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前列腺特异性抗原(prostate specific antigen,PSA)

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概述

参考范围

0~4ng/ml(电化学发光法);

0~4ng/ml(化学发光微粒子免疫检测法);

0~4ng/ml(化学发光免疫分析法)。

临床意义

1、前列腺特异抗原(prostate specific antigen,PSA)是一种与前列腺癌相关的抗原,生理条件下主要由前列腺导管上皮细胞合成,分泌入精浆,微量进入血循环,是一种存在于精液中的蛋白酶,几乎全部由前列腺分泌,是为数不多的器官特异性肿瘤标志物之一,对诊断前列腺癌意义重大。前列腺癌在老年男性中具有较高的发病率。早期发现,通过根治性前列腺切除术有治愈的可能,因而早期诊断尤为重要。PSA在正常、良性增生以及恶性病变的前列腺组织中含量不同。

2、PSA是一种单链糖蛋白,分子量为28.4 kD,由一条肽链和四条糖链,肽链有238个氨基酸组成,N端是异亮氨酸,C端为脯氨酸。碳水化合物约占7 %,四个侧链分别连接在氨基酸序列45位(天冬酰胺),69位(丝氨酸),70位(苏氨酸)和71位(丝氨酸)。由于有多种异构体,等电点介于pH 6.8~7.2。编码PSA的基因位于第19号染色体上,与缓激肽-1基因有82%同源。由前列腺管和腺泡上皮细胞分泌, PSA是一种丝氨酸蛋白酶,属于激肽释放酶家族,可使精囊特异蛋白变成几个小分子量蛋白,从而起到液化精液的作用。因此,PSA具有糜蛋白酶样活性和胰蛋白酶样活性。其自身消化位点有三个,分别位于LYS148、LYS185和ARG85。在溶液中添加蛋白酶抑制剂可防止PSA自身裂解。

3、正常人PSA主要存在于精液中,其浓度(0.5~5.5g/L)约为血清(<0.4 μg/L)的100万倍,当肿瘤发生时,前列腺和淋巴系统间组织屏障破坏,PSA进入血循环,使血清PSA升高,每克前列腺癌组织可使血清PSA升高3 μg/L。前列腺增生、前列腺炎症也可引起PSA轻度升高,每克增生的前列腺可使血清PSA升高0.3 μg/L。

4、血中的总PSA(t-PSA)有两种形式,少量为游离PSA(f-PSA,分子量28.4 kD),大部分则是f-PSA与α1-抗糜蛋白酶(ACT,分子量100 kD)或与α2巨球蛋白(AMG)结合形成的复合物(c-PSA),大多数免疫分析技术能检测f-PSA和ACT结合形成的复合C-PSA,但不能检测AMG-PSA。精液c-PSA可分为五种亚型:PSA-A、PSA-B是完整的酶,具有酶活性,并能与ACT形成复合体;PSA-C、PSA-D、PSA-E部分二硫键断裂,无酶活性很或活性很低。无活性的f-PSA有三种不同的分子形式:bPSA、pPSA、iPSA。组织中的bPSA是BPH时血清主要的f-PSA。pPSA构成前列腺癌时血清中的f-PSA。

5、f-PSA和c-PSA的代谢清除率不同,f-PSA半寿期为0.75~1.2 h,c-PSA半寿期较长,约2~3 d。由于c-PSA具有相对较长的半寿期,特定处理后需要2~3周时间血清PSA才能恢复至正常水平。这些处理包括经直肠活检、经直肠超声波检查、经尿道前列腺切除、根治性前列腺切除术。前列腺炎和尿潴留也可引起PSA浓度升高。大多数患者直肠指检不会引起有临床意义的PSA水平变化,少数患者,可成倍升高。

6、非前列腺性PSA:最初,人们认为PSA仅由前列腺分泌。随后研究发现,多种组织可分泌PSA,其中激素(雄性激素、黄体酮、糖皮质激素)调节性组织尤为明显。PSA启动子中含有3个雄激素反应元件,可以被雄激素、黄体酮和糖皮质激素激活。乳腺组织中的PSA出现与黄体酮和雌激素受体活性相关。通过测定乳头抽吸液(NAF)中的PSA含量,没有危险因素的女性NAF PSA水平相对较高,而乳腺癌患者的NAF PSA水平则较低,表明PSA可作为一种判断乳腺癌危险性的指标。

7、对于前列腺癌而言,PSA是一种非常有用的肿瘤标志物,可用于前列腺癌的诊断和分期,也可用于疗效监测。PSA在评价肿瘤复发有重要作用。

1)早期发现前列腺癌。 

单纯的PSA并不能有效地筛查和早期诊断前列腺癌,PSA在低浓度时和良性前列腺增生(BPH)难以区别。血清PSA检查结合直肠指诊和经直肠超声检查比单纯的直肠指诊更准确、灵敏。

为了提高前列腺癌早期诊断率,学术界提出以下方案:①根据年龄调整PSA参考区间上限,40~49岁为 2.5 μg/L,50~59岁为 3.5 μg/L,60~69岁为 4.5 μg/L,70~79岁为 6.5 μg/L;通过对相对年轻的患者降低参考区间上限,可以在这一人群中发现更多的肿瘤,有利于对这些人进行根治性前列腺切除。②计算PSA增长速率,健康者、BPH患者和前列腺癌患者的PSA增长率不同,高速增长者(0.75 μg/L /y)为癌症,这一指标对BPH的诊断特异性达到90%,对前列腺癌的敏感度达到72%;③PSA密度,即PSA浓度/超声测量前列腺体积,如PSA为4~10μg/L,直肠指诊阴性,但密度阳性(>0.15/ng/ml·cm)则可能是癌症;④f-PSA和t-PSA比值,当t-PSA在4.0~10.0 μg/L时,血清中f-PSA/ t-PSA比值为0.15,可作为前列腺肥大和前列腺癌的鉴别临界点,比值<0.15时前列腺癌的可能性较大。临床常常应用血清中f-PSA/ t-PSA比值鉴别良、恶性前列腺肿瘤。

2)前列腺癌分期

PSA与前列腺癌临床分期相关,高水平的PSA出现于疾病晚期,然而,单纯的PSA并不是最好的前列腺癌分期指标。

研究发现PSA与肿瘤扩散和转移的病理阶段相关。疾病晚期与血清PSA升高相关。局限性器官病变患者的血清PSA浓度一般不超过50 μg/L,提示PSA水平升高患者可能有囊外肿瘤扩散。由于不同病理阶段之间的PSA浓度重叠太多, PSA不能应用于特定个体的病理分期,单纯的PSA检查判断患者为前列腺癌是有一定的局限性,也不能确定其是否适合根治性前列腺切除术。PSA水平在判断是否存在转移时非常有用,PSA水平低于20 μg/L者一般不会有骨转移。研究显示前列腺癌患者血清PSA浓度较低(低于10 μg/L )且没有骨骼系统浸润,可以不进行放射性核素骨扫描。

3)监测治疗

PSA最重要的应用是监测前列腺癌的确诊后治疗,包括根治性前列腺切除术、放射疗法和抗雄性激素治疗等。PSA可用于评价肿瘤是否复发。

根治性前列腺切除术即手术切除所有的前列腺组织。由于PSA几乎完全由前列腺组织产生,根治性前列腺切除术后PSA水平应当降低到检测限以下,如3周后仍能检测出,可认为肿瘤残留。Walsh等对233名接受过根治性前列腺切除术后患者进行了长期随访(表6),在180名器官局限性患者中11名(6%)患者有PSA水平升高(超过0.5 μg/L ),其中3人复发, 8人未复发。病程越晚期的患者,PSA升高越明显。在所有研究对象中,12%的患者PSA水平升高但没有复发,提示可能有肿瘤残留。所有复发的患者均有PSA水平均升高。

研究推荐对PSA的监测在术后第一年每3个月一次,第二年每4个月一次,之后每6个月一次。临床判断PSA升高的临界点因实验室而异,介于0.1~0.3 μg/L之间。临床临界点受实验分析灵敏度和血清PSA生物学变异的影响。根治性前列腺切除术后PSA水平的升高提示肿瘤复发。

4)肿瘤进展  

PSA在肿瘤进展中有一定作用。PSA消化胞外基质蛋白层和纤维网络,可促进肿瘤转移。PSA还降解IGFBP-3(胰岛素样生长因子结合蛋白3),提高局部胰岛素样生长因子浓度,从而促进肿瘤生长。

5)正常女性正常PSA浓度低于0.01μg/L,超灵敏PSA检测也可检测女性PSA浓度,女性PSA升高见于妊娠和乳腺癌。

影响因素

标本中的嗜异性抗体或类风湿因子会干扰检测结果。

方法学

电化学发光免疫试验(ECLA)、化学发光酶免疫试验(CLEIA)、化学发光免疫试验 (CLIA)、酶联免疫吸附试验(ELISA)。

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