研究背景和目的前列腺癌(prostate cancer,PCa)以老年人高发,有报道称在75岁后男性发生PCa的机率是1/8,85岁后的机率是1/5。PCa发病率居美国男性恶性肿瘤第一位,死亡率仅次于肺癌[1]。我国PCa发病率虽远低于欧美国家,但随着我国人口老龄化和饮食结构的改变,PCa发病率及病死率呈明显上升趋势。对于城市男性来说,其发病率已在所有恶性肿瘤中居第十位。临床上,PCa发病比较隐匿,常以骨转移(bone metastasis, BM)症状为最早、最常见的就诊原因。研究发现超过70%的进展期PCa有骨转移,死于PCa的患者中尸体解剖发现85-100%合并骨转移[2]。PCa若能早期诊断,是可治愈的,患者的5年生存率为100%,而进展期前列腺癌骨转移(prostate cancer bone metastasis,PCaBM)5年生存率则为33%[3]。PCaBM可引起骨骼相关事件(skeletal-related events,SREs):骨痛、病理性骨折、脊髓压迫、贫血等,严重影响患者生存质量和预后[4]。因此,早期诊断PCaBM、监测治疗中骨骼相关事件的发生尤为重要。目前,临床上PCaBM的诊断主要依靠PSA、X线检查和全身核素骨显像。PSA具有器官特异性,能反映PCa细胞肿瘤负荷,与PCa的转移和预后有一定的关系,但是PSA值的高低与PCaBM的骨代谢状态无直接相关性[5],无法作为独立的诊断方法,需与其他标志物联合应用于PCaBM诊断[6]。而X线检查早期发现骨转移癌需持续观察1～3个月,全身核素骨显像虽然敏感性很高,但特异性低,且有放射性。当患者有明显的骨痛症状时,用核素骨扫描监测治疗后6-9月内的骨转移情况变化,通常比较滞后,延误治疗的时机。基于此,寻找敏感性高、特异性强的PCaBM生物标志物是各国学者研究的焦点[4]。在组织学研究中证实:PCaBM灶中溶骨与成骨成分并存,细胞水平上研究表明,骨中PCa细胞的存在刺激骨基质的周转,骨基质周转包括骨基质降解与形成,其中骨基质降解是新骨形成和肿瘤细胞增殖生长的必要条件[7]。骨转换相关的骨代谢标志物是指在骨重塑的不同阶段由成骨细胞和破骨细胞产生、释放的蛋白质或骨基质降解产物[8]。虽然,影像学上PCaBM表现以成骨性改变多见,但是混合性转移也不少见。因此,骨吸收与骨形成标志物同样可以应用于诊断PCaBM的研究。近年来,国外关于骨标志物诊断PCaBM已有许多研究,但是结论众说纷纭:各种骨标志物在早期诊断PCaBM的准确性及可靠性不一[9]。国内已有研究骨标志物用于恶性肿瘤骨转移,主要是在乳腺癌骨转移方面,PCaBM方面的研究少有。哪一种骨标志物用于诊断PCaBM有优势,国内外至今仍未明确证实。因此,我们选择临床上常用的标志物如前列腺特异性抗原(prostate specific antigen,PSA),碱性磷酸酶(alkaline phophatase,ALP)作为骨形成标志物,目前国外研究骨转移比较热门的一种反映骨吸收的标志物:抗酒石酸酸性磷酸酶(tartrate-resistant acid phosphatase isoenzyme 5b,TRACP5b),以及能鉴别生理性与病理性骨质破坏的骨吸收标志物:I型胶原吡啶交联终肽(pyridinoline cross-linked carboxy-terminal telopeptide of type I collagen,ICTP),测定PCa患者四种标志物的血清浓度,分析其对PCaBM的早期诊断与监测治疗中骨代谢变化的意义。我们的研究具体分为以下两部分:(一)比较PSA、TRACP5b、ALP及ICTP对前列腺癌骨转移诊断的意义。(二)比较PSA、TRACP5b、ALP及ICTP对前列腺癌骨转移治疗的意义。方法1.收集57例PCa,来源于2009年3月至2010年7月在我院住院或门诊的患者,均经病理或细胞学检查证实,20例骨质疏松或健康体检者作为对照组的临床病理资料,包括年龄、临床分期、肿瘤病理分级(Gleason评分)、去势治疗(androgen-deprivation therapy,ADT)及持续时间、双膦酸盐(bisphosphonate,BP)治疗史。并收集血清标本,所有患者均排除肝胆系统等疾病。2.采用酶联免疫方法(enzyme-linked immunosorbent assay,ELASA),对57例PCa患者、20例对照组患者血清标本进行PSA、TRACP5b、ALP及ICTP浓度检测。3.57例PCa患者进行核素全身骨显像检查,根据骨转移标准判断有无骨转移,以Soloway方法进行骨转移程度(extent of disease,EOD)分级。4.采用SPSS12.0统计软件分析,Wilcoxon秩和检验比较组间各标志物浓度的差异,ROC曲线分析PSA、TRACP5b、ALP及ICTP诊断PCaBM的特异性及敏感性,Logistic多因素回归分析各指标与PCaBM的关系,Pearson相关分析各标志物浓度与ADT持续时间的关系。结果(一)诊断方面:1、比较在对照组、PCaBM-与PCaBM+组间Gleason评分及PSA、ICTP、TRACP5b、ALP浓度(Mn)的差异:在PCaBM-与PCaBM+两组中,Gleason评分分别为6、8分,PSA浓度分别为2.225、62.05ug/L,ICTP浓度分别为4.7、8.8ug/L,TRACP5b浓度分别为4.3、3.7U/L,ALP浓度分别为68.5、88.0U/L,两组间比较有显著差异(P<0.05),而对照组中PSA浓度为1.06ug/L,ICTP浓度为4.5ug/L,TRACP5b浓度为4.3U/L,ALP浓度分别为65.0U/L,与PCaBM+组的各指标水平比较,除了TRACP5b,其余均有显著差异(P<0.05)。2、比较在局限性与进展性骨转移两组间PSA、TRACP5b、ALP、ICTP浓度及Gleason评分(Mn)的差异:以转移灶在5个及以上者(即EOD=3级)划分:EOD<3级为局限性骨转移组,EOD≥3级为进展性骨转移组,两组PSA、TRACP5b、ALP及ICTP浓度、Gleason评分分别为2.98ug/L和24.76ug/L、5.1ug/L和8.7ug/L、3.8U/L和4.75U/L、71.0U/L和113.0U/L、7分和8分,在进展性骨转移组均有升高,两组间差异有统计学意义(P<0.05)。3、分析ROC曲线中各标志物诊断PCaBM的意义:PSA、TRACP5b、ALP、ICTP诊断PCaBM的AUC分别为0.796、0.657、0.762、0.743,取截点值为PSA:10.235ug/L,TRACP5b:4.25U/L,ALP:116.0U/L,ICTP:7.6U/L,其敏感性分别为66.7%、59.3%、37%、59.3%,特异性则为90%、76.7%、96.7%、80%。ROC曲线得出最高诊断价值的是PSA,ALP、ICTP与之相当,TRACP5b次之。4、多因素回归分析各指标与PCaBM的关系:在年龄、临床分期、肿瘤病理分级(Gleason评分)、骨转移程度(EOD分级)、PSA、TRACP5b、ALP、ICTP这些因素中,有PSA、ALP、ICTP及Gleason评分可独立预测PCaBM,其回归模型的总符合率为84.2%。(二)治疗方面:1、分析ADT持续时间与各标志物浓度(ln转换后)的关系:Pearson相关性分析得出:PSA、ALP及ICTP血清浓度与ADT持续时间无统计学相关性,仅TRACP5b浓度与ADT持续时间具有统计学意义的正相关性(R=0.421,P<0.01)。进行简单回归分析,得出回归方程:ln(TRACP5b)=0.24*ln(ADT持续时间)+0.689。2、比较BP治疗分组间各标志物血清浓度(Mn)的差异:在1组(BM无BP者)、2组(稳定PCaBM有BP者)与3组(严重PCaBM有BP者)中,PSA浓度分别为62.73、1.695、95.62ug/L,ICTP浓度分别为13.2、4.25、10.95ug/L,TRACP5b浓度分别为4.3、3.1、8.25U/L、ALP浓度分别为78.0、87.0、120.0U/L,3组中标志物浓度明显高于2组,比较具有统计学差别(P<0.05)。3组与1组比较,PSA、TRACP5b、ALP浓度均有所升高,仅TRACP5b具有统计学差异(P<0.05)。结论1、PSA、TRACP5b、ALP、ICTP血清浓度在PCaBM+组显著升高,提示PCa发生骨转移时,PSA与骨代谢标志物水平会升高,监测这些标志物可能有利于PCaBM的早期诊断。2、在进展性骨转移组中,Gleason评分及PSA、ALP、TRACP5b、ICTP血清浓度明显高于局限性骨转移组,说明Gleason评分及PSA、ALP、TRACP5b、ICTP血清浓度与骨转移程度(EOD)密切相关,可能肿瘤恶性程度越高,PSA也越高,越易出现骨转移,并且骨转移程度越严重。3、ROC曲线得出PSA,ALP、ICTP与TRACP5b诊断PCaBM的价值相当,PSA、ALP、ICTP与Gleason评分是预测PCaBM的独立性因素,提示联合检测可能反映前列腺癌患者早期的骨代谢变化。4、TRACP5b与ADT持续时间呈正相关性,说明TRACP5b检测能敏感反映ADT持续治疗时的骨代谢变化,预测治疗中骨事件的发生。因为ADT降低患者雄激素水平,增加了骨转换,骨吸收作用增强。5、在PCa严重骨转移的BP治疗时,TRACP5b血清浓度升高明显,提示其对反映治疗时的骨代谢变化更灵敏,可能有一定的判断预后作用。