朱國棟，楊志尚，吳大鵬，宋文斌，陳 煒，李 磊

（西安交通大學第一附屬醫(yī)院泌尿外科，陜西西安 710061）

最新的流行病學研究統(tǒng)計發(fā)現，美國及歐洲每年前列腺癌新增病例分別為186 320例及345 900例，每年卒于前列腺癌的病例分別為28 660 及87 400例［1］。隨著我國人口老齡化以及人們生活習慣的改變，前列腺癌在我國的發(fā)病率已呈逐年上升趨勢［2］。目前前列腺癌的早期診斷仍有賴于血清前列腺特異性抗原（prostate specific antigen，PSA）及經直腸B超檢查，雖然血清PSA 檢測無疑會增加前列腺癌的早期檢出，但其缺點在于特異度較低，從而導致前列腺穿刺活檢結果陰性率較高。這種情況多見于血清PSA 水平介于4～10ng／mL 的人群，其前列腺穿刺活檢的陰性率約為60%～75%。血清PSA 檢測診斷前列腺癌的特異度之所以較低，在于PSA 水平升高并非前列腺癌的特征性表現，良性前列腺增生、前列腺炎等患者血清PSA 水平也會明顯升高。目前前列腺穿刺活檢仍為確診前列腺癌的金標準，但其仍存在一定局限性及可能的并發(fā)癥［3－4］。所以在臨床上很有必要探尋一種敏感度更高、特異性更好的腫瘤學指標，以取代PSA，對前列腺癌患者進行篩查，并對人群可能罹患前列腺癌的風險進行評估，同時篩查出那些需要反復行前列腺穿刺活檢的患者。目前這一領域，出現了很多新的腫瘤標志物，如α－甲?；o酶A消旋 酶（α－methylacyl coenzyme A racemase，AMACR）、谷胱甘 肽S－轉移酶（glutathione s－transferase，GST）、前列腺 特異膜抗原（prostate specific membrane antigen，PSMA）、前列腺干細 胞抗原（prostate stem cell antigen，PSCA）等被證實具有較強的前列腺特異性，但對前列腺癌的診斷效果不是特別理想［5］。研究證實，前列腺癌抗原基因3（prostate cancer antigen 3，PCA3）已成為最具特異性的前列腺癌腫瘤標志物，具有很高的組織特異性和癌特異性。本文就該基因的研究現狀和進展做一全面的綜述。

1 PCA3基因簡介

PCA3基因是1999年由BUSSEMAKERS等［6］通過基因展示技術最先發(fā)現的，最初命名為DD3（differential display code 3），該基因在人前列腺癌組織中高表達，正常前列腺及良性前列腺增生組織中PCA3表達水平較低，PCA3在其他正常組織以及非前列腺癌組織中無表達。該基因定位于人9號染色體q21－22，在前列腺上皮細胞內表達一種非編碼mRNA，無法翻譯成蛋白質，該mRNA 序列全長約25kb，包含4個外顯子和3個內含子。

2 PCA3的前列腺癌特異性

PCA3過表達與前列腺上皮癌變之間存在顯著關聯(lián)，這就意味著臨床醫(yī)師可將PCA3用于前列腺癌診斷的重要生物學指標，但由于PCA3基因無法翻譯成蛋白質，僅能通過檢測mRNA 來完成。mRNA 在生物體液中很容易被降解，導致其檢測的敏感度較低。所以，在臨床上對PCA3進行檢測就需要大量標本的收集，并選擇高敏感度的檢測靶標。

由于PCA3并不在白細胞（常出現在體液中）中表達，提示可將體液PCA3檢測作為一種微創(chuàng)診斷工具用于前列腺癌的篩查。2003年，HESSELS等［7］首先建立了熒光定量聚合酶鏈反應（real－time polymerase chain reaction，RT－PCR）技術，他們對前列腺癌患者及正常前列腺人群行經直腸B 超檢查后，收集尿液，并對其尿沉渣細胞中PCA3mRNA 進行檢測，結果證實，PCA3mRNA 僅在前列腺組織中表達，前列腺癌患者尿沉渣細胞PCA3mRNA 的平均表達水平是正常前列腺人群的66倍，對前列腺癌診斷的敏感度及特異度均較高。研究還發(fā)現，那些癌細胞含量在10%以下的前列腺癌組織中，PCA3基因仍平均上調11倍，這就提示檢測PCA3，可在大量正常前列腺細胞本底中區(qū)分其中含有的少量前列腺癌細胞。該研究對108例因血清PSA≥3ng／mL 行前列腺穿刺的男性人群的尿沉渣細胞中PCA3 mRNA 進行檢測，其中24例患者經穿刺確診為前列腺癌，PCA3對于前列腺診斷的敏感度為67%，特異度為83%，但PSA 檢測的特異度僅為22%。該研究首次證實，尿液中PCA3定量檢測有助于預測前列腺穿刺活檢結果。

趙旭蘭等［8］對26例前列腺癌、30例良性前列腺癌增生以及10 例健康志愿者外周血PCA3 mRNA的表達進行了RT－PCR 檢測，結果發(fā)現，健康男性及前列腺增生患者外周血均無PCA3表達，前列腺癌患者有21 例表達，PCA3 表達陽 性率為80.8%（21／26），前列腺癌組與健康組及良性前列腺增生組均有明顯統(tǒng)計學差異（P＜0.01）。由此可見PCA3具有良好的前列腺癌特異性，檢測PCA3基因在外周血的表達對于前列腺癌診斷具有良好的特異性。

3 PCA3預測前列腺穿刺活檢結果

2006年GROSKOPF等［9］最早報道一項研究，收集前列腺穿刺活檢人群、已行根治性前列腺切除術后患者、以及無前列腺癌風險因素的健康人群經直腸B超檢查后的尿液沉渣標本，檢測其PSA 及PCA3 mRNA 的表達水平，并對PCA3分數進行定量分析（PCA3分數＝PCA3mRNA／PSA mRNA×100 0）。結果發(fā)現前列腺穿刺活檢陽性者，其平均PCA3分數明顯高于前列腺穿刺活檢陰性者及健康人群（P＜0.01），尿液沉渣PCA3檢測對于預測前列腺癌的敏感度為69%、特異度為79%；但血清PSA 對于預測前列腺癌的特異度僅為60%。研究還發(fā)現，對那些血清PSA 升高、且既往前列腺穿刺活檢陰性的男性患者，其再次行前列腺穿刺活檢陽性的風險與PCA3分數呈正相關關系。

DERAS等［10］研究發(fā)現，前列腺穿刺活檢患者尿液PCA3 分數＜5 時，前列腺穿刺活檢陽性率為14%；當PCA3分數＞100時，活檢陽性率為69%，表明PCA3分數與前列腺穿刺活檢陽性率呈正相關；該研究還發(fā)現PCA3對于前列腺癌診斷的準確性與受試者血清PSA 水平及首次接受前列腺穿刺或重復穿刺無關。PCA3分數與受試者前列腺體積以及活檢Gleason評分無顯著關聯(lián)。

但是如何選取合適的PCA3分數界值用于前列腺癌的臨床診斷呢？目前多項國內外研究證實，將PCA3分數設定為35時，對預測前列腺穿刺活檢結果的敏感度與特異度均較 好［10－13］。楊幫東等［13］對123例因血清PSA 升高和／或直腸指診異常的患者，采用RT－PCR 技術檢測其尿沉渣中PSA 及PCA3 mRNA 的表達，計算尿沉渣標本的PCA3分數，并結合前列腺穿刺病理結果分析不同的尿沉渣PCA3分數臨界值對于前列腺癌診斷的敏感度及特異度。結果證實，當將PCA3分數臨界值設置為35時，可避免52.7%（48例）患者進行不必要的穿刺，同時僅8.8%（8例）患者被漏診，這些漏診患者均為低危前列腺癌。PCA3分數臨界值設定為35，對于前列腺癌診斷的敏感度、特異度分別為78.1%，69.8%，對于前列腺癌穿刺結果的預測水平較好。

CRAWFORD等［14］對來自美國50 家泌尿外科中心血清PSA 和／或直腸指檢異常的1962例男性患者尿沉渣標本進行PCA3分數檢測，同時結合患者前列腺病理活檢結果進行分析，研究發(fā)現共有1 913份（97.5%）尿沉渣標本適合行PCA3檢測，其中802例患者診斷為前列腺癌，222例患者診斷為高級別前列腺上皮內瘤變或可疑為前列腺癌，另外889例診斷為前列腺良性病變。當將PCA3分數臨界值設定為傳統(tǒng)35分時，假陽性例數從1 089例下降到249例，減少77.1%，然而假陰性例數卻顯著地從17例增長到413例，超過2 300%；如將PCA3分數臨界值降至10分時，假陽性率下降了35.4%，而假陰性率僅增長了5.6%。故推薦PCA3 以較低的臨界值分數與PSA聯(lián)合用于前列腺癌穿刺前的篩查，可顯著降低不必要的活檢。

歐洲泌尿外科學會（European Association of Urology，EAU）已將尿液沉渣PCA3檢測寫入2011年前列腺癌診療指南，認為該檢測可用于那些首次前列腺穿刺活檢陰性患者前列腺癌的診斷，PCA3分數＞35，可作為需行反復前列腺穿刺活檢的指征［15］。2012年美國食品及藥品監(jiān)督管理局（Food and Drug Administration，FDA）批準將PCA3 用于既往穿刺結果為陰性患者的跟蹤檢測，并將PCA3分數臨界值定為25而非35，用于指導患者是否需再次接受前列腺穿刺活檢的依據。

4 前列腺癌患者外周血循環(huán)腫瘤細胞（CTC）PCA3的檢測

前列腺癌患者外周血中如能檢測到循環(huán)腫瘤細胞（circulating tumor cell，CTC），則患者的預后較差。據此，如能檢測到CTC特異性瘤標，則可以推測該患者腫瘤惡性度較高、分期較晚、預后較差［16］。2008年V?N?NEN等［17］首先采用定量RT－PCR技術，對67例前列腺癌患者外周血中PCA3mRNA 進行檢測，其中包括23例局部晚期患者，以及9例遠處轉移患者。但僅有2 例患者在外周血中檢測到PCA3 mRNA。但MARANGONI等［18］在40 例 前列腺癌患者中，發(fā)現25 例患者（62.5%）外周血PCA3mRNA 為陽性，40例BPH 患者中，發(fā)現15例患者（37.5%）外周血PCA3 mRNA 為陽性。JOST等［19］采用免疫磁珠分選技術，從前列腺癌患者的外周血中獲取CTC 細胞，并檢測了這些CTC 細胞中PSA、PCA3以及TMPRSS2：ERG 融合基因mRNA的表達，結果發(fā)現17例雄激素依賴性前列腺患者外周血CTC細胞均為PCA3陰性；16例雄激素非依賴前列腺癌患者中有5例（31%）患者的外周血CTC細胞為PCA3陽性，這就提示去勢抵抗性前列腺癌患者外周血CTC 細胞可能高表達PCA3。總之，檢測前列腺癌患者外周血CTC細胞PCA3mRNA 簡便、可行，但目前的研究結果對于前列腺癌患者預后的判定尚不明確，需進一步開展相關研究。

5 PCA3預測前列腺癌患者的預后

由于PCA3在前列腺癌組織中特異性高表達，并可預測前列腺穿刺活檢的結果，目前已有研究認為可將PCA3 用于預測前列腺癌患者的預后。2011年AUPRICH等［20］對行根治性前列腺切除術的305例局限性前列腺癌患者，術前檢測患者尿液沉渣PCA3分數，研究PCA3分數與患者腫瘤分期及預后之間的關系。結果發(fā)現，PCA3分數與腫瘤大小有關，但與是否存在精囊腺或包膜侵犯無之間關系；另外，腫瘤Gleason分數≥7 的患者其平均PCA3 分數顯著較高，但尿液沉渣PCA3分數無法準確預測腫瘤惡性度較高的患者，其由此可見PCA3分數可用于初步區(qū)分腫瘤臨床分期較晚的患者。另外，AUPRICH等［21］認為腫瘤惡性程度較高的患者之所以尿液沉渣PCA3分數不一定升高，可能是因為這些分化程度較差的腫瘤組織丟失了原本的腺管結構，導致腫瘤細胞表達的PCA3mRNA 很難排泄入尿液中，所以盡管腫瘤惡性度很高，但尿液沉渣中檢測到的PCA3mRNA 水平卻很低。

VAN POPPEL等［22］報道顯示前列腺癌患者尿沉渣PCA3分數越高，患者腫瘤活檢及病理Gleason分級，臨床分期也越高。這一類似結果同時也被PLOUSSARD等［23］及DURAND等［24］所報道。但另外一些研究卻發(fā)現，PCA3分數并不一定與晚期腫瘤直接關聯(lián)［25－27］，所有仍有必要就這一問題展開進一步研究。由此可見，尿液沉渣PCA3分數測定對于預測局部晚期或惡性度較高的前列腺癌而言，價值有限，仍需開展大規(guī)模的臨床研究進一步評估。

6 PCA3與其他前列腺癌檢測指標的比較

對比PCA3與其他檢測前列腺癌的指標意義重大，PLOUSSARD等［28］證實，PCA3 分數＞30，是 前列腺穿刺活檢結果陽性的重要預測指標（P＜0.001），但總PSA（total prostate specific antigen，tPSA）和游離PSA（free prostate specific antigen，fPSA）百分比（%fPSA）對于前列腺癌的預測結果并不滿意（P＝0.125）。MARKS等［29］證 實，PCA3 比總PSA 和游離PSA 百分比（%fPSA）對于預測前列腺穿刺結果更加可靠。HAESE等［30］將PCA3分數設置為35，發(fā)現其對前列腺穿刺結果預測的敏感度為47%，特異度為72%；但是%fPSA 對于前列腺穿刺結果預測的特異度僅為23%。該研究提示，對于反復行前列腺穿刺活檢的患者而言，PCA3對于前列腺穿刺活檢結果預測的優(yōu)勢遠大于PSA 或%fPSA。

PERDON?等［31］報道了一項將PCA3與前列腺健康指數（prostate health index，Phi）分別用于前列腺癌檢測的對比研究，該研究一共納入了160例首次接受前列腺活檢的患者，其中包括47例確診前列腺癌的患者，采用多變量回歸分析研究顯示，PCA3 與Phi均為前列腺癌的獨立預測指標，作者認為將PCA3與Phi檢測聯(lián)合起來進行分析，可顯著提高預測前列腺癌的價值。

STEPHAN等［32］于2013年報道 了一項有關PCA3、Phi、跨膜絲 氨酸蛋 白酶2（transmembrane serine protease 2，TMPRSS2）基因和ETS轉錄因子家族成員相關基因（ETS－related gene，ERG）融合基因TMPRSS2：ERG，對于檢測前列腺癌效能的對比研究。該項目共納入246例接受前列腺癌活檢的患者，其中包括110例確診前列腺癌的患者，研究發(fā)現，PCA3及Phi的檢測效能優(yōu)于PSA、%fPSA、TMPRSS2：ERG，另外將PCA3聯(lián)合Phi可顯著提升預測前列腺癌的準確性。將診斷前列腺癌的敏感度設定為90%時，PCA3 對于前列腺癌診斷的特異度為33.8%，顯著高于Phi（21.3%）以及TMPRSS2：ERG（10.3%）。最 近LEYTEN等［33］報道了 一項包 括443例患者在內的大型多中心前瞻性對照研究結果顯示，總體而言PCA3比TMPRSS2：ERG 對于前列腺癌的檢出率高，但TMPRSS2：ERG 可檢出Gleason評分≥7，臨床分期T3～T4 的晚期前列腺癌患者，PCA3卻無法檢出這類晚期前列腺癌患者?？梢奝CA3相對于其他幾個指標而言對于檢測前列腺癌具有明顯優(yōu)勢，但仍存在一定局限性。

7 展 望

PCA3對于那些因血清PSA 升高而需反復進行前列腺穿刺的患者而言（例如慢性前列腺炎、前列腺增生、急性尿潴留等）意義較大［34］。對于那些前列腺穿刺活檢陰性以及PCA3分數較低的患者而言，可采取保守隨訪觀察；對那些前列腺穿刺活檢陰性但PCA3分數較高的患者而言，應采取積極的影像學檢查以探尋腫瘤。如果患者確診為前列腺癌但其PCA3分數較低，這類患者多為低危前列腺癌，對其可進行保守觀察、隨訪；如果患者前列腺穿刺結果為陽性且PCA3分數較高，這類患者往往罹患高危前列腺癌的風險較高，泌尿外科醫(yī)生應對其采取積極干預治療［35］。在今后的臨床實踐中，可在首次行前列腺穿刺活檢前檢測尿液PCA3以對患者罹患前列腺癌的風險進行評估；前列腺根治性切除術以及放療后，檢測尿液PCA3以評估是否存在腫瘤局部復發(fā)，對其進行監(jiān)測、隨訪；對行內分泌治療的前列腺癌患者檢測尿液PCA3水平以評估療效。

PCA3對于前列腺癌的篩查、診斷、預后監(jiān)測等多個方面意義重大，但對該基因分子生物學的特性和功能還未完全了解，檢測方法標準化以及PCA3分數的判定界值需進一步完善，PCA3與前列腺癌發(fā)生、演進機制并不清楚，需要更多的基礎及臨床試驗進一步研究。

［1］SIEGEL R，NAISHADHAM D，JEMAL A.Cancer statistics，2013［J］.CA Cancer J Clin，2013，63（1）：11－30.

［2］BAADE PD，YOULDEN DR，CRAMB SM，et al.Epidemiology of prostate cancer in the Asia－Pacific region［J］.Prostate Int，2013，1（2）：47－58.

［3］CARTER HB.American Urological Association（AUA）guideline on prostate cancer detection：process and rationale［J］.BJU Int，2013，112（5）：543－547.

［4］CRAWFORD ED，BENNETT CL，ANDRIOLE GL，et al.The utility of prostate－specific antigen in the management of advanced prostate cancer［J］.BJU Int，2013，112（5）：548－560.

［5］CARY KC，COOPERBERG MR.Biomarkers in prostate cancer surveillance and screening：past，present，and future［J］.Ther Adv Urol，2013，5（6）：318－329.

［6］BUSSEMAKERS M J，VAN BOKHOVEN A，VERHAEGH GW，et al.DD3：a new prostate specific gene highly overexpressed in prostate cancer［J］.Cancer Res，1999，59（23）：5975－5979.

［7］HESSELS D，KLEIN GUNNEWIEK JM，VAN OORT I，et al.DD3（PCA3）－based molecular urine analysis for the diagnosis of prostate cancer［J］.Eur Urol，2003，44（1）：8－15.

［8］趙旭蘭，傅龍龍，習海波，等.外周血中PCA3 基因表達及其在前列腺癌診斷中的意義［J］.江西醫(yī)藥，2013，48（7）：578－581.

［9］GROSKOPF J，AUBIN SM，DERAS IL，et al.APTIMA PCA3 molecular urine test：development of a method to aid in the diagnosis of prostate cancer［J］.Clin Chem，2006，52（6）：1089－1095.

［10］DERAS IL，AUBIN SM，BLASE A，et al.PCA3：a molecular urine assay for predicting prostate biopsy outcome［J］.J Urol，2008，179（4）：1587－1592.

［11］MARKS LS，FRADET Y，DERAS IL，et al.PCA3molecular urine assay for prostate cancer in men undergoing repeat biopsy［J］.Urology，2007，69（3）：532－535.

［12］HAESE A，DE LA TAILLE A，VAN POPPEL H，et al.Clinical utility of the PCA3urine assay in European men scheduled for repeat biopsy［J］.Eur Urol，2008，54（5）：1081－1088.

［13］楊幫東，姜行康，齊燦，等.尿液中PCA3評分對前列腺癌早期診斷的臨床意義［J］.天津醫(yī)科大學學報，2013，19（6）：487－489.

［14］CRAWFORD ED，ROVE KO，TRABULSI EJ，et al.Diagnostic performance of PCA3to detect prostate cancer in men with increased prostate specific antigen：aprospective study of 1，962 cases［J］.J Urol，2012，188（5）：1726－1731.

［15］HEIDENREICH A，BELLMUNT J，BOLLA M，et al.EAU guidelines on prostate cancer.Part 1：screening，diagnosis，and treatment of clinically localised disease［J］.Eur Urol，2011，59（1）：61－71.

［16］DANILA DC，HELLER G，GIGNAC GA，et al.Circulating tumor cell number and prognosis in progressive castration－resistant prostate cancer［J］.Clin Cancer Res，2007，13（23）：7053－7058.

［17］V??N?NEN RM，RISSANEN M，KAUKO O，et al.Quantitative real－time RT－PCR assay for PCA3［J］.Clin Biochem，2008，41（1－2）：103－108.

［18］MARANGONI K，ARAUJO TG，NEVES AF，et al.The－786T＞C promoter polymorphism of the NOS3gene is associated with prostate cancer progression［J］.BMC Cancer，2008，8：273.

［19］JOST M，DAY JR，SLAUGHTER R，et al.Molecular assays for the detection of prostate tumor derived nucleic acids in peripheral blood［J］.Mol Cancer，2010，9：174.

［20］AUPRICH M，CHUN FK，WARD JF，et al.Critical assessment of preoperative urinary prostate cancer antigen 3on the accuracy of prostate cancer staging［J］.Eur Urol，2011，59（1）：96－105.

［21］AUPRICH M，BJARTELL A，CHUN FK，et al.Contemporary role of prostate cancer antigen 3in the management of prostate cancer［J］.Eur Urol，2011，60（5）：1045－1054.

［22］VAN POPPEL H，HAESE A，GRAEFEN M，et al.The rela－tionship between Prostate Cancer gene 3（PCA3）and prostate cancer significance［J］.BJU Int，2012，109（3）：360－366.

［23］PLOUSSARD G，DURAND X，XYLINAS E，et al.Prostate cancer antigen 3score accurately predicts tumour volume and might help in selecting prostate cancer patients for active surveillance［J］.Eur Urol，2011，59（3）：422－429.

［24］DURAND X，XYLINAS E，RADULESCU C，et al.The value of urinary prostate cancer gene 3（PCA3）scores in predicting pathological features at radical prostatectomy［J］.BJU Int，2012，110（1）：43－49.

［25］AUGUSTIN H，MAYRHOFER K，PUMMER K，et al.Relationship between prostate cancer gene 3（PCA3）and characteristics of tumor aggressiveness［J］.Prostate，2013，73（2）：203－210.

［26］LISS MA，SANTOS R，OSANN K，et al.PCA3molecular urine assay for prostate cancer：association with pathologic features and impact of collection protocols［J］.World J Urol，2011，29（5）：683－688.

［27］HESSELS D，VAN GILS MP，VAN HOOIJ O，et al.Predictive value of PCA3in urinary sediments in determining clinico－pathological characteristics of prostate cancer［J］.Prostate，2010，70（1）：10－16.

［28］PLOUSSARD G，HAESE A，VAN POPPEL H，et al.The prostate cancer gene 3（PCA3）urine test in men with previous negative biopsies：does free－to－total prostatespecific antigen ratio influence the performance of the PCA3score in predicting positive biopsies？［J］.BJU Int，2010，106（8）：1143－1147.

［29］MARKS LS，FRADET Y，DERAS IL，et al.PCA3molecular u－rine assay for prostate cancer in men undergoing repeat biopsy［J］.Urology，2007，69（3）：532－535.

［30］HAESE A，DE LA TAILLE A，VAN POPPEL H，et al.Clinical utility of the PCA3urine assay in European men scheduled for repeat biopsy［J］.Eur Urol，2008，54（5）：1081－1088.

［31］PERDONàS，BRUZZESE D，FERRO M，et al.Prostate health index（phi）and prostate cancer antigen 3（PCA3）significantly improve diagnostic accuracy in patients undergoing prostate biopsy［J］.Prostate，2013，73（3）：227－235.

［32］STEPHAN C，JUNG K，SEMJONOW A，et al.Comparative assessment of urinary prostate cancer antigen 3and TMPRSS2：ERG gene fusion with the serum proprostate－specific antigenbased prostate health index for detection of prostate cancer［J］.Clin Chem，2013，59（1）：280－288.

［33］LEYTEN GH，HESSELS D，JANNINK SA，et al.Prospective multicentre evaluation of PCA3and TMPRSS2－ERG gene fusions as diagnostic and prognostic urinary biomarkers for prostate cancer［J］.2014，65（3）：534－542.

［34］CHEVLI KK，DUFF M，WALTER P，et al.Urinary PCA3as a predictor for prostate cancer in a cohort of 3073men undergoing initial prostate biopsy［J］.J Urol，2013Dec 11.

［35］GITTELMAN MC，HERTZMAN B，BAILEN J，et al.PCA3 molecular urine test as a predictor of repeat prostate biopsy outcome in men with previous negative biopsies：aprospective multicenter clinical study［J］.J Urol，2013，190（1）：64－69.