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
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通信作者
- 蒋民军,E-mail:ss1028@qq.com
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文章历史
- 收稿日期:2021-02-23
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)。
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 |
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)。
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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 |
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)。
临床特征 | 例数 | EZH2 mRNA相对表达量 | P值 |
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) |
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)。
临床特征 | tPSA | fPSA% | EZH2 mRNA相对表达量 | |||||
r值 | P值 | r值 | P值 | r值 | P值 | |||
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) |
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)。
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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 |
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。
[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 |