉴别诊断中的作用及对恶性程度评判价值

2024-05-19 来源:小侦探旅游网
766 Labeled Immunoassavs&Clin Med,Jun.2018,Vo1.25,No.6 外周血生物标志物在前列腺癌鉴别诊断中 的作用及对恶性程度评判价值 梁彩霞 ,郑翠玲 ,肖泽均 ,林 华 ,谭巧云 ,刘书霞1,石远凯 ,韩晓红 。 (国家癌症中心中国医学科学院北京协和医学院肿瘤医院,1.内科抗肿瘤分子靶向药物临床研究北京市重点实验室, 2.检验科,3.泌尿外科,4.病案室,北京100021) 摘要:目的探讨外周血生物标志物或联合检测对前列腺癌鉴别诊断的作用,并分析标志物在前列癌不同恶性程度间的 差异性。方法 回顾性分析2015年1月至2016年12月于中国医学科学院肿瘤医院就诊的126例前列腺癌(prostate cancer,PCa)患者和34例前列腺增生(benign prostatic hyperplasia,BPH)患者的临床资料,应用Logistic回归和受试者工作 特征曲线(ROC)分析前列腺疾病患者的外周血生物标志物或多指标联合分析对前列腺癌鉴别诊断的价值。按照前列腺 癌恶性程度分组对各指标进行差异分析。结果绘制各指标用于鉴别前列腺癌和前列腺增生的ROC结果显示总前列腺 特异抗原(tPSA)和游离/总前列腺特异抗原(fPSA/tPSA)及血小板/淋巴细胞(PLR)的曲线下面积(AUC)最大。Logistic 回归和ROC曲线分析结果提示:tPSA和fPSA/tPSA联合分析诊断效能最佳(AUC为0.76),联合PLR不能提高tPSA和 fPSA/tPSA对前列腺癌鉴别诊断效能。前列腺癌不同恶性程度组问差异性分析结果显示:在126例前列癌患者中,外周血 PLR和中性粒/淋巴细胞(NLR)在不同tPSA及临床分期间存在组间差异(P<0.05),乳酸脱氢酶(LDH)在前列腺癌不同 恶性程度分组间未见明显差异。结论外周血生物标志物tPSA和fPSA/tPSA联合分析对前列腺癌鉴别诊断价值最大, 外周血PLR和NLR可辅助tPSA、Gleason评分和临床分期评估前列腺癌的恶性程度,对前列腺癌恶性程度评判具有一定 的提示作用。 关键词:总前列腺特异性抗原;游离前列腺特异性抗原与总前列腺特异性抗原比值; 中性粒细胞与淋巴细胞比值; 血小板与淋巴细胞比值;乳酸脱氢酶;前列腺疾病 The Application of Peripheral Blood Biomarkers in the Differential Diagnosis of Prostate Cancer and Its Value to Evaluate Malignancy LIANG Cai—xia ,ZHENG Cui—ling ,XIAO Ze—jun ,LIN Hua , TAN Qiao—yun ,LIU Shu—xia ,SHI Yuan—kai ,HAN Xiao—hong ’ (1.Department of Medical Oncology,BeOing Key Laboratory of Clinical Study on Anticancer Molecular Targeted Drugs, 2.Department of Clinical Laboratory,3.Department of Urinary Surgery,4.Department of Medical Records,National Cancer Center/Cancer Hospital,Chinese Academy of Medical Sciences and Peking Union Medical College,Bering,100021,China) Abstract:Objective This study aimed to evaluate the difference of the application of peripheral blood biomarkers in the differential diagnosis of prostate cancer.Methods Clinical data of 1 26 patients with prostate cancer(PCa)and 34 patients with benign prostatic hyperplasia(BPH)in National Cancer Hospital between January 20 1 5 and December 20 1 6 was retrospectively collected.Logistic regression and ROC curves were used to explore the diagnostic value of markers in peripheral blood.The differences of markers were analyzed according to the malignant degree of prostate cancer.Results The results of ROC curve to distinguish BPH and PCa showed showed that the AUC of tPSA,fPSA/tPSA and PLR were the largest.The results of Logistic regression and ROC curve analysis of combined markers showed that the diagnostic eficiency of tPSA and fDOI:10.11748/bjmy.issn.1006—1703.2018.06.004 收稿日期:2018—01—16;修回日期:2018—05—29 基金项目:公益性行业科研专项(编号:201402001) 通讯作者:韩晓红。E—mail:hanxh@cicams.ac.ca 标记免疫分析与临床2018年6月第25卷第6期 767 fPSA/tPSA combined analysis was the best with AUC=0.76.Comparisons among different degrees of malignant groups in 126 patients wih PCa,PLR and NLR in peripheratl blood showed significant differences mong diafferent tPSA and clinical classiifcations(P<0.05).There was no signiifcant difference in LDH mong diafferent degree of malignant groups.Conclusion Our results suggested that combined—analysis of tPSA and fPSA/tPSA had the best diagnostic eficifency for BPH and PCa.PLR and NLR in peripheral blood can assist tPSA,Gleason scoring and clinical staging to assess the malignancy of prostate cancer and have potenialpositive effects on evaluating malignancy. Key words:Total prostate-specific antigen; Free/total prostate—specific antigen; Neutrophil to lymphocyte ratio;Platelet to lymphocyte ratio;Lactate dehydrogenase;Prostate disease 前列腺癌(prostate cancer,PCa)作为老年男性泌 程度评判起到提示作用,这些问题值得我们去研究。 本文旨在探讨外周血中tPSA、fPSA/tPSA、NLR、PLR 及LDH生物标志物在前列腺癌鉴别诊断中的作用, 及恶性程度评判中的应用价值。 尿生殖系统常见的恶性肿瘤,发病率和死亡率在许 多西方国家的男性恶性肿瘤中居第二位 j。随着我 国社会的人口老龄化及诊断筛查手段的提升,我国 前列腺癌发病率亦呈逐年上升趋势,前列腺癌研究 的重要性日益凸显。与欧美国家相比,我国前列腺 材料与方法 1临床资料 癌病死率较高,早期诊断率较低 J。目前,前列腺特 异性抗原(prostate-speciifc antigen,PSA)具有组织特 异性,只存在于腺泡及导管上皮细胞胞浆中,是前列 腺癌的重要肿瘤标志物,对前列腺癌的早期诊断及 治疗有重大意义。但该指标不存在肿瘤特异性,在 良性前列腺增生(benign prostatic hyperplasia,BPH)、 回顾分析本院2015年1月至2016年12月收治 的前列腺疾病患者160例,其中前列腺增生患者34 例,中位年龄61.5(45~84)岁;前列腺癌患者126 例,中位年龄68(47—85)岁。纳入标准:①病理组 织学诊断明确;②符合美国癌症联合委员会(the American Joint Committee on Cancer,AJCC)第七版的 前列腺炎、尿潴留、前列腺外伤以及老年人中,血清 总PSA(total PSA,tPSA)也可升高,导致tPSA用于前 诊断标准。排除标准:①术前缺乏血常规、血生化检 查数据;②伴有其他部位的原发肿瘤。 2观察指标 列腺癌诊断的特异性较低。泌尿外科门诊通常对前 列腺疾病的患者同时检测fPSA和tPSA,多项研究表 明fPSA可以提高tPSA处于灰区(4~10ng/mL)的前 列腺癌的检出率,但fPSA/tPSA用于辅助诊断前列 所有患者术前禁食12小时后,于清晨空腹采 血。试剂、校准品、质控品均按照临床现行有效的标 准操作流程进行,采用sysmex XN9000全自动血液 腺癌的临界值仍存在争议。晚期恶性肿瘤可引起全 身炎症反应,已有多项研究表明,系统性炎症指标中 性粒细胞/淋巴细胞比值(neutrophil to lymphocyte ratio,NLR)和血小板/淋巴细胞比值(platelet to lymphocyte ratio,PLR)是多种恶性肿瘤预后不良的 分析仪进行血常规检测,罗氏Roche cobas 8000进行 PSA检测。观察指标包括患者术前tPSA、fPSA/tPSA 和LDH,计算血常规中中性粒细胞与淋巴细胞比值 得到NLR,计算血小板与淋巴细胞比值得到PLR,提 取前列腺癌患者诊断时的临床分期和术后Gleason 评分数据。 3统计学分析 危险因素,并被证实是肺癌、结直肠癌和卵巢癌等多 种实体肿瘤的独立预后因子 4 J,但目前在前列腺癌 中的相关研究不多。此外,肿瘤细胞代谢的特点是 糖酵解增强,而乳酸脱氢酶(1actate dehydrogenase, LDH)作为糖酵解途径的关键酶,在癌细胞的有氧糖 酵解代谢途径中发挥着不可替代的作用 ,因此可 反映癌细胞的代谢程度。现已有多篇研究联合分析 以上指标在小细胞肺癌 J、胰腺癌 、胃癌 等恶性 肿瘤中的关联性,但各指标是否在前列腺疾病中具 有潜在的联系,能否对前列腺癌的鉴别诊断及恶性 采用SPSS 23.0和Medcalcl5.2.2统计软件处 理数据,对数据进行正态性检验,正态性分布的计量 资料以均数±标准差表示,非正态分布的计量资料 以中位数(四分位数间距)表示。将患者分为良恶性 前列腺疾病两组,绘制受试者工作特征(receiver operating characteristic,ROC)曲线,找到有潜在诊断 意义的指标,然后使用双变量logistic回归计算具有 潜在诊断意义的单指标的预测概率,绘制联合指标 768 预测概率的ROC曲线,以尤登指数最大为最佳阳性 判断值,计算并比较曲线下面积(area under the cllrve,AUC),寻找具有最佳诊断效能的外周血生物 标志物。 本研究纳入160例前列腺疾病患者研究对象, 其中前列腺增生患者34例,前列腺癌患者126例, 全部病例包含术前tPSA、NLR、PLR、LDH和临床分 期资料。在160例前列腺疾病的患者中,120例具 有完整Gleason评分的患者,135例有完整fPSA/ tPSA资料。在120例具有Gleason评分的前列腺 癌患者中,有95例具有完整fPSA/tPSA资料。 将前列腺癌患者按照临床上最常用的前列腺癌 危险因素分类方法进行恶性程度分组,对分组后数 据进行正态检验和方差齐性检验后,依据检i贝0结果 采用方差分析或非参数检验比较外周血标志物在组 间差异,检验水准为 =0.05,P<0.05为差异有统 计学意义。 D’AMICO等提出的风险评估标准包括患者外周血 tPSA、Gleason评分和临床分期 ,是临床上最常用 的前列腺癌危险因素分类方法。本研究也按照这 三个指标对研究对象分别进行分组,患者在各组的 分布情况见表1。 结 果 1观察指标归纳分析 表1 160例前列腺疾病患者的数据整体分布 2 良恶性前列腺疾病患者之间各指标的差异 病进行分组后比较各标志物的组间差异,结果表明 tPSA和fPSA/tPSA两个指标在两组问差异具有统计 学(P≤0.001)。此外,与良性病变患者相比,前列 将上述160例前列腺疾病患者按照前列腺增生 和前列腺癌分组,纳入前列腺增生34例,前列腺癌 患者126例,为探索外周血生物标志物在前列腺癌 鉴别诊断中的作用,对研究病例按良恶性前列腺疾 腺癌患者的NLR、PLR和LDH的数值也呈现增高的 趋势(表2)。 表2不同临床和病理特征的前列腺癌患者血清标志物[M(P ,P2 ] 标记免疫分析与临床2018年6月第25卷第6期 769 3各指标对前列腺癌的诊断价值 tPSA、fPSA/tPSA和PLR单指标及多指标联合分析 的ROC曲线下面积见图2,诊断的灵敏度和特异性 分析见表3。结果显示,当tPSA和fPSA/tPSA的临 绘制外周血中各标志物对前列腺癌鉴别诊断的 ROC曲线,各指标的AUC反映临床诊断效能。ROC 曲线下面积见图1。AUC 。 =0.536,AUC = 0.659,AUCr/ =0.705,AUCPLR=0.554,AUCNLR= 界值分别为40.14ng/mL和15.96%时,两个指标的 AUC最大,分别为0.659和0.705。多指标联合分析 时,以tPSA和fPSA/tPSA联合的AUC最大为0.76, 0.501。可见单指标分析时tPSA和fPSA/tPSA及 PLR对前列腺癌的诊断效能最佳。 显著提升tPSA单独用于前列腺癌诊断的特异性,可 达76.5%,此时灵敏度为71.3%,显示tPSA和 fPSA/tPSA联合分析诊断效能最佳。tPSA、fPSA/ tPSA和PLR三者联合分析AUC为0.755,灵敏度为 73.3%,特异性为70.4%,与tPSA和fPSA/tPSA联 合的结果相比发现联合PLR并不能有效提高tPSA 越 f 及fPSA/tPSA的鉴别诊断效能。 10o- ̄异性 图1 各标志物对前列腺癌和前列腺增生 鉴别的ROC曲线 4 多指标联合分析对前列腺癌鉴别诊断价值 绘制外周血中tPSA、fPSA/tPSA和PLR及联合 标志物的Logisitic曲线转化参数对前列腺癌鉴别诊 断的ROC曲线,各指标的AUC反映临床诊断效能。 图2 tPSA、fPSA/tPSA和PLR及联合标志物的Logistic曲 线转化参数对前列腺癌和前列腺增生鉴别的ROC曲线 表3 tPSA,fPSA/tPSA和PLR及联合标志物的灵敏度和特异性分析 3各指标对恶性程度评判的价值 差异。由表4可以得出患者外周血PLR和NLR在 为进一步探索外周血生物标志物是否作为前列 腺癌恶性程度评判的指标,我们将按照D’AMICO等 提出的风险评估标准,即患者外周血tPSA、Gleason 评分和临床分期,分别对126例前列腺癌患者进行 分组,分析各指标在不同恶性程度的前列腺癌间的 不同的tPSA水平及临床分期存在组间差异(P< 0.05),而LDH在不同恶性程度的前列腺癌患者之 间未见统计学差异。提示外周血PLR和NLR对前 列腺癌恶性程度评判具有一定的提示作用。 770 Labeled Immunoassavs&Clin Med,Jun.20l8,Vo1.25,No.6 表4不同临床和病理特征的前列腺癌患者血清标志物 因素 一一~~~~一订 一  一一一Ⅲ ~i 29 29 病例数PLR P值 NLR P值 0.035 120.62(81.29,145.叭) l19.61 4-46.63 2.14(1.56,2.63) 2.37(1.59,3.67) 159(143.5,198) 159(148.5,179.5) 26 42 12O.93 4-39.15 147.36±5O.99 2.3(1.66,3.51) 2.67(2.41,4.02) 172(141.25,192.25) 180.5(155.5,203) 29 119.72±37.9 2.39士O.93 l81±37.47 47 128.85 4-43.49 2.2(1.63,3.75) 167(151,187) 168(139,194.75) 44 120.97(94.41,162.42) 2.36(1.82,3.77) 69 118.9 4-40.11 2.18(1.61,3,03 162(144,189) 178(152,198) 57 178(152,l98) 2.63(1.93,4.07) 讨 论 和增殖提供适宜的环境,促使肿瘤血管形成,进而加 快肿瘤的生长。淋巴细胞作为肿瘤免疫的主要成 员,是肿瘤特异性免疫反应的重要成分,参与肿瘤细 胞的破坏和凋亡过程,抑制肿瘤的生长。血小板可 以释放一些生长因子,在肿瘤细胞的黏附、浸润和肿 瘤组织的血管生成过程中发挥重要的作用。。 。因 D’AMICO等提出的风险评估标准是目前临床 上最常用的前列腺癌危险因素分类方法,它根据患 者外周血tPSA、Gleason评分和临床分期将前列腺癌 恶性程度分类,用于指导治疗和判断预后。目前,前 列腺癌标志物fPSA和tPSA作为常规同时检测,多 项研究表明fPSA是提高tPSA水平处于灰区的前列 此,NLR可以综合反映肿瘤患者体内炎症和免疫状 态,NLR升高表示淋巴细胞相对减少,中性粒细胞相 对增多,会降低淋巴细胞介导的抗肿瘤反应,有利于 肿瘤生长,进而影响患者的预后。同理,PLR升高也 腺癌检出率的有效指标。以往研究显示fPSA/tPSA 在临床上用于前列腺癌诊断的阈值存在差异,国外 一项基于土耳其人群的血液PSA筛查项目中,纳入 4955例研究对象,其中109例诊断为前列腺癌,结果 显示,fPSA/tPSA比值为10%时,对前列腺癌的诊断 代表平衡状态被打破,炎症反应向着促肿瘤方向发 展,导致预后不良¨ 。本研究结果显示PLR、NLR 价值最高。国内一项基于对96例前列腺癌与50例 前列腺增生患者的研究 显示fPSA/tPSA比值分别 为10%、16%、25%时,对前列腺癌诊断的灵敏度分 别为39.1%、67.3%、94.5%;特异性分别为92.5%、 85.0%、52.4%。国内推荐在tPSA处于4—10ng/mL 在不同tPSA组间和临床分期间存在显著差异,提示 PLR和NLR对预测前列腺癌的恶性程度具有提示 意义;但Logistic回归和ROC曲线分析结果显示联 合PLR并不能提高tPSA和fPSA/tPSA的诊断效能, 提示该指标尚不能用于前列腺癌鉴别诊断。 异常活跃的糖酵解代谢是肿瘤细胞显著的生物 学特征,LDH位于糖酵解过程的最后一步,在肿瘤的 时,fPSA/tPSA用于前列腺癌诊断的临界值为 16%¨ 。本研究人群为tPSA升高的前列腺疾病患 者,结果发现,tPSA及fPSA/tPSA单独分析的临界值 分别为40.14ng/mL和15.96%时可达到最大的曲 线下面积。多指标联合分析时,以tPSA和fPSA/ 代谢、增殖、维持与侵袭转移中发挥着积极作用,并 与多种恶性肿瘤的预后密切相关 。本研究结果 显示LDH在恶性程度各组间未见显著差异,提示 LDH对前列腺疾病恶性程度评判的临床证据不足。 但因本文研究样本数量较少,所得结果存在一定的 局限性,本文得到的结论需要更大样本量的研究进 行进一步验证。 tPSA联合AUC最大,为0.76,且显著提高了诊断的 特异性,因此得到的结论为:在tPSA的基础上,联合 fPSA/tPSA可进一步提高前列腺癌的鉴别诊断效能。 肿瘤的发生发展涉及到多种病因与机制,目前 肿瘤生物学研究表明,炎症反应与其密切相关。外 周血中性粒细胞的水平可以反映机体全身炎性反应 的情况,其分泌大量血管内皮生长因子,为肿瘤生长 综上所述,外周血生物标志物fPSA/tPSA和 tPSA联合分析可以提高前列腺癌鉴别诊断效能。 PLR和NLR可辅助Gleason评分和临床分期评估前 标记免疫分析与临床2018年6月第25卷第6期 771 列腺癌的恶性程度。在临床实践中,联合分析外周 血生物标志物对前列腺癌恶性程度的判断和良恶性 鉴别诊断具有一定的指导意义,并对预测疾病预后 (12):289.doi:10.1007/s12032-014-0289-9. [9]D AMICOA V,WHIryHNGTONR,MALKOWICZS B,et a1. Biochemical outcome after radical prostatectomy,external beam radiation therapy,or interstitial radiation therapy for clinically 以及选择合适治疗方式起到积极的作用。 参考文献 [1]SIEGEL R L,MILLER K D,JEMAL A.Cancer Statistics,2017[J]. CA Cancer J Clin,2017,67(1):7·3O. localized prostate cancer[J].JAMA,1998,280(11):969—974. [1O]叶波,张珂,宋晓玉.血清tPSA及fPSA/tPSA比值在前列腺癌诊 断中的价值[J].检验医学与临床,2012,9(6):651-652. [11]北京协和医院医疗诊疗常规泌尿外科分册[M].第2版.人民 卫生出版社,2012:152. [2]CHEN W,ZHENG R,BAADE P D,et a1.Cancer statistics in China,2015[J].CA Cancer J Clin,2016,66(2):115—132. [3]LI J,ZHU S,TONG J,et a1.Suppression of lactate dehydrogenase A compromises tumor progression by downregulafion of the Warburg [12]MCDONALD B,SPICER J,GIANNAIS B,et a1.Systemic inflammation increases cancer cell adhesion to hepatic sinusoids by neutrophil mediated mechanisms[J].Int J Cancer,2009,125(6): 1298.1305. effect in glioblastoma[J].Neuroreport,2016,27(2):110—115. 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(李 凌编辑) 

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