孔祥斌 胡微薇 董治龍 綜述 王志平** 審校
1.蘭州大學第二醫(yī)院泌尿外科,蘭州大學第二醫(yī)院泌尿外科研究所,甘肅省泌尿系統(tǒng)疾病研究重點實驗室,甘肅省泌尿系統(tǒng)疾病臨床醫(yī)學中心;2.蘭州大學第二醫(yī)院腎病內(nèi)科(甘肅蘭州 730030)
慢性前列腺炎/慢性盆腔疼痛綜合征(Chronic prostatitis/chronic pelvic pain syndromes,CP/CPPS)是一種臨床常見的男科疾病,在50歲以下男性中尤為多見,約占各種前列腺炎的90%以上,有報道其在不同年齡段總的發(fā)病率在3%到16%之間[1],國內(nèi)相關研究發(fā)現(xiàn)其約占泌尿外科門診患者總量的1/5[2],更有研究指出其發(fā)病約占泌尿外科門診總量的30%,而其中約50%的患者表現(xiàn)為反復發(fā)作[3]。根據(jù)美國國家衛(wèi)生研究院(National institute of health,NIH)有關前列腺炎的分類標準,CP/CPPS又可歸為Ⅲ型前列腺炎,根據(jù)慢性盆腔疼痛多學科研究 (Multidisciplinary Approach to the Study of Chronic Pelvic Pain,MAPP)網(wǎng)絡組織的定義,CP/CPPS屬于泌尿系統(tǒng)慢性盆腔疼痛綜合征(Urological Chronic Pelvic Pain Syndrome,UCPP)[4]的一種類型。在臨床上CP/CPPS表現(xiàn)為包含慢性盆腔疼痛、泌尿生殖器疼痛等疼痛癥狀以及尿頻、尿急等排尿癥狀的一系列綜合征,持續(xù)時間通常超過3個月,因此患者的生活質(zhì)量往往有不同程度的下降,甚至可能患上焦慮、抑郁等精神疾病。在臨床上,此類患者通常具有很強烈的治療愿望及較高的療效預期。
目前國內(nèi)外尚無統(tǒng)一的有關CP/CPPS的診斷治療標準,較為常用的診斷方法如“四杯法”、前列腺液(express prostatic secretion,ESP)常規(guī)檢查、美國國家衛(wèi)生研究院慢性前列腺炎癥狀指數(shù)(NIH-Chronic Prostatitis Symptom Index,NIH-CPSI)評分等因其操作繁雜、有一定侵入性及缺乏客觀性等不足,在實際應用中往往因患者配合程度不同或醫(yī)生經(jīng)驗技術(shù)差異而影響疾病的診斷及療效評價的客觀性。如何快速、簡便、無創(chuàng)地對CP/CPPS患者進行診斷及療效評價,是目前相關研究的重要目標。尿液中生物標記物檢查因其具有無創(chuàng)、獲取簡便、可反復多次檢查等天然優(yōu)勢,在疾病的診斷及療效評價中有重要意義,近年來相關研究發(fā)現(xiàn)CP/CPPS患者尿液中血管內(nèi)皮生長因子(Vascular endothelial growth factor,VEGF)、血管內(nèi)皮生長因子受體(Vascular endothelial growth factor receptor,VEGFR)、基質(zhì)金屬蛋白酶(Matrix metalloproteinases,MMPs)、中性粒細胞明膠酶相關脂質(zhì)運載蛋白(Neutrophil gelatinase associated lipocalin,NGAL)、MMP-9/NGAL復合體及前列腺外泌體蛋白(Prostatic exosomal proteins,PSEPs)等的變化似乎與患者癥狀的嚴重程度及癥狀的改善存在相關性,這提示這些尿液標記物有可能作為CP/CPPS診斷與治療評價的重要指標。因此,本文對近年來文獻報道的這些尿液標記物及相關研究做一綜述,以為后續(xù)的研究提供新的思路。
相關研究發(fā)現(xiàn)VEGF在間質(zhì)性膀胱炎患者的膀胱組織中大量存在,且在這些患者的活檢樣本中發(fā)現(xiàn)新生血管周細胞覆蓋率明顯降低,提示高表達的VEGF水平與未成熟血管形成增多相關[5]。此外,還有研究指出局部組織VEGF高水平與患者疼痛的嚴重程度相關[6]。VEGF是最有效的內(nèi)源性血管通透性因子,在炎癥細胞遷移及炎癥誘導的淋巴管生成和血管生成中均發(fā)揮重要作用[7]。VEGF可能介導了CP/CPPS發(fā)生過程中血管通透性失調(diào)這一重要步驟,從而使組織局部處于缺血缺氧狀態(tài),并促進生成新的血管,同時在缺氧環(huán)境下巨噬細胞、肥大細胞等也可分泌VEGF及其受體VEGFR,這進一步使局部血管舒張,促進疾病發(fā)展[8]。而有研究指出VEGFR不僅存在于前列腺血管內(nèi)皮細胞,還存在于前列腺組織和基底細胞中[9]。VEGFR1通過調(diào)節(jié)神經(jīng)細胞對VEGFR2的反應性來影響患者的疼痛表現(xiàn)[10]。在動物模型實驗中發(fā)現(xiàn)注射VEGFR不會產(chǎn)生自發(fā)的疼痛反應,但會使小鼠對環(huán)境有害刺激產(chǎn)生明顯的超敏反應,而通過注射抗VEGFR1的抗體則可阻止此反應,而注射抗VEGFR2抗體則不能阻止此反應[11],這提示VEGF及其受體可作為治療疼痛的潛在靶點,并且可通過檢測VEGF及其受體水平變化來評估疼痛的程度。最近,Dagher A等人[12]的一項多中心研究發(fā)現(xiàn)UCPPS患者尿液中標準化VEGF水平明顯高于健康患者(HC)(平均CPPS=1.78,平均HC=0.98,P<0.0001),且在多變量分析提示VEGF、VEGFR1能將UCPPS與HC區(qū)別開來(AUC=0.68)。在此基礎上,Roy R等人[13]的一項縱向研究,分別分析了患者基線、6月及12月尿液標記物的變化,發(fā)現(xiàn)患者尿液VEGF水平在縱向上降低與患者疼痛癥狀的減輕明顯相關,而標準化的尿液VEGF-R1水平在縱向上降低與患者的疼痛緩解存在相關性,且基線尿液標準化VEGF-R1濃度低水平與UCPPS患者的疼痛改善及排尿癥狀改善相關。這提示VEGF及VEGF-R1可作為UCPPS的尿液標記物,用于評價患者癥狀的嚴重程度及治療效果。
MMPs在多種生物學過程中發(fā)揮作用,其中包括細胞因子及生長因子的釋放、腫瘤的發(fā)生和進展、血管生成以及介導多種炎癥性疾病。而炎癥是CP/CPPS潛在病理生理機制,既往研究發(fā)現(xiàn)CP/CPPS患者的前列腺液及局部組織中促炎細胞因子(IL-1β,TNF-α,IL-8)濃度較正?;颊呙黠@升高[14]。在炎癥反應期,受促炎細胞因子影響,MMPs及其復合物從結(jié)締組織細胞中釋放出來,局部濃度及活性上調(diào)的MMPs可將各種促炎細胞募集到組織損傷部位。另外,MMPs還具有裂解炎癥介質(zhì)和刺激清除炎癥細胞的能力,因而也可能參與免疫應答的調(diào)節(jié)。其中MMP-2在許多組織中均有表達,其與神經(jīng)性疼痛的發(fā)生和維持有關,神經(jīng)損傷后局部MMP-2高表達可能促進中樞神經(jīng)系統(tǒng)重塑及周圍神經(jīng)組織再生,從而使患者疼痛減輕[15]。而MMP-9可被誘導高表達而對急性期神經(jīng)性疼痛發(fā)揮調(diào)節(jié)作用[16]。在對泌尿系感染的研究中發(fā)現(xiàn),中性粒細胞在免疫應答過程中分泌的MMP-9使尿道上皮基底膜降解,進而幫助中性粒細胞向細菌感染部位遷移和侵襲。這些研究表明MMP-9水平升高可能反映持續(xù)性的急性神經(jīng)源性炎癥。Dagher A等人[12]研究發(fā)現(xiàn)UCPPS患者尿液標準化MMP-9水平相比HC組明顯升高(平均CPPS=2.16,平均HC=1.22,p=0.001),多因素分析也表明其可將UCPPS患者與健康患者區(qū)別開來(AUC=0.68)。Roy R等人[13]的縱向研究發(fā)現(xiàn)尿液MMP-9濃度降低與患者排尿癥狀改善明顯相關(0.83,95%CI(0.69-0.99))。與此相反,MMP-2濃度在縱向上的增加則與患者的疼痛改善有關。提示MMPs在UCPPS發(fā)生發(fā)展過程中不僅參與炎癥反應調(diào)節(jié),還與患者疼痛的調(diào)節(jié)密切相關。
NGAL又可稱為脂質(zhì)運載蛋白2,在許多急、慢性炎癥中表達上調(diào),主要包括慢性腎臟疾病,潰瘍性結(jié)腸炎和心肌梗塞等[17,18]。NGAL與其他炎癥細胞因子之間存在復雜的相互作用,其表達上調(diào)可被多種炎性細胞因子(TNF-α,IL-1β和IL-17)觸發(fā),而且NGAL本身也是其他炎性細胞因子及行為的調(diào)節(jié)劑。細菌感染后NGAL通過TLR受體在尿液中快速表達,通過與細菌競爭攝鐵而發(fā)揮一定的抑菌作用[19]。尤為重要的是NGAL還可與MMP-9形成復合物,這種復合狀態(tài)既可以保護MMP-9免受降解,又不影響其酶活性[20],NGAL/MMP-9復合物可在多種疾病狀態(tài)患者的尿液中檢測到。Dagher A等人[12]發(fā)現(xiàn)UCPPS患者疼痛的嚴重程度與其尿液MMP-9/NGAL復合物(P=0.0007)濃度呈正相關,而且排尿癥狀的嚴重程度與尿液MMP-9/NGAL復合物(P=0.0001)濃度也存在相關性??v向研究也發(fā)現(xiàn)患者基線尿液MMP-9/NGAL高水平與疼痛和排尿癥狀的改善相關[13]。這提示NGAL/MMP-9復合物可作為一個重要的潛在UCPPS診斷及療效評價的尿液指標。
前列腺外泌體蛋白(PSEPS)是由前列腺上皮細胞分泌的一種蛋白組團,其分子組成多樣,含有數(shù)百種已知或未知蛋白質(zhì),研究發(fā)現(xiàn)在前列腺癌、良性前列腺增生癥和前列腺炎等前列腺相關疾病中均具有與之相應的獨特蛋白質(zhì)組學表型[21]。當患者前列腺有炎癥或損傷時,PSEPS可分泌增多并排泄到前列腺間質(zhì)中,因而可在患者精液、前列腺液及尿液中檢測到[22]。其前體因含有免疫調(diào)節(jié)所需的氨基和二肽基肽酶、內(nèi)肽酶等各種蛋白質(zhì),因而具有抗氧化、抗菌及免疫調(diào)節(jié)等作用[23]。有關PEPS前體與氧化還原反應相關性的研究發(fā)現(xiàn),其可能減少活性氧(ROS)的產(chǎn)生,并通過調(diào)節(jié)脂質(zhì)在細胞膜上的轉(zhuǎn)移而抑制多形核中性粒細胞的NADPH氧化酶活性[24]。曾燕等人[25]的一項多中心研究發(fā)現(xiàn)CP/CPPS患者尿液中PSEP水平明顯高于健康男性。Liang W等人[22]研究發(fā)現(xiàn)尿液PSEPS水平與患者前列腺液(EPS)中白細胞計數(shù)及NIH-CPSI評分相關,而與前列腺液中卵磷脂小體計數(shù)無相關性。Yin L等人[21]的研究不僅發(fā)現(xiàn)CP/CPPS患者尿液PSEPs水平較對照組高,還發(fā)現(xiàn)尿液PSEPs與患者前列腺液中IL-10和TNF-a水平呈正相關關系。Li X等[26]發(fā)現(xiàn)NIH-II型(2.09[2.35]ng/mL),NIH-IIIa型(1.80[2.95]ng/mL)和NIH-IIIb型(1.64[2.48]ng/mL)患者尿液PSEPs水平明顯較對照組(0.24(0.76)ng/mL)高。ROC分析當臨界值為1.387 ng/mL時,靈敏度為59.0%,特異性高達94.2%。ROC曲線下的面積為0.833。在NIH-IIIb組尿液PSEPs水平與血清PSA水平呈正相關,與EPS中WBC計數(shù)呈正相關,并且在各個CP亞組中與精液WBC計數(shù)呈正相關,但與NIH-IIIa組和NIH-IIIb組精子活動度無關。因此,PSEPs可作為一種潛在的CPPS尿液標記物,但受限于相關研究樣本量較少等因素,還需進一步研究證實。
盡管目前前列腺炎尤其是慢性前列腺炎/慢性盆腔疼痛綜合癥(CPCPPS)的機制尚未明確,但是就相關研究來看,主要圍繞在炎癥反應、氧化應激、神經(jīng)損傷修復等方面展開研究。而在這些病理生理過程中產(chǎn)生的各種代謝產(chǎn)物均具有成為CPCPPS診斷的生物標記物潛力,這些標記物廣泛存在于患者的尿液、精液、前列腺液中,其中尿液標記物因具有獲得簡單、無創(chuàng)、可重復檢查等優(yōu)勢,在今后的相關研究及應用中具有獨特的優(yōu)勢。本文所述各尿液標記物在相關研究中表現(xiàn)出與CPCPPS癥狀的相關性,提示這些標記物可作為CPCPPS診斷及療效評價的潛在指標,但是由于各研究樣本量總體較小,且部分研究還因包括其他類型盆腔疼痛綜合征的患者導致研究結(jié)果缺乏特異性,因而尚不能廣泛應用于臨床。后續(xù)研究應重點著眼于大樣本隨機對照研究,同時應關注尿液檢測指標與CPCPPS的特異性,并且探討這些指標與CPCPPS存在相關性的機制。還需指出的是,有研究發(fā)現(xiàn)CPCPPS患者前列腺液中有多達300多種蛋白,其中五種較正?;颊弑磉_上調(diào)或下調(diào)[27]。那么CPCPPS患者尿液中是否也存類似的蛋白質(zhì)?從這些蛋白質(zhì)中篩選出與CPCPPS癥狀及預后高度相關的一種或幾種作為其診斷及療效評價指標,將對CPCPPS的診斷和治療產(chǎn)生較大影響。