实用肿瘤杂志   2022, Vol. 37 Issue (3): 248-252 本刊论文版权归本刊所有,未经授权,请勿做任何形式的转载

文章信息

王臻帆, 徐辰, 陈建春, 马峥, 蒋民军
Wang Zhenfan, Xu Chen, Chen Jianchun, Ma Zheng, Jiang Minjun
前列腺液中EZH2表达对前列腺癌临床诊断价值的研究
Value of EZH2 expression in expressed prostatic secretion in diagnosis of prostate cancer
实用肿瘤杂志, 2022, 37(3): 248-252
Journal of Practical Oncology, 2022, 37(3): 248-252

通信作者

蒋民军,E-mail:ss1028@qq.com

文章历史

收稿日期:2021-02-23
前列腺液中EZH2表达对前列腺癌临床诊断价值的研究
王臻帆 , 徐辰 , 陈建春 , 马峥 , 蒋民军     
苏州市第九人民医院,苏州大学附属苏州九院泌尿外科,江苏 苏州 215000
摘要目的 揭示前列腺液(expressed prostatic secretion,EPS)中zeste增强子同源物2(enhancer of zeste homolog 2,EZH2)表达在前列腺癌(prostate cancer,PCa)诊断中的临床价值,为非损伤性PCa诊断提供新思路。方法 收集苏州市第九人民医院2017年12月至2019年12月期间门诊及住院收治的前列腺炎(prostatitis,Ps)、良性前列腺增生(benign prostatic hyperplasia,BPH)和有前列腺穿刺指征的可疑PCa患者的EPS共100例。根据临床及病理结果分组,Ps组32例,BPH组33例,PCa组35例。招募苏州市第九人民医院2019年6月至2019年12月期间门诊的健康志愿者20名作为对照组。用RT-PCR及ELISA检测EPS中EZH2的表达水平。采用Spearman相关性分析对EPS中EZH2水平和临床病理特征之间的关系进行分析。采用受试者工作特征(receiver operating characteristic,ROC)曲线下面积分析EPS中EZH2在PCa诊断中的临床应用价值。结果 PCa组EPS中EZH2的表达水平高于Ps组、BPH组和对照组(均P < 0.05)。Ps组以及BPH组和对照组EPS中EZH2的表达水平比较,差异均无统计学意义(均P > 0.05)。PCa患者EPS中EZH2表达水平在分化程度方面比较,差异具有统计学意义(P < 0.05)。EPS EZH2 mRNA相对表达量在诊断PCa的ROC曲线下面积高于前列腺特异性抗原(0.966 vs 0.649)。当EPS EZH2 mRNA相对表达量≥0.55时,诊断PCa敏感度为97.1%,特异度为87.9%。结论 PCa患者EPS中EZH2表达水平上调。EPS中EZH2表达水平诊断PCa具有较高的敏感度和特异度。
关键词前列腺癌    zeste增强子同源物2    前列腺液    诊断    
Value of EZH2 expression in expressed prostatic secretion in diagnosis of prostate cancer
Wang Zhenfan , Xu Chen , Chen Jianchun , Ma Zheng , Jiang Minjun     
Department of Urology, Suzhou Ninth People's Hospital, Suzhou Ninth Hospital Affiliated to Soochow University, Suzhou 215000, China
Abstract: Objective To reveal the clinical value of enhancer of zeste homolog 2 (EZH2) expression in expressed prostatic secretion (EPS) in the diagnosis of prostate cancer (PCa), and to provide a new idea for non-invasive diagnosis of PCa. Methods A total of 100 EPS samples from patients with prostatitis, benign prostatic hyperplasia (BPH), and suspected PCa with prostate puncture indication were collected from Suzhou Ninth People's Hospital from December 2017 to December 2019. According to clinical and pathological results, 32 patients were in the prostatitis group, 33 patients in the BPH group, and 35 patients in the PCa group. Twenty healthy examiners were recruited from Suzhou Ninth People's Hospital from June 2019 to December 2019 as the control group. EZH2 expression in EPS of different groups was detected by RT-PCR and ELISA. Spearman correlation was used to analyze the relationship between EZH2 expression in EPS and clinicopathological characteristics. The area under the receiver operating characteristic (ROC) curve was used to analyze the clinical application value of EZH2 in EPS in the diagnosis of PCa. Results The expression level of EZH2 in EPS of the PCa group was significantly higher than those of the prostatitis group, the BPH group and the control group (all P < 0.05); while there was no significant difference in the expression of EZH2 in EPS between the prostatitis group and the BPH group and the control group (both P > 0.05). The expression level of EZH2 in EPS of PCa patients was statistically significant in different pathological grades of PCa (P < 0.05). The area under the ROC curve of the EPS EZH2 mRNA level for the diagnosis of PCa was significantly higher than that of prostate specific antigen level (0.966 vs. 0.649). When the relative expression of EPS EZH2 mRNA was ≥0.55, the sensitivity of diagnosing PCa was 97.1%, and the specificity was 87.9%. Conclusions The expression level of EZH2 in EPS was up-regulated in PCa patients. The expression level of EZH2 in EPS has high sensitivity and specificity for the diagnosis of PCa.
Key words: prostate cancer    enhancer of zeste homolog 2    expressed prostatic secretion    diagnosis    

目前,前列腺癌(prostate cancer,PCa)在我国是常见的男性恶性肿瘤之一,虽然发病率较西方发达国家低,但是,随着近年来生活环境的改变,发病率呈上升趋势,已位居泌尿系肿瘤首位,且增长率较欧美国家更为迅速[1-2]。前列腺特异性抗原(prostate specific antigen,PSA)的测定是诊断PCa最敏感的指标之一,因为PSA是一种存在于前列腺腺泡、腺上皮或精液中的糖蛋白。然而,PSA仅仅是对前列腺组织特异,而不是对PCa组织特异,并不是所有PCa患者血清PSA均升高,即使血清PSA升高也不能仅仅考虑PCa,如前列腺炎(prostatitis,Ps)、良性前列腺增生(benign prostatic hyperplasia,BPH)、急性尿潴留以及相关前列腺检查(直肠指征和尿道膀胱镜检查等)均可引起血清PSA升高。已有大量研究表明,PCa根治术后标本中zeste增强子同源物2(enhancer of zeste homolog 2,EZH2)蛋白异常高表达,并与肿瘤分级呈正相关,与临床预后呈负相关[3-4]。临床上多数PCa为腺癌,表面的前列腺的腺上皮是PCa的形成区域,因为肿瘤细胞快速代谢的性质,从而前列腺液(expressed prostatic secretion,EPS)会存在大量的脱落肿瘤细胞[5]。本研究检测EZH2在PCa患者的EPS中的表达,并探索其在PCa中的临床诊断价值。

1 资料与方法 1.1 研究对象

病例来源于苏州市第九人民医院泌尿外科2017年12月至2019年12月期间门诊及住院收治的前列腺疾病患者。其中,PCa 35例为PCa组,年龄59~81岁,(67.94±5.514)岁;BPH 33例为BPH组,年龄50~78岁,(66.85±5.71)岁;Ps 32例为Ps组,年龄50~73岁,(65.56±4.63)岁。招募苏州市第九人民医院泌尿外科2019年6月至2019年12月期间门诊的健康志愿者20名作为对照组,年龄50~67岁,(61.95±4.77)岁。所有PCa患者均经病理活检确认,穿刺指征依据2019中华医学会泌尿外科学分会前列腺诊治指南的规定执行[6],患者在进行穿刺前,通过超声经直肠按摩收集EPS。PSA正常患者通过常规方法收集EPS,并将收集到的EPS立即置于-80℃液氮罐内保存。Ps患者入组标准是EPS常规检查白细胞每高倍视野 > 10个和卵磷脂小体减少[7],对于PSA异常的Ps患者,经2周抗感染治疗后复查PSA,PSA明显下降。BPH组入组标准是以下尿路症状为主诉就诊的患者,通过前列腺电切术后病理确诊BPH;对于PSA异常和有穿刺指征的患者,予前列腺穿刺活检,病理确诊BPH可纳入该组。排除标准:(1)此前接受任何其他治疗;(2)患有其他肿瘤;(3)精神疾病。受试者均知情同意且获得本院伦理委员会批准。

1.2 酶联免疫吸附法(enzyme linked immunosorbent assay,ELISA)

经直肠前列腺按摩提取4组研究对象的EPS,-80℃罐保存。EZH2 ELISA试剂盒购自江苏凯基生物技术股份有限公司,检测EPS中EZH2水平。EPS样本1∶6稀释后加样,用酶标仪在450 nm下测得各孔吸光度(absorbance,A)值,并通过标准曲线计算EZH2含量。

1.3 RT-PCR

经直肠前列腺按摩提取4组研究对象的EPS。将EPS进行离心,去上清,分别加入RNAiso Reagent和氯仿,再次离心后取出上层水置于另一EP管中,而后与异丙醇涡旋混合后冰上静置,待RNA沉淀后再次离心,去上清后,沉淀风干,最后加入焦碳酸二乙酯水(diethyl pyrocarbonate,DEPC)溶解RNA沉淀。RNA反转录试剂盒采购自江苏凯基生物技术股份有限公司,利用RT-PCR方法,以GAPDH为内参照, 同时在一个反应体系中加入EZH2和GAPDH引物, 在一致的条件下扩增。EZH2上游引物:5'-TGTTGGCGGAAGCGTGTAAAATC-3';下游引物:5'-TCCCTAGTCCCGCGCAATGAGC-3'。GAPDH上游引物:5'-TGAACGGGAAGCTCACTGG-3',下游引物:5'-TCCACCACCCTGTTGCTGTA-3'。通过Quantity One软件测定EZH2和GAPDH mRNA灰度值,从而计算EZH2 mRNA相对表达量(EZH2 mRNA灰度值/GAPDH mRNA灰度值)。

1.4 PSA检测

PSA检测主要是通过抽取受试者静脉血来进行,主要包含总PSA(total PSA,tPSA)和游离PSA(free PSA,fPSA)。游离PSA/总PSA比值(fPSA%)的计算公式是:fPSA%=fPSA/tPSA×100%。

1.5 统计学分析

应用GraphPad Prism 5.0软件对数据进行分析。计量资料采用均数±标准差(x±s)表示,用t检验方式检验样本均数,且均经过正态性验证,若不符合正态性分布,则采用秩和检验进行验证。多组间比较采用单因素方差分析。绘制受试者工作特征(receiver operating characteristic,ROC)曲线,并计算ROC曲线下的面积(area under the curve,AUC)分析EPS中EZH2在PCa临床诊断中的价值。分类变量资料采用秩性相关性分析。以P < 0.05为差异具有统计学意义。

2 结果 2.1 基本临床资料

4组EPS样本中均能检测到EZH2。与PCa组比较,Ps组、BPH组和对照组tPSA和fPSA%指标差异均具有统计学意义(均P < 0.05)。与对照组比较,Ps组和BPH组tPSA指标均差异具有统计学意义(均P < 0.05)。fPSA%指标在对照组与Ps组以及BPH组间比较,差异均无统计学意义(均P > 0.05)。Ps组和BPH组tPSA和fPSA%指标比较,差异均无统计学意义(均P > 0.05)。患者前列腺体积计算公式为0.52×(前列腺前后径×前列腺上下径×前列腺左右径)。PCa组、Ps组以及BPH组和对照组前列腺体积和年龄比较,差异均无统计学意义(均P > 0.05,表 1)。

表 1 PCa组、Ps组、BPH组和对照组基本临床指标描述(x±s Table 1 Basic clinical indicators in the PCa group, Ps group, BPH group, and control group (x±s)
临床指标 PCa组 Ps组 BPH组 对照组
年龄(岁) 67.94±5.51 65.56±4.63 66.85±5.70 61.95±4.77
tPSA(ng/mL) 16.40±15.72 10.20±7.23*# 9.36±7.42*# 6.08±2.47*
fPSA%(%) 14.94±8.16 22.50±7.80* 32.55±20.38* 30.75±12.29*
前列腺体积(mm3 62.97±10.94 61.03±7.07 65.97±9.77 63.20±8.36
注PCa:前列腺癌(prostate cancer);Ps:前列腺炎(prostatitis);BPH:良性前列腺增生(benign prostatic hyperplasia);tPSA:总前列腺特异性抗原(total prostate specific antigen);fPSA:游离前列腺特异性抗原(free prostate specific antigen);*与PCa组比较,P < 0.05;#与对照组比较,P < 0.05
2.2 EPS中EZH2表达水平分析

结合ELISA和RT-PCR检测4组EPS中EZH2的表达情况,PCa组EPS中EZH2的表达水平均高于其他组,差异均具有统计学意义(均P < 0.05,图 1)。Ps组以及BPH组与对照组EPS中EZH2表达水平比较,差异均无统计学意义(均P > 0.05)。

注A:ELISA法检测EPS中EZH2蛋白的表达水平;B:RT-PCR定量分析EPS中EZH2 mRNA表达水平;PCa:前列腺癌(prostate cancer);Ps:前列腺炎(prostatitis);BPH:良性前列腺增生(benign prostatic hyperplasia);EZH2:zeste增强子同源物2(enhancer of zeste homolog 2);*P < 0.05;**P < 0.01 图 1 ELISA及RT-PCR检测PCa组、Ps组、BPH组和对照组患者EPS中EZH2蛋白和mRNA表达水平 Fig.1 Expression levels of EZH2 protein and mRNA in the EPS of the PCa group, Ps group, BPH group, and control group detected by ELISA and RT-PCR
2.3 EPS中EZH2 mRNA相对表达量与PCa临床病理特征的关系

通过Spearman相关性分析,分析PCa患者EPS中EZH2 mRNA相对表达量与Gleason评分、血清PSA和TNM分期等指标之间的相关性。EZH2 mRNA相对表达量在Gleason评分/分化程度方面比较,差异具有统计学意义(P < 0.05,表 2),EZH2表达随着肿瘤分化程度的降低而上调。EZH2 mRNA相对表达量在血清PSA和TNM分期方面比较,差异均无统计学意义(均P > 0.05)。

表 2 EPS中EZH2 mRNA相对表达量与PCa临床特征的关系(x±s Table 2 Relationship between the relative expression level of EPS EZH2 mRNA and the clinicopathological characteristics of PCa (x±s)
临床特征 例数 EZH2 mRNA相对表达量 P
分化程度(Gleason评分) 0.038
  高分化(< 7分) 16 0.75±0.16
  中分化(7分) 13 0.81±0.09
  低分化(> 7分) 6 0.97±0.18
血清PSA水平 0.226
  ≤4 ng/mL 4 0.93±0.04
   > 4 ng/mL且 < 10 ng/mL 17 0.80±0.15
  ≥10 ng/mL 14 0.78±0.18
TNM分期 0.123
  T1~T2期 23 0.77±0.17
  T3~T4期 12 0.86±0.13
注EPS:前列腺液(expressed prostatic secretion);EZH2:zeste增强子同源物2(enhancer of zeste homolog 2);PSA:前列腺特异性抗原(prostate specific antigen)
2.4 PCa指标与患者病理特征的相关性

采用Spearman相关性分析探讨35例PCa患者tPSA、fPSA%和EZH2 mRNA相对表达量指标与Gleason评分、TNM分期、年龄和前列腺体积的相关性,结果显示,仅EZH2 mRNA相对表达量与Gleason评分呈正相关(r=0.644,P < 0.01;表 3)。

表 3 35例PCa患者tPSA、fPSA%和EZH2 mRNA相对表达量与临床特征的相关性分析 Table 3 Correlation analysis between tPSA, fPSA% and the relative expression of EZH2 mRNA and the clinical characteristics of the 35 PCa patients
临床特征 tPSA fPSA% EZH2 mRNA相对表达量
r P r P r P
年龄 -0.053 0.764 0.058 0.743 -0.004 0.978
Gleason评分 0.055 0.751 -0.025 0.885 0.644 < 0.01
TNM分期 -0.167 0.338 -0.041 0.812 0.248 0.152
前列腺体积 0.007 0.967 -0.028 0.874 -0.025 0.886
注tPSA:总前列腺特异性抗原(total prostate specific antigen);fPSA:游离前列腺特异性抗原(free prostate specific antigen);EZH2:zeste增强子同源物2(enhancer of zeste homolog 2)
2.5 PSA和EPS EZH2 mRNA相对表达量诊断PCa的敏感度和特异度

ROC曲线显示,EPS中EZH2 mRNA相对表达量诊断PCa的AUC高于PSA(0.966 vs 0.649)。当EZH mRNA相对表达量取0.55时,其敏感度为97.1%,特异度为87.9%(图 2)。

注EPS:前列腺液(expressed prostatic secretion);EZH2:zeste增强子同源物2(enhancer of zeste homolog 2);PSA:前列腺特异性抗原(prostate specific antigen) 图 2 PSA和EPS EZH2 mRNA相对表达量诊断PCa的ROC曲线 Fig.2 ROC curve of PSA and EPS EZH2 mRNA levels in the diagnosis of PCa
3 讨论

EZH2属于Polycomb Group(PcG)基因家族,不仅与PCa细胞的增殖和细胞周期的调控有关,还与PCa的进展及预后有关[8-9]。EZH2在局部晚期PCa中高表达时提示更差的预后[10]。有研究表明,EPS脱落细胞学检查诊断PCa特异度为100%,但其总体敏感度较低(6/47,12.8%),即使在PSA≥20 ng/mL的患者中有更高的敏感度(6/14,42.9%),仍不能满足临床检测PCa的需要[11]。现阶段还未见选用EPS中EZH2的表达来判断PCa诊断价值的相关报道。

由于PCa患者年龄普遍较大,EPS获取较为困难,往往不能获取足够量的EPS或含有足够多的PCa细胞的EPS来进行研究。本研究通过经直肠超声引导提取EPS,远优于单纯的前列腺按摩[12];对于需要穿刺确诊PCa的患者,选用在超声探头引导下获取适量的EPS,这也是对于高龄患者提取EPS的一种全新的方式。

本研究通过对PCa患者EPS中EZH2 mRNA和蛋白的检测,确定EZH2的高度特异性表达,其含量高于BPH、Ps和健康人群。Farran-Matas也表明,EZH2在PCa的发生和发展中发挥着重要作用[13]。在PCa细胞中抑制EZH2的表达可以导致细胞生长阻滞,肿瘤移植瘤生长缓慢;而在前列腺正常上皮细胞中使EZH2过表达后,可促进细胞增殖、侵袭和恶性化转移[4, 14]。本研究结果还表明,PCa患者EPS中EZH2 mRNA的表达水平相较于EZH2蛋白更为明显,故而选用EZH2 mRNA作为深入研究的指标。PCa组EPS中EZH2 mRNA的表达高于BPH组、Ps组及对照组,提示EPS中EZH2可能可以作为PCa的潜在诊断指标。有研究表明,EZH2表达增加与PCa的Gleason高评分存在相关性[15],故本研究也证明EPS中EZH2表达越高,Gleason评分越高,PCa分化程度越低。由此可见,EPS中EZH2水平在PCa诊断方面展现良好的特异性,除此之外其含量与PCa进展也有关,可能对局部晚期PCa的治疗有一定的指导作用[16]

EZH2在肿瘤诊断和判断预后方面有重要价值。有meta研究分析51项研究中9 444例患者,包括18种肿瘤,如乳腺癌、肺癌、结直肠癌、泌尿系肿瘤和妇科肿瘤等,EZH2高表达者的患病率为0.54(95%CI: 0.47~0.61),EZH2高表达与不良预后相关[17]。本研究通过ROC曲线表明,与传统检测指标PSA比较,EZH2 mRNA相对表达量诊断PCa的ROC AUC增大,诊断效能提高,当EPS中EZH2 mRNA相对表达量取0.55时,其敏感度为97.1%,特异度达到87.9%。由此可见,EPS中EZH2的表达水平对于诊断PCa具有较好的诊断效能,在一定程度上也有助于穿刺活检时机的把握,尽可能减少不必要的前列腺穿刺活检。本研究将进一步扩大样本量,验证相关结果,以期寻找到诊断PCa的新方法,从而减轻前列腺穿刺带给患者的痛苦。此外,EPS EZH2 mRNA作为潜在PCa检测指标还需克服检测方法的选择困难和诊断点确定等问题,两者可能是将来EPS EZH2 mRNA研究的关键点。

参考文献
[1]
韩苏军. 中国前列腺癌发病及死亡现状和流行趋势分析[D]. 北京: 北京协和医学院肿瘤学, 2015.
[2]
于鹏途, 蒋葵. 阿比特龙联合恩度对人激素敏感性前列腺癌细胞增殖及VEGF-A和PSA水平的影响[J]. 实用肿瘤杂志, 2019, 34(5): 417-423.
[3]
Daures M, Idrissou M, Judes G, et al. A new metabolic gene signature in prostate cancer regulated by JMJD3 and EZH2[J]. Oncotarget, 2018, 9(34): 23413-23425. DOI:10.18632/oncotarget.25182
[4]
Liu Q, Wang G, Li Q, et al. Polycomb group proteins EZH2 and EED directly regulate androgen receptor in advanced prostate cancer[J]. Int J Cancer, 2019, 145(2): 415-426. DOI:10.1002/ijc.32118
[5]
Ergun O, Capar E, Goger YE, et al. Can expressed prostatic secretions effect prostate biopsy decision of urologist[J]. Int Braz J Urol, 2019, 45(2): 246-252. DOI:10.1590/s1677-5538.ibju.2018.0292
[6]
中华医学会泌尿外科学分会, 中国前列腺癌联盟. 前列腺穿刺中国专家共识[J]. 中华泌尿外科杂志, 2016, 37(4): 241-244. DOI:10.3760/cma.j.issn.1000-6702.2016.04.001
[7]
Cai T, Pisano F, Nesi G, et al. Chlamydia trachomatis versus common uropathogens as a cause of chronic bacterial prostatitis: Is there any difference? Results of a prospective parallel-cohort study[J]. Investig Clin Urol, 2017, 58(6): 460-467. DOI:10.4111/icu.2017.58.6.460
[8]
曹春雨, 杨凡, 王艳林. EZH2与肿瘤的研究进展[J]. 生命的化学, 2016, 36(5): 596-600.
[9]
Abdelrahman AE, Arafa SA, Ahmed RA. Prognostic value of Twist-1, E-cadherin and EZH2 in prostate cancer: An immunohistochemical study[J]. Turk Patoloji Derg, 2017, 1(1): 198-210.
[10]
Bai Y, Zhang Z, Cheng L, et al. Inhibition of enhancer of zeste homolog 2 (EZH2) overcomes enzalutamide resistance in castration-resistant prostate cancer[J]. J Biol Chem, 2019, 294(25): 9911-9923. DOI:10.1074/jbc.RA119.008152
[11]
聂凤英. 前列腺特异性抗原增高时EPS细胞学检查的临床应用[J]. 实验与检验医学, 2019, 37(5): 825-827. DOI:10.3969/j.issn.1674-1129.2019.05.016
[12]
Chen H, Tsuboi N, Nishimura T, et al. Study of prostatic fluid from patients with elevated levels of prostate-specific antigen[J]. J Nippon Med Sch, 2006, 73(1): 24-28. DOI:10.1272/jnms.73.24
[13]
Ruggero K, Farran-Matas S, Martinez-Tebar A, et al. Epigenetic regulation in prostate cancer progression[J]. Curr Mol Biol Rep, 2018, 4(2): 101-115. DOI:10.1007/s40610-018-0095-9
[14]
Kim J, Lee Y, Lu X, et al. Polycomb- and methylation-independent roles of EZH2 as a transcription activator[J]. Cell Rep, 2018, 25(10): 2808-2820. DOI:10.1016/j.celrep.2018.11.035
[15]
Melling N, Thomsen E, Tsourlakis MC, et al. Overexpression of enhancer of zeste homolog 2 (EZH2) characterizes an aggressive subset of prostate cancers and predicts patient prognosis independently from pre- and postoperatively assessed clinicopathological parameters[J]. Carcinogenesis, 2015, 36(11): 1333-40. DOI:10.1093/carcin/bgv137
[16]
徐磊, 郭剑明. 晚期前列腺癌治疗的规范及最新进展[J]. 实用肿瘤杂志, 2020, 35(2): 100-106.
[17]
Jiang T, Wang Y, Zhou F, et al. Prognostic value of high EZH2 expression in patients with different types of cancer: A systematic review with meta-analysis[J]. Oncotarget, 2016, 7(4): 4584-4597. DOI:10.18632/oncotarget.6612