2. 中国科学院虚拟经济与数据科学研究中心,北京 100190 ;
3. 解放军总医院 病理科,北京 100853
2. 2Research Center on Fictitious Economy and Data Science, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100190, China ;
3. Department of Pathology, General Hospitalof PLA, Beijing 100853, China
目前血清前列腺特异性抗原(PSA)在临床上广泛用于筛查前列腺癌,但是对于其应用的争议持续存在。 许多学者认为其诊断前列腺癌的特异性低,易造成过度诊断和过度治疗[1-2]。虽然目前提出了游离PSA与总 PSA 比值(f/tPSA)、PSA 密度(PSAD)和PSA 速率 (PSAV)等相关变数[3-5],但是它们目前主要用于提高 PSA诊断前列腺癌的灵敏度和特异度,其应用还存在争议。血清PSA还会受到许多非前列腺癌性因素的影响,比如年龄、肥胖和前列腺体积等,如果我们能够消除这些因素对PSA的影响,有助于提高PSA对前列腺癌的预测能力。
研究发现肥胖使高级别前列腺癌的患病风险增高[6],其原因可能是由于肥胖干扰体格检查和影像学等辅助检查,从而带来癌症诊断上的技术性困难[7],也可能是肥胖影响肿瘤标志物的浓度以致诊断延误。前列腺癌的筛查主要依靠PSA检查,任何能够影响循环血容量的因素都可以干扰PSA诊断的准确性。许多研究发现肥胖人群的PSA水平较低,BMI与PSA之间存在着负相关的关系[8-9]。Bañez等[10]研究发现肥胖使血容量增加,产生的血液稀释效应使PSA在高BMI组中呈现较低水平。由于欧美人群PSA水平和BMI分布与中国人存在差异,并且国内对于血液稀释对PSA影响的研究较少,本文基于中国前列腺增生患者,综合研究BMI对PSA、前列腺体积和血容量的影响,并且尝试建立能够去除肥胖因素的新的PSA变数-PSA质量和PSA质量比。
1 资料和方法 1.1 临床资料从解放军总医院病理科获得2005年7月~2014年8 月病理证实为前列腺增生的患者。对所有患者进行临床资料采集,包括年龄、身高、体质量、PSA和前列腺体积。研究对象在进行PSA检查之前均无前列腺癌病史和前列腺手术史,并且PSA检查之前1个月未进行经尿道操作,所有PSA检查结果均在本次手术之前1个月之内检测,患者无服用5-α还原酶抑制剂药物史。最终 706例患者纳入研究。
1.2 临床指标BMI=体质量/身高2,单位为kg/m2。前列腺体积= 左右径(cm)×前后径(cm)×上下径(cm)×0.52,单位为 mL。体表面积= 体质量0.425(kg)× 身高0.725(cm)× 0.007184,单位为m2[11]。血容量=体表面积(m2)×1.670,单位为L[12]。PSA质量=PSA(ng/mL)×血容量(L),单位为μg。PSA质量比=PSA质量(μg)/前列腺体积(mL),单位为μg/mL。
1.3 统计学方法资料采用SPSS 17.0软件包进行统计学分析。计量资料用均数±标准差表示,组间比较用Kruskal-Wallis 秩和检验,相关性采用Spearman秩相关。以P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果 2.1 研究对象的一般临床特征如表 1所示![]() |
表 1 临床特征 Table 1 Clinical characteristics of the patients enrolled |
相关性分析:BMI与血容量和前列腺体积均呈正相关(P<0.05)。
PSA与前列腺体积呈正相关,与BMI呈负相关(P<0.05),与血容量呈负相关(P<0.05)。PSA质量与前列腺体积呈正相关(P<0.05),但是与BMI和血容量均无相关性(P>0.05)。PSA质量比与BMI和血容量均呈负相关(P<0.05),但与前列腺体积无相关性(P>0.05)。 PSAD与前列腺体积相关性无统计学意义(P>0.05),与 BMI和血容量之间呈负相关(P<0.05)。
线性回归分析:BMI对血容量的影响大于对前列腺体积的影响:决定系数0.569 vs 0.027(表 2,3)。
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表 2 相关性分析结果 Table 2 Correlation analysis of the factors in the patients |
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表 3 BMI与血容量和前列腺体积的线性回归分析 Table 3 Linear regression analysis of BMI plasma volume and prostate volume |
根据WHO[13]对亚太地区人群的BMI分级,将BMI 分成5 组:消瘦(BMI<18.5 kg/m2)29 例、正常(BMI 18.5~22.9 kg/m2)207例、超重(BMI 23~24.9 kg/m2)172 例、肥胖(BMI 25~29.9 kg/m2)267例、极度肥胖(BMI> 30 kg/m2)31例,由于消瘦组和极度肥胖组人数较少,分别将其归为正常组和肥胖组进行分析。在BMI各组间,血容量和前列腺体积的差异具有统计学意义(P<0.05),并且随着BMI的增加,血容量增多,前列腺体积增大。PSA和PSA质量比在各组之间的差异有意义 (P<0.05),随着BMI的增加,PSA 和PSA 质量比均减少。而PSA质量在BMI各组之间无明显差异(P>0.05,表 4)。
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表 4 BMI分组 Table 4 Baseline characteristics of patients in different BMI categories (Mean±SD) |
PSA是由前列腺上皮细胞产生的一种丝氨酸蛋白酶,具有良好的前列腺组织特异性,但并不具备前列腺癌特异性。一些前列腺良性疾病和经尿道操作均会使血液中PSA浓度上升;除此之外,血液中PSA浓度还会受到许多非前列腺癌性因素的影响,比如BMI、血容量和前列腺体积。国内外许多研究发现,肥胖人群的PSA 浓度比正常体质量人群的浓度低。对于其原因,有学者认为由于PSA的分泌依赖雄激素,肥胖导致的激素代谢紊乱会影响PSA的分泌[14-15];也有研究认为是由于肥胖患者的血容量增多使PSA稀释,从而降低PSA浓度[16-18]。 BMI是常用的评估身体肥胖状况的指标,本研究发现 BMI与PSA呈负相关,并且在不同的BMI分组中,随着 BMI的增加PSA浓度值降低。BMI与血容量和前列腺体积均呈正相关,并且在不同的BMI分组中,血容量和前列腺体积均存在明显差异。回归分析中二者的决定系数分别为0.569和0.027。这表明肥胖会同时增加血容量和前列腺体积,但对血容量的增加作用更为明显。 同时本研究发现血容量与PSA呈负相关,前列腺体积与 PSA呈正相关,二者对PSA浓度作用相反,即BMI对PSA的效应体现在两个方面:一是血容量增加对PSA 的稀释作用;二是前列腺体积增大对PSA的增加作用。 但是PSA 与BMI 为负相关的关系,并且高BMI 组中 PSA浓度较低。因此BMI对PSA的效应主要体现为血容量增多导致的血液稀释。
本研究发现PSA质量与BMI和血容量均无相关性,并且在BMI 各组间无明显差异,保持稳定;但是 PSA质量与前列腺体积呈正相关。这说明:(1)PSA质量是前列腺特异性抗原蛋白量,不受血容量的影响;(2) 前列腺体积对血清PSA浓度的影响主要是使PSA蛋白量的增加,从而升高了PSA浓度值;(3)仅消除了血容量的影响,PSA质量即可在不同的BMI分组中保持稳定,表明BMI对PSA的作用主要体现在血液稀释上。
为了消除肥胖导致的血容量增多对PSA浓度的稀释作用,Bañez等[10]在对实施前列腺根治术患者的研究中发现BMI升高和血容量增加和PSA降低显著相关,他们提出PSA质量的概念,即用PSA浓度与血容量相乘,发现PSA质量并不随着BMI的升高而变化。本研究在病理结果为前列腺增生的中国患者中,得到相似的结果:高BMI者血容量较多、PSA浓度较低,PSA质量在不同的BMI分组中无明显差异。表明在前列腺癌和前列腺增生患者中,PSA质量均可以消除由于肥胖导致的血液稀释作用。因此PSA质量具有区别前列腺癌和前列腺增生患者的潜能。此外,本研究还对另一个参数 -PSA质量比进行了分析研究。
血清中PSA浓度还会受前列腺体积的影响,1989 年Benson等[19]在研究PSA早期诊断前列腺癌时首先提出PSA密度(PSAD)的概念。PSAD为血清PSA与前列腺体积的比值,它反映的是单位前列腺体积的PSA浓度。本研究发现PSAD在不同BMI分组中存在明显差异。Choi等[20]将PSA质量与前列腺体积的比值定义为 PSA质量比,希望以此来同时消除血容量和前列腺体积对PSA的影响。该研究对PSA质量和PSA质量比两个参数同时进行分析,发现PSA质量与BMI和血容量无相关性,但是与前列腺体积呈正相关;而PSA质量比在不同的BMI分组、血容量分组和前列腺体积分组中均无明显差异,因此推断PSA质量比具有筛查前列腺癌的潜在价值。本研究发现PSA质量与BMI无相关性,但随着前列腺体积的增大而增加,该结论与之相似;但是 PSA质量比在BMI分组间存在差异,与该研究结果相反。其原因可能是由于:(1)BMI通过增大前列腺体积而影响PSA的作用较小,BMI对PSA的效应主要体现为血液稀释作用。同时考虑前列腺体积和血容量因素并不能消除肥胖对PSA的影响;(2)本研究BMI分组采用WHO对亚洲地区人群的分级,而Choi等的研究中将 BMI等分成四组;(3)Choi[20]的研究中选取的研究对象为健康查体人群,且PSA均在15 ng/mL以下,其中可能存在隐匿性癌,而本研究所纳入对象均为经病理结果证实为前列腺增生的人群,研究人群的患病状况更为明确。
PSA质量和PSA质量比均是为了消除影响PSA浓度因素而提出的新PSA变数,对于这2个指标是否可以用于筛查前列腺癌还有待于进一步的研究。
致谢: 感谢国家临床医学科学数据中心对本论文的支持。本文中所使用的数据资源均来自国家临床医学科学数据中心《前列腺肿瘤数据集》,其数据来源可靠、真实可信。另外该数据中心还为本研究提供了一定的临床指导,在此一并表示感谢。[1] | Nna E. The end of the road for prostate specific antigen testing?[J]. Niger J Clin Pract, 2013, 16 (4): 407-17. DOI: 10.4103/1119-3077.116871. |
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