七年制硕士专业学位论文 (2007 届 ) 血清 PSA 的前列腺癌诊断价值及其与 Gleason 评分的相关性探讨 The diagnosis value of serum PSA concentration and its correlation with Gleason score in patients with prostate cancer 研究生姓名 王亮良 指导教师姓名严春寅 ( 教授 ) 专业名称外科学 ( 泌尿外科 ) 研究方向 论文提交日期 泌尿系肿瘤的早期诊断 2007 年 5 月
摘要 血清 PSA 的前列腺癌诊断价值及其与 Gleason 评分的相关性探讨 摘 要 目的探讨血清前列腺特异性抗原 (PSA) 在前列腺癌 (PCa) 诊断中的价值及其与 Gleason 评分之间的相关性 方法收集我科 2005 年 6 月 ~2006 年 12 月的前列腺癌患者资料 63 例,2006 年 10 月 ~2006 年 12 月的前列腺增生症 (BPH) 患者资料 49 例 ( 所有患者均经我院病理科证实 ) 1. 应用酶联免疫法 (EIA) 测定两组患者的血清总 PSA 值 (T-PSA), 游离 PSA 值 (F-PSA), 并计算 F/T 值 2. 对 63 例前列腺癌患者按 Gleason 1992 年修订的分级和评分标准进行病理分级, 采用 Spearman 等级相关分析 T-PSA 与前列腺癌 Gleason 评分的关系 结果 1. PCa 组和 BPH 组的 T-PSA,F-PSA,F/T 值均有极显著差异 (p<0.01) PCa 组的 T-PSA,F-PSA 均高于 BPH 组, 而 F/T 值低于 BPH 组 2. PCa 组患者 T-PSA 值均大于 4ng/ml, 且 84%(55/63) 患者大于 10 ng/ml BPH 组患者中 51%(25/49)PSA<4 ng/ml, 仅 6%(3/49) 患者 >10ng/ml 3. 本文以 T-PSA>4ng/ml 来诊断前列腺癌时其灵敏度为 100%(63/63), 但特异性仅为 51%(25/49) 当 T-PSA 处于 4~10 ng/ml 的灰区时, 两组患者存在较大重叠, 在 T-PSA 无显著差异情况下,F/T 有极显著性差异 (p<0.01) 此时以 F/T<20% 作为标准时其诊断前列腺癌的敏感性与特异性均高达 87.5% 4. T-PSA 值与 Gleason 评分呈正相关 (r=0.89,p<0.01), 分化越低,T-PSA 值越高 结论 1. PCa 患者 T-PSA 多大于 4ng/ml, 当 T-PSA>10ng/ml 时, 需高度怀疑 PCa 而可行穿刺活检 因此, 血清 PSA 对前列腺癌的诊断仍有价值, 对前列腺癌的筛查仍不失为一种有效而方便的方法 2. F/T 值有助于对处于灰区内的患者的诊断, 对灰区内 F/T 较小者可行穿刺活检 3. 血清 PSA 与 Gleason 评分呈正相关 (r=0.89,p<0.01), 可间接提示分化程度, 对判断患者的预后有一定帮助 关键词 前列腺癌 ; 前列腺增生 ; 前列腺特异性抗原 ; Gleason 评分 作 者 : 王亮良 指导老师 : 严春寅 I
The diagnosis value of serum PSA concentration and its correlation with Gleason score in patients with prostate cancer Abstract The diagnosis value of serum PSA concentration and its correlation with Gleason score in patients with prostate cancer Abstract Objective To discussion about the diagnosis value of serum PSA concentration and its correlation with Gleason score in patients with prostate carcinoma. Methods 1. With method of enzyme immunoassay(eia),total-psa(t-psa) and free-psa(f-psa) tests were measured on serum samples from 112 patients of our urology department,49 cases of benign prostate hyperplasia (BPH) in 2006.10-2006.12 as one group,63 cases of prostate cancer(pca) in 2005.6-2006.12 as anther group. The F-PSA percent (F/T) was calculated,then the statistical analysis was performed. 2. Pathological grading was carried out on the basis of Gleason grading standard which was emended in1992 in those 63 PCa patients. By using Spearman rank correlation, the correlation between Gleason score and serum PSA concentration were evaluated. Results 1. In all patients,t-psa,f-psa and F/T are all significantly different (P<0.01). T-PSA,F-PSA of the PCa group are higher than the BPH group, while the F/T is opposite. 2. T-PSA of all patients is higher than 4ng/ml in the PCa group, among which 84%(55/63) patients are higher than 10 ng/ml. In the BPH group, T-PSA of 51%(25/49)patients is lower than 4 ng/ml, only 6%(3/49) patients are higher than 10ng/ml. 3. In this text, when T-PSA 4ng/ml is used for diagnosis of PCa, the sensitivity is 100%(63/63), but specificity is 51%(25/49) only. In diagnostic grey area(t-psa between 4 and 10ng/ml ),there is no difference in T-PSA between PCa group and BPH group,but F/T is significantly different in the two groups.here we use F/T<20% for diagnosing PCa, both the sensitivity and specificity are 87.5%. 4. There is a positive correlation between Gleason score and serum PSA concentration(r=0.89,p<0.01). Conclusions 1. T-PSA of PCa patients is mostly higher than 4 ng/ml. When T-PSA>10ng/ml, we should be highly suspicious of PCa and could do needle biopsy. Therefore, serum PSA still has the diagnosis value of PCa, it s an still effective and convenient method for screening. 2. The F/T value is helpful for differentiating PCa from II
The diagnosis value of serum PSA concentration and its correlation with Gleason score in patients with prostate cancer Abstract BPH when T-PSA is in diagnostic grey area.we could do needle biopsy if F/T value is much low. 3. There is a positive correlation between Gleason score and serum PSA concentration, so T-PSA could suggest the differentiation indirectly, and help for evaluating the prognosis of PCa patients. Key words prostate cancer ;benign prostate hyperplasia; PSA ; Gleason Score Written by: Liangliang Wang Supervised by: Chunyin Yan III
目 录 引言... 1 材料与方法... 3 结果... 5 附图... 8 讨论... 12 结论... 16 参考文献... 17 综述... 19 攻读学位期间公开发表的文章... 27 中英文对照缩略词表... 28 致谢... 29
引言 引 言 前列腺癌为老年男性常见恶性疾病之一 在全球范围内, 随着人均寿命的延长 诊断技术的提高, 生活方式的改变, 前列腺癌的发病率正在不断上升, 其发病率居全 球男性癌症发病率的第 3 位, 病死率第 6 位 我国前列腺癌发病率虽远低于西方国家, 但近 20 年来其发病率也在逐年增加, 跃居我国男性泌尿生殖系统恶性肿瘤第 3 位 由于 前列腺癌早期症状多不明显, 或与良性前列腺增生症症状相似, 发现时往往已是晚期, 甚至远处骨转移, 因此其早期诊断显得尤为重要, 也是当今泌尿外科研究热点之一 血清 PSA 是目前早期诊断前列腺癌的重要肿瘤指标之一 1979 年 Wang 等首先采 用免疫沉淀技术从前列腺组织中分离出 PSA,1980 年 Papsidero 建立了测定血清中 PSA 含量的血清学检测方法 1986 年开始应用于临床,1991 年 Catalona [1] 等首先报 道了用 PSA 作为前列腺癌的瘤标, 其正常值上限为 4ng/ml, 但目前存在争议 进入 2003 年以后,Matlaga [2] 等总结了近年来前列腺癌筛查过程中前列腺穿刺活检的结果, 并提出在全球范围内得到广泛应用的血清 PSA>4ng/ml 可以单独作为前列腺穿刺活 检的适应证 PSA 在 20 多年的临床应用中发挥了巨大作用 虽然它是一种较敏感的 肿瘤标志物, 对前列腺组织有较高的特异性, 但对前列腺癌组织并无较高特异性 胡少 [3] 龙等报道 :21%-47% 前列腺增生患者的 PSA 均高于正常值 而前列腺癌早期的微 小病变并不会马上引起 PSA 值的升高, 大量的临床病例证明大约 1/4 前列腺癌患者的 PSA<4ng/ml 只有当前列腺癌病变范围增大时, 血清的 PSA 值才逐渐升高 当 PSA 处于 4~10ng/ml 的灰区时, 其检出率才 25% 左右 近年,Stamey [4] 等对 1983~2003 年期间在斯坦福大学接受根治性前列腺切除术的 1317 例患者的肿瘤病理 ( 体积 分 级等 ) 与临床所见 ( 直肠指诊 PSA 水平等 ) 之间的相关性进行比较, 结果表明, 在 最初 5 年 (1983~1988 年 ),PSA 水平与前列腺癌严重程度之间的相关性较好, 即 PSA 越高, 肿瘤体积越大, 侵袭性也越强, 但到了最近 5 年 (1999~2003 年 ), 两者之间 的相关性已经非常小,PSA 只与前列腺体积而非前列腺癌体积相关 由此,Stamey [4] 提出 :PSA 筛查在前列腺癌诊断中的价值已不复存在,PSA 时代已经过去 Gleason 1
引言 评分是评价前列腺癌分化程度的一个指标, 评分越高, 分化越差, 侵袭性也越强, 理论上释放入血循环的 PSA 也会升高, 但目前有争议 为探讨 PSA 在前列腺癌诊断中的价值及其与 Gleason 分级的相关性 我们特收集本院 2005 年 6 月 ~2006 年 12 月的前列腺癌 63 例,2006 年 10 月 ~12 月的前列腺增生 49 例, 回顾性分析其总 PSA 值 游离 PSA 值 F/T 比值及 T-PSA 与 Gleason 评分的相互关系 2
材料与方法 材料与方法 1 临床资料前列腺癌患者 63 例, 年龄 50 岁 ~89 岁, 平均 71.25 岁, 除 3 例只有 PSA 升高外, 其余均有不同程度的尿路梗阻症状, 伴有肉眼血尿者 4 例, 尿潴留者 6 例, 肛门指检 (DRE) 前列腺 I 度者 10 例,II 度者 36 例,III 度者 17 例, 质硬者 41 例, 有结节者 29 例,B 超提示内部低回声者 32 例, 所有患者均经穿刺或术后病理证实为前列腺腺癌, 并行 Gleason 评分 前列腺增生症患者 49 例, 年龄 53 岁 ~88 岁, 平均 69.65 岁, 均有不同程度尿路梗阻症状, 伴有肉眼血尿者 10 例, 尿潴留者 5 例,DRE 前列腺 II 度者 26 例,III 度者 23 例, 质硬者 10 例, 结节者 4 例,B 超提示内部回声不均者 15 例, 低回声者 5 例 所有患者均经前列腺电切 (TURP) 术后病理证实为良性前列腺增生 2 标本采集和 PSA 检测方法 ( 由我科实验室提供 ) 2.1 材料与仪器 ⑴ PSA 定量酶免疫检测试剂盒及 F-PSA 定量酶免疫检测试剂盒 ( 瑞典 CanAg 公司提供 ) ⑵ 蒸馏水 ⑶ 20ul 及 100ul 移液器及一次性移液器枪头 吸水纸 ⑷ 37 水浴箱 微量震荡混合器 计时器 ⑸ 酶标仪 (BioRad 公司提供 ) 2.2 标本采集 ⑴ 采集 : 检测前一周避免前列腺穿刺, 并于直肠指检, 导尿术之前或 48 小时后抽取清晨空腹静脉血 3ml, 离心分离提取血清 ⑵ 储存 : 待检血清室温下不超过 8 小时,2 8 冷藏不超过 48 小时, 超过则在 -20 以下冷冻 2.3 检测过程 ⑴ 将所有试剂 标本恢复到室温 (18 25 ), 将水浴温度设置到 37 将酶标仪测 3
材料与方法 试波长设置到 405nm ⑵ 若所测样本预计值高于 100ng/ml, 则将标本用样品稀释液稀释后再测定 ⑶ 准备洗涤液 :50ml 洗涤液 +1200ml 蒸馏水混合 ⑷ 按说明比例配置抗体溶液 ⑸ 将所需数目的包被板放置于支架上 ⑹ 洗涤所有包被孔, 依次加入 25ul( 测 F-PSA 则改为 50ul) 标准品 待测标本及质控样品 ⑺ 每孔中加入 100ul 抗体溶液, 充分混匀 30 秒 ⑻ 室温温育 60 分钟 ⑼ 甩去孔内液体, 洗板 6 次, 甩干 ⑽ 每孔中加入 100ul TMB 底物, 轻轻震荡混合 5 秒 ⑾ 室温温育 30 分钟 ⑿ 每孔中加入 100ul 终止液, 轻轻震荡混合 30 秒 ⒀ 15 分钟内用酶标仪读取 405nm 处的吸光度 ⒁ 用标准品的浓度与 OD 值计算出标准曲线的直线回归方程式, 将待测样品的 OD 值代入方程式, 计算出待测样品浓度 ⒂ 由测得的 F-PSA 及 T-PSA 浓度计算待测样品 F-PSA/T-PSA 值 3 前列腺癌病理组织学分级方法 ( 由本院病理科完成 ) ⑴ 本组送检标本 ( 活组织检查, 经尿道切除的组织, 根治性前列腺切除标本 ) 用 10% ( 体积分数 ) 甲醛液固定 ⑵ 脱水 石蜡包埋后连续 4um 切片, 常规作苏伊红染色 ⑶ 根据苏伊红染色切片中肿瘤的组织学形态, 按 Gleason1992 年修订的分级和评分标准进行病理分级 ( 详见图 5), 分 5 级 l0 分 全部患者分为高分化腺癌 (2~4 分 ) 中分化腺癌 (5~7 分 ) 及低分化腺癌 (8~10 分 ) 三组 ( 图 6~8) 4 统计方法采用 SPSS13.0, 计量资料用 χ _ ±s 表示, 用 t 检验和 χ 2 检验, 并进行 Spearman 相关分析,P<0.05 为差异具有显著性,P<0.01 为差异具有极显著性 4
结果 结 果 1 PCa BPH 组血清 T-PSA F-PSA 和 F/T 值的检测结果见表 1 从表 1 可以看出 PCa 组和 BPH 组患者的年龄无显著性差异 (p>0.05), 但 PC 组血清 T-PSA 和 F-PSA 水平显著高 于 BPH 组 (p<0.01), 而 F/T 值 PCa 组明显低于 BPH 组 (p<0.01) 表 1. 前列腺癌组和前列腺增生组的检测结果组数 n 年龄 ( 岁 ) T-PSA(ng/ml) F-PSA(ng/ml) F/T 值 (%) PCa 组 63 71.25±8.336 46.00±26.95 6.90±4.32 14.89±3.31 BPH 组 49 69.65±7.432 7.34±8.07 1.93±1.81 29.18±7.13 P >0.05 <0.01 <0.01 <0.01 2 两组患者各 PSA 段分布情况见表 2 当 T-PSA<4 4~10 10~20 和 >20ng/ml 时,PCa 患者分别占 0 13% 16% 71%,BPH 患者分别占 51% 33% 10% 6%,χ 2 检验显示, 各组间患者的分布差别有极显著性意义 (χ 2 =65.35,P<0.01) 图 1 图 2 示 PCa 的 PSA 集中于 20ng/ml 以上, 而 BPH 的 PSA 集中于 4ng/ml 以下, 随 PSA 的升高,PCa 患者逐渐增多, 而 BPH 患者逐渐减少 当 T-PSA<4ng/ml 时, 无 PCa 患者 ;T-PSA 处于 10~ 20ng/ml 时,PCa 患者占 66.7% (10/15); 而 T-PSA>20ng/ml 时,PCa 患者 93.8% (45/48); 在 T-PSA>10ng/ml 的患者中,PCa 占 87.3%(55/63), 在 T-PSA 灰色区 (4~ 10ng/ml),PCa 和 BPH 患者存在较大重叠 因此, 以 T-PSA>4ng/ml 来判断前列腺癌其灵敏度较高为 100%(63/63), 但特异性较低为 51%(25/49), 存在较高误诊率 49% 表 2. 各 PSA 段 PCa 组及 BPH 组分布情况 ( 单位 :ng/ml, 例 ) 组数 <4 4~10 10~20 >20 总计 PCa 组 0 8(13%) 10(16%) 45(71%) 63 BPH 组 25(51%) 16(33%) 5(10%) 3(6%) 49 5
结果 3 灰区内 PCa 和 BPH 两组患者比较情况见表 3, 可见两组患者 T-PSA 值无统计学差异 (P>0.05), 而 F-PSA 及 F/T 值有极显著差异 (p<0.01),pca 组的 F-PSA 1.13± 0.15ng/ml F/T 14.65±3.91% 显著低于 BPH 组 2.21±0.19ng/ml 28.89±5.76 各 F/T 区间 PCa 组 BPH 组分布情况详见表 4 可见 PCa 组的 F/T 多小于 20%(87.5%), 而 BPH 组的 F/T 多大于 25%(68.8%) 不同 F/T 取值时的 PCa 诊断灵敏度 特异度情况详见表 5 图 3 可见当我们取 F/T<20% 作为诊断 PCa 标准时, 其灵敏度及特异度均高达 87.5%, 阳性似然比为 7, 阴性似然比为 0.1429, 具有较好的诊断价值 表 3. 灰区内 PCa 及 BPH 患者比较 组别 例数 T-PSA(ng/ml) F-PSA(ng/ml) F/T(%) PCa 组 8 7.57±1.97 1.13±0.15 14.65±3.91 BPH 组 16 7.56±1.65 2.21±0.19 28.89±5.76 P >0.05 <0.01 <0.01 表 4. 灰区内各 F/T 区间 PCa BPH 组分布情况 ( 单位 : 例 ) 组别 <10% 10%~15% 15%~20% 20%~25% >25% PCa 1 2 4 1 0 BPH 0 0 2 3 11 表 5. 不同 F/T 取值时的 PCa 诊断灵敏度 特异度 (%) 组别 <10% <15% <20% <25% 灵敏度 12.5 37.5 87.5 100 特异度 100 100 87.5 68.8 6
结果 4 不同分化程度前列腺癌的血清 T-PSA 情况见表 6, 高分化组 4 例, 中分化组 29 例, 低分化组 30 例, 三组平均值分别为 9.18±6.70,35.29±17.83,61.26±26.44, 两两相比均有显著性差异 (p<0.05) Spearman 相关分析显示 T-PSA 与 Gleason 评分呈正性相关 ( 图 4) 表 6 不同分化程度前列腺癌的血清 T-PSA (ng/ml) 分化程度 例数 最小值 最大值 平均值 高分化 4 4.49 18.97 9.18±6.70 中分化 29 6.85 68.35 35.29±17.83 低分化 30 9.25 130.00 61.26±26.44 高与中 p<0.05, 高与低 p<0.01 中与低 p<0.01 7
例数数血清 PSA 的前列腺癌诊断价值及其与 Gleason 评分的相关性探讨 附图 附 图 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 1 2 3 4 PCa 组 BPH 组 1: <4 2: 4~10 3: 10~20 4: >20 图 1. 各 PSA 段 PCa 及 BPH 组分布情况 例50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 Pca 组 BPH 组 <4 4~10 10~20 >20 图 2. PCa 及 BPH 组各 PSA 段分布情况 8
附图 100% 100.0% 100.0% 100.0% 90% 80% 87.5% 70% 60% 50% 68.8% 灵敏度特异度 40% 30% 37.5% 20% 10% 0% 12.5% <10% <15% <20% <25% F/T 诊断值 图 3. 不同 F/T 取值的 PCa 诊断灵敏度 特异度曲线 70.00 60.00 T-PSA 平均值 50.00 40.00 30.00 ng/ml 20.00 10.00 0.00 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Gleason 评分 r=0.89, p<0.01 图 4. T-PSA 与 Gleason 评分的关系 9
附图 图 5. Gleason 分级系统示意图 图 6. 高分化腺癌 (HE 200) 10
附图 图 7. 中分化腺癌 (HE 200) 图 8. 低分化腺癌 (HE 200) 11