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1、雄激素受体(AR)在高PSA前列腺增生和前列腺癌组织中的表达作者： 王荣海,杨明山 作者单位：山东大学医学院， 济南 250012 【摘要】 目的 探讨雄激素受体(AR)在前列腺特异性抗原高的良性前列腺增生(BPH)组织和前列腺癌(PCa)组织中表达的意义。 方法 采用免疫组化和RTPCR法研究AR在32例前列腺特异性抗原(PSA)10?ng/mL的BPH(简称高PSA组)、40例PCa组织中表达的情况;32例PSA10?ng/mL的BPH(简称低PSA组)组织为对照组。 结果 低PSA组、高PSA组、PCa组AR表达的阳性率分别为84.38%、93.75%、65.00%,相互比较,差异均有统
2、计学意义(P0.05)。AR在高PSA组上皮、间质组织中的表达高于低PSA组和PCa组织(P0.05)。高分化癌、中分化癌、低分化癌的AR表达的阳性率分别为66.67%、55.56%、30.00%,高、中分化癌的AR表达的阳性率比低分化癌高(P0.05)。早期前列腺癌的AR表达阳性率(68.75%)比晚期前列腺癌(41.67%)高(P0.05)。早期前列腺癌的AR mRNA表达量比晚期前列腺癌高(P0.05);高、中分化癌的AR mRNA表达量比低分化癌高(P0.05)。 结论 AR在高PSA组前列腺增生组织中表达增高,提示其在前列腺增生中的过表达可能是PSA增高的又一因素。AR的表达与肿瘤分
3、级、分期相关。 【关键词】 前列腺增生;前列腺肿瘤;雄激素受体;前列腺特异性抗原 High PSA value and prostatic cancer WANG Ronghai1, YANG Mingshan2 (1. School of Medicine, Shandong University, Jinan 250012, China; 2. Department of Urology, Shandong Tumor Hospital, Jinan 250117, China) Abstract: Objective To investigate the expressions of a
4、ndrogen receptor (AR) in benign prostatic hyperplasia (BPH) with high PSA value and prostatic cancer(PCa) tissues and its clinical significance. Methods AR expressions were determined in 32 human prostatic hyperplasia tissue specimens(PSA10?ng/mL group)(the high PSA group) and 40 prostatic cancer ti
5、ssues by immunohistochemical and RTPCR methods. 32 human prostatic hyperplasia tissue specimens(PSA10?ng/mL group)(the low PSA group) served as the control group. Results The positive staining rates of AR in the high PSA group, the low PSA group and the PCa group were respectively 93.75%, 84.38% and
6、 65.00%(P0.05). Positive expressions of AR were much higher in epithelial and mysenchymal tissues of the high PSA group than in the low PSA group and the PCa group(P0.05). The AR expression was significantly higher in well (66.67%) or moderately (55.56%) differentiated adenocarcinoma than that in po
7、orly differentiated tumors (30.00%)(P0.05), and it was higher in tumors at early stages (68.75%) than in tumors at advanced stages (41.67%)(P0.05). AR mRNA expression was also determined by RTPCR, and it was much higher in epithelial and mysenchymal tissues of the high PSA group than in prostatic ti
8、ssues of the low PSA group (P0.05). Also it was significantly higher in well or moderately differentiated adenocarcinoma than in poorly differentiated tumors (P0.05) and higher in tumors at early stages than in tumors at advanced stage (P0.05). Conclusions AR is high in the high BPH with PSA group,
9、indicating 良性前列腺增生(BPH)和前列腺癌(PCa)是老年男性的常见病,其发病是一个多因素的复杂过程,发病机制至今尚未阐明,但雄激素在其中具有重要作用1。研究表明2,雄激素受体(AR)是雄激素代谢和发挥作用过程中的中心环节之一。本实验采用免疫组织化学法和RTPCR法检测良、恶性前列腺组织中雄激素受体(AR)的表达,以探讨AR与BPH及PCa的关系。 1 资料与方法 1.1 资料 1.1.1 标本来源及处理 前列腺组织均取自山东省肿瘤医院及上海交通大学附属第一人民医院泌尿外科BPH(n=64)及PCa(n=40)患者。在无菌条件下进行组织取材。首先应用眼科剪迅速清除前列腺外的包被结
10、缔组织,剪成小块置EP管分装标记。置入液氮中冻存,转-80?的深低温冰箱备用。取一小块用10%的中性福尔马林液固定24?h后,常规取材石蜡包埋。4?m厚连续切片8张,用于HE染色、常规病理检查和免疫组化染色。 1.1.2 分组 高前列腺特异性抗原(PSA)组(n=32):取自经耻骨上开放前列腺摘除术标本12例,经尿道前列腺电切(TURP)标本20例, 6081岁,平均70岁。PSA 1027?ng/mL,平均16?ng/mL,平均IPSS评分24分,平均前列腺体积50?mL,平均的最大尿流率9?mL/s;术前穿刺病理诊断为良性前列腺增生,并经术后病理证实; 低PSA组(n=32):取自经耻骨上
11、开放前列腺摘除术标本10例,TURP标本22例,58 83岁,平均70岁。PSA 0.39.8?ng/mL,平均4.9?ng/mL,平均IPSS评分25分,平均前列腺体积53?mL,平均的最大尿流率9?mL/s;术后病理证实为良性前列腺增生; PCa组(n=40):6085岁,平均72岁,标本取自行前列腺穿刺活检或根治性前列腺切除术的PCa患者,均未经激素治疗。病理分级:Gleason评分26分为高分化,7分为中分化,810分为低分化,高分化12例,中分化18例,低分化10例。Whitmore Jewett分期:早期(A、B期)16例,晚期(C、D期)24例。16例经CT、ECT及X片证实已有
12、骨或盆腔等处淋巴结转移为D期PCa。血PSA10?ng/mL 5例,10?ng/mL 35例。 1.2 方法与试剂 血清PSA检测采用美国Beckman 公司的Access机器及其所附带的试剂盒,按照试剂盒操作指南进行。雄激素受体多克隆抗体(兔抗人)购自美国Santa Cruz公司。RTPCR购自宝生物工程(大连)有限公司。 1.3 结果判断 阳性判断:组织细胞核中呈现棕色颗粒。根据着色强度、范围和分布分为4级,阴性(-):细胞内外无淡黄及棕黄色颗粒,或阳性颗粒在5%以下;轻度阳性(+):细胞内淡黄及棕黄色颗粒占整个切片的5%30%;中度阳性(+ 2 结 果 2.1 AR在各组前列腺组织中的表
13、达 见表1。由表1可见,低PSA组、高PSA组、PCa组AR表达的阳性率差异均有统计学意义(P0.05)。表1 AR在低PSA、高PSA和PCa组前列腺 2.2 AR在各组前列腺癌组织中的表达 见表2。由表2可见,高、中分化癌的AR表达的阳性率比低分化癌高(P0.05);早期前列腺癌的AR表达阳性率比晚期前列腺癌高(P0.05)。 表2 AR在PCa组前列腺组织中的表达 2.3 AR mRNA在各组前列腺组织中的含量及其相互关系 见表3。由表3可见,AR mRNA在高PSA组上皮、间质组织中的表达量高于低PSA组和PCa组(P0.05);早期前列腺癌的AR mRNA表达量比晚期前列腺癌高(P0
14、.05);高、中分化癌的AR mRNA表达量比低分化癌高(P0.05)。表3 AR mRNA表达与三组前列腺的关系 *3 讨 论 前列腺是一种雄激素依赖的器官,而雄激素是通过其受体发挥作用的,AR则是雄激素代谢和发挥作用过程中的中心环节之一。因此,AR在BPH和PCa的发生发展中占有重要地位。前列腺特异性抗原(prostatespecific antigen,PSA)的表达受雄激素的调控,雄激素通过和胞浆中的AR结合,使AR进入细胞核并作用于靶基因的雄激素反应元件(ARE),从而在转录水平发挥调控作用3。雄激素对靶基因的作用是多态性的,AR作为中心,在介导雄激素的各种生物学效应,并作用于下游的
15、各种基因起重要作用。PSA就是AR的下游基因,PSA受AR活性的调节,PSA值大小的变化应该和AR的表达有关。 PSA分子量约为34000,由240个氨基酸组成,具有蛋白酶的活性,和缓激肽家族的丝氨酸蛋白酶的氨基酸序列相似。正常人PSA主要存在于精液中,其浓度0.55.5?g/L,约为血清(0.4?g/L)的100万倍。PSA主要由前列腺腺泡和导管上皮细胞合成。前列腺上皮-血管屏障能限制PSA进入血循环,所以对于正常腺体,PSA进入血循环的唯一途径为渗入细胞外间隙,然后弥散入循环。发生PCa时，上皮细胞的结构和极性均已紊乱,前列腺上皮-血管屏障被破坏,PSA大量进入细胞外间隙和血循环，导致血清
16、PSA升高。升高的血清PSA成为前列腺病理改变的重要标志物。每克前列腺癌组织可使血清中PSA升高3?g/L,每克增生的前列腺组织可使血清中PSA升高0.3?g/L。PSA对前列腺癌具有高度的特异性,总的阳性率可达82%97%之间,PSA测定对包膜内癌的敏感性为70%、转移癌为100%。因此PSA在临床上应用于早期发现前列腺癌、前列腺癌的临床分期和预后的判断和监测前列腺癌的复发。 PSA是前列腺组织的特异性抗原4,虽然对前列腺癌具有高度的特异性,但是有一系列因素能够对血清PSA的水平产生影响。如前列腺炎、BPH和PCa都与PSA升高有关。另外急性尿潴留、前列腺活检、膀胱镜检、直肠指检、射精和经尿
17、道手术等亦增加血清PSA水平。PSA值与年龄相关,随着年龄的增长,前列腺体积也增大,所分泌的PSA也相应增多。所以PSA的正常值定为04.0?ng/mL并不适用于所有年龄组。血清PSA还与前列腺体积相关,一定体积的前列腺,有一定数量的腺上皮细胞,即存在有良性细胞来源的PSA值上限。临床资料显示5,PSA的临界值定为4.0?ng/mL,有近30%的前列腺癌患者PSA值正常,而有20%的BPH患者高于此值。对一定样本中AR表达和PSA关系进行研究能够说明AR表达对PSA的影响。本研究根据PSA高低(以10?ng/mL为界)将BPH分为两组进行研究,结果表明，AR在高PSA组上皮、间质组织中的表达高
18、于低PSA组,AR mRNA在高PSA组组织中的表达高于低PSA组。证实PSA值大小的变化和AR的表达有关,在BPH中,AR的过表达可能是PSA增高的一个因素。 前列腺癌生物学特性复杂,目前对其演变过程及预后尚缺乏深入的了解。但可以肯定,雄激素及其受体与前列腺的发育和Pca的发生有密切关系6137。当前列腺发生癌变时可能有部分功能性AR的丢失。Sweat等7的研究表明,良性前列腺上皮比前列腺上皮内瘤(PIN)及前列腺癌的AR免疫反应性高。高级别的及晚期前列腺癌与BPH及正常前列腺组织中比较,AR免疫反应明显下降8。本研究结果显示,PCa组的AR表达阳性率显著低于BPH组,与上述报道结果一致。许
19、多PCa患者在进行抗雄激素治疗过程中,经过一段时间甚至治疗开始,即表现出雄激素非依赖性。虽然在这种转变过程中,理论上AR起着重要作用,但其作用机制尚不清楚。近年,随着基因诊断技术的快速发展,AR突变的研究成为热点9,AR突变可能与PCa进展有关。PCa中AR突变可有以下几种结果: 突变使AR失活; 突变使AR的配基特异性降低,导致配体结合专一性发生变化,使得抗雄激素、孕激素、雌激素等能激活这些突变体AR,选择性地诱导突变受体表达细胞的生长; 突变使AR的转录活性增强。此外,前列腺组织中的雄激素依赖细胞需要雄激素的不断刺激才能维持活性,一旦雄激素来源中断,这类细胞的数量和活性将逐渐下降,而作为其
20、主要标志的AR也随着减少,这也可能是部分接受抗雄激素治疗的前列腺癌患者激素反应性逐渐消退的原因。AR在PCa中表达非常复杂,Heinlein等10认为，在PCa的进展中，AR表达始终存在,甚至在大多数雄激素非依赖性或雄激素难控制PCa中仍然有AR表达。Kinoshita等11研究显示,晚期激素非依赖性PCa患者,AR表达显著性缺失20%30%。Chodak等12报道了57例PCa患者AR表达与PCa细胞分化之间呈现负相关,随着肿瘤细胞恶性度增高,AR表达也减少。而施作霖6138对56例PCa患者研究后认为,AR表达与肿瘤分级无关。本组PCa患者的检测结果显示，高分化、中分化PCa的AR表达阳性
21、率比低分化PCa高，早期病变的阳性率比晚期病变高。造成此种现象的原因可能与AR基因突变有关,突变导致正常AR表达减少,而AR基因突变在早期病变中较少出现,在晚期PCa中却较常见。因此造成了早期病变AR表达的阳性率比晚期病变高。本研究结果证实，高、中分化癌的AR表达的阳性率高于低分化癌，早期前列腺癌的AR表达阳性率高于晚期前列腺癌。提示，AR阳性表达程度与PCa分级、分期有关,AR免疫组织化学检测阳性与否,对判断PCa的生物学行为有参考价值,可作为前列腺癌内分泌治疗选择和疗效判断的一个参考指标。 【参考文献】 1 ZK(#Chatterjee B. The role of the androge
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