前列腺特異性膜抗原的研究現(xiàn)狀

1、    前列腺特異性膜抗原的研究現(xiàn)狀      繼PAP、PSA等血清標(biāo)記物被發(fā)現(xiàn)并廣泛應(yīng)用于前列腺癌(PCa)的診治之后，存在于LNCaP系PCa細(xì)胞膜中的糖蛋白前列腺特異性膜抗原(PSM)，越來(lái)越引起人們的關(guān)注，并在PCa診治、免疫顯像、術(shù)后隨診及估計(jì)預(yù)后等方面具有良好的應(yīng)用前景，現(xiàn)將其綜述如下。  1PSM的分子生物學(xué)特征 PSM是位于前列腺細(xì)胞膜內(nèi)的一種糖蛋白，其分子量為100 000，其cDNA長(zhǎng)2.65 kb，分析其堿基序列發(fā)現(xiàn)，其中1 2501

2、0;700核苷酸編碼區(qū)有54%與人的轉(zhuǎn)鐵蛋白受體mRNA編碼區(qū)同源，而同源編碼蛋白序列為公認(rèn)的轉(zhuǎn)膜區(qū)，故推測(cè)其功能為轉(zhuǎn)膜蛋白1。Von Heijine2證實(shí)PSM是一種型膜固有蛋白，其短的-NH2端位于細(xì)胞膜內(nèi)側(cè)，而長(zhǎng)的5-端即-COOH端位于細(xì)胞膜外側(cè)。Parks等3發(fā)現(xiàn)去除型膜固有蛋白的-NH2端時(shí)，該蛋白即發(fā)生膜內(nèi)外方向的倒轉(zhuǎn)，即驗(yàn)證其轉(zhuǎn)膜蛋白的特性。 對(duì)PSM的生物學(xué)功能了解不多，因其與人的轉(zhuǎn)鐵蛋白受體同源，且目前已知轉(zhuǎn)鐵蛋白有促進(jìn)腫瘤細(xì)胞有絲分裂的作用4，而PCa易致骨髓轉(zhuǎn)移，故推測(cè)PSM具有類似轉(zhuǎn)鐵蛋白受體的功能，骨髓中PCa細(xì)胞表面的PSM與轉(zhuǎn)鐵蛋白相互作用，刺激腫瘤細(xì)

3、胞的種植增殖1。Heston等5發(fā)現(xiàn)PSM尚具有類似葉酸水解酶的特性，具有調(diào)節(jié)細(xì)胞生長(zhǎng)分化的作用，認(rèn)為可利用位于細(xì)胞膜外的PSM酶活性激活細(xì)胞毒藥物來(lái)治療PCa。 Su等6發(fā)現(xiàn)有一種PSM的變異型PSM，PSM cDNA較PSM cDNA少了近5-端的266個(gè)跨膜區(qū)的核苷酸序列，故PSM不是細(xì)胞表面標(biāo)志。Kawakami等7發(fā)現(xiàn)PSM在正常前列腺組織中僅局限于基底細(xì)胞中，有促細(xì)胞分化作用，而在PCa中的分布無(wú)局限性，PCa分化愈差，含量愈高，分布愈廣泛，與促惡性變有關(guān)，且在激素難治性PCa中更具高度表達(dá)。認(rèn)為原位雜交法測(cè)PSM可用于PCa的免疫組化診斷，判定前列腺轉(zhuǎn)移癌灶的

4、來(lái)源。 2PSM與PCa的檢測(cè) 2.1免疫學(xué)檢測(cè) Horosewicz等8首先研制出PSM的單抗7E11-C5，該單抗與LNCaP系PCa細(xì)胞膜呈強(qiáng)烈反應(yīng)。Troyer等9用PCa細(xì)胞及其亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)分別與PSM的單抗7E11-C5結(jié)合，用免疫電子顯微鏡觀察，發(fā)現(xiàn)7E11-C5單抗結(jié)合的PSM位點(diǎn)定位在細(xì)胞膜的內(nèi)表面。 PSM在PCa中具有特異的高度表達(dá)。Israeli等10發(fā)現(xiàn)，在正常及癌變前列腺組織中均有PSM表達(dá)，但在良性組織中的表達(dá)明顯減弱甚至消失，人腦、唾液及小腸中也有很低水平的PSM mRNA表達(dá)，但用PSM的單抗7E11-C5卻無(wú)法在些組織中檢測(cè)到PSM抗原，故推測(cè)PSM

5、 mRNA在不同組織的翻譯產(chǎn)物有差別，也可能是結(jié)構(gòu)相似的蛋白，或是因翻譯后修飾的不同而不同，因此PSM與PAP、PAS一樣具有完全的前列腺的特異性，且PSM在PCa中具有高度的表達(dá)。 PSM的表達(dá)受雄性激素的影響。Wright等11對(duì)比PCa組織中PSM與PSA的表達(dá)，發(fā)現(xiàn)睪酮與二氫睪酮使PSM表達(dá)明顯降低，而PSA表達(dá)升高，在藥物或手術(shù)去勢(shì)中PSM的表達(dá)升高，PSA降低，故認(rèn)為PSM是觀察復(fù)發(fā)及免疫或基因治療效果的較好瘤標(biāo)。在服5-還原酶抑制劑治療BPH的人群中，因PSA水平下降，故PSM較PSA在篩選PCa患者時(shí)更具優(yōu)勢(shì)。 Troyer等12用Western印跡分析法檢測(cè)血中的P

6、SM抗原決定簇，采用的是7E11-C5單抗，因PSM不像PSA那樣被分泌入血，故即使在明顯進(jìn)展期PCa患者血清中也不能檢出PSM。Murphy等13試制出新單抗3F5*4G6，同時(shí)應(yīng)用3F5*4G6及7E11-C5與PSM行夾心免疫檢測(cè)，可顯著提高檢測(cè)效率，為PCa的免疫診斷提供又一途徑。他還認(rèn)為3F5*4G6在PCa的放射免疫顯像、導(dǎo)向治療上具有較好的應(yīng)用價(jià)值。針對(duì)PSM不同抗原決定簇的更敏感的單抗有待進(jìn)一步研制。 2.2基因診斷 在正常情況下，前列腺細(xì)胞不能進(jìn)入血液循環(huán)，由于癌細(xì)胞具有侵襲性和局部破壞性，致使少量癌細(xì)胞在轉(zhuǎn)移癌灶出現(xiàn)前已進(jìn)入血循環(huán)。Israeli等14利用“巢”式反轉(zhuǎn)錄聚合

7、酶鏈(PCR)技術(shù)檢測(cè)血中擴(kuò)散的PCa細(xì)胞，分別用互補(bǔ)于PSM cDNA及PSA cDNA的引物來(lái)檢測(cè)，77例PCa患者中PSM引物陽(yáng)性的有48例(62.3%)，D期PCa患者24例中有16例PSM引物陽(yáng)性(66.7%)，而PSA引物陽(yáng)性為6例(25.0%)，且在術(shù)后31例血清PSA陰性患者中PSM引物陽(yáng)性的仍有21例，而PSA引物僅有1例為陽(yáng)性，40例對(duì)照組中有4例陽(yáng)性，其中2例原診斷為BPH，后經(jīng)病理診斷為PCa。PSA為前列腺細(xì)胞的分泌產(chǎn)物，不同分化程度的PCa產(chǎn)生的PSA量不同，但PSM在不同期不同分化PCa患者中都有高表達(dá)，因此PSM引物的“巢”式反轉(zhuǎn)錄PCR具有

8、高水平的PCa檢出率。該方法可用于PCa的普查，發(fā)現(xiàn)較早期的PCa病例，有助于判斷腫瘤復(fù)發(fā)及進(jìn)展情況。Murphy等15將PCa的PSM、游離PSA、PSA密度、總PSA進(jìn)行診斷價(jià)值的比較，對(duì)正常人、PCa可疑者、PCa術(shù)后患者、PCa晚期轉(zhuǎn)移者進(jìn)行2年的研究。結(jié)果顯示對(duì)PCa診斷準(zhǔn)確率由高到低依次為PSM、游離PSA、總PSA和PSA密度；PSM與腫瘤分期最相關(guān)，與不良的預(yù)后密切相關(guān)。 國(guó)內(nèi)有學(xué)者自1994年以來(lái)，采用磁性分離、“巢”式反轉(zhuǎn)錄PCR技術(shù)，對(duì)北京地區(qū)107例PCa患者和172例對(duì)照人群展開(kāi)研究，該技術(shù)敏感性為在2×106個(gè)混雜細(xì)胞中能檢出1個(gè)PCa細(xì)胞。該方法具較低的

9、非特異性(3.49%，6/172)；107例PCa患者總PSM檢出率為85.98%(92/107)，其中T2期70.00%(14/20)，T3M-期80.77%(21/26)，T3M+與T4一并檢出率達(dá)93.44%(57/61)；9例臨床診斷為BPH的患者PSM陽(yáng)性，其中5例術(shù)后病檢為早期癌，最小病灶為0.3 cm；28例不明原因骨轉(zhuǎn)移患者中9例因PSM陽(yáng)性而確診為PCa。他們還對(duì)PSM和血清PSA的敏感性和特異性進(jìn)行了比較，以PSM為觀察標(biāo)志，發(fā)現(xiàn)BPH組檢出率僅為3.57%(4/112)，而PCa組檢出率高達(dá)85.98%(92/107)，提示PSM具較高特異性。而以血清PSA為觀

10、察標(biāo)志，當(dāng)以4 g/L為終點(diǎn)判定標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，BPH組陽(yáng)性率為35.85%(19/53)，而PCa組為86.49%(32/37)，故PSA特異性較差；當(dāng)以10 g/L為判定終點(diǎn)時(shí)，BPH組陽(yáng)性率為15.09%(8/53)，但同時(shí)PCa組陽(yáng)性率也下降至51.35%(19/37)，提示PSA在該判定終點(diǎn)時(shí)敏感性極低。認(rèn)為PSM作為輔助診斷指標(biāo)較PSA在敏感性和特異性方面均具有優(yōu)勢(shì)，有可能成為新一代PCa基因診斷技術(shù)。  PSM的基因診斷研究時(shí)間不長(zhǎng)，故也有不同的報(bào)告。Sokoloff等16采用一種定量的反轉(zhuǎn)錄PCR技術(shù)，具有能在10 ml全血中測(cè)出1個(gè)PCa細(xì)胞的

11、敏感性。分別采用PSM mRNA引物和PSA mRNA引物標(biāo)準(zhǔn)化分組測(cè)定10 ml全血中所加入的LNCaP系PCa細(xì)胞的數(shù)量，以此進(jìn)行兩者敏感性對(duì)比，結(jié)果顯示PSA mRNA引物較PSM mRNA引物具有更高的檢測(cè)效率。但PSA mRNA引物的反轉(zhuǎn)錄PCR的定性及定量檢測(cè)結(jié)果與病理分級(jí)、臨床分期、邊緣陽(yáng)性等指標(biāo)均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。因其能對(duì)外周血中癌細(xì)胞定性定量、故可用于預(yù)后及治療效果的評(píng)定。同樣，Cama等17用反轉(zhuǎn)錄PCR法對(duì)比PSA mRNA與PSM mRNA也有類似的結(jié)果。因此對(duì)PSA與PSM何為最好的PCR引物

12、用于PCa的檢測(cè)具有爭(zhēng)議。造成各實(shí)驗(yàn)室結(jié)果差異的原因可能是各自所采用的引物專一性不同，也可能是受PSM的多種異構(gòu)體干擾和所選擇的病例不同的影響。 2.3PSM與放射免疫成像 PSM單抗的發(fā)現(xiàn)給PCa的放射免疫成像帶來(lái)了驚人的進(jìn)展。因PSM在PCa轉(zhuǎn)移灶的細(xì)胞中具有特異性的高度表達(dá)，故為放射免疫顯像提供了較好的靶目標(biāo)。Babalan等18對(duì)19例PCa患者結(jié)合術(shù)后病理檢查進(jìn)行研究，其中僅1例被CT懷疑有盆腔淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移，他將111In標(biāo)記的單抗7E11-C5即CYT-356一次劑量注射后在48120 h后行放射免疫閃爍法顯像，對(duì)19例患者分38個(gè)半骨盆分別掃描，結(jié)果在29個(gè)半骨盆掃描陰性

13、中，無(wú)轉(zhuǎn)移25個(gè)，有轉(zhuǎn)移4個(gè)；9個(gè)有轉(zhuǎn)移的半骨盆中，4個(gè)掃描陽(yáng)性，經(jīng)手術(shù)證實(shí)轉(zhuǎn)移灶5 mm，而漏診5例病灶均5 mm。該實(shí)驗(yàn)總準(zhǔn)確率為76.32%(29/38)，敏感性、特異性分別為44.44%(4/9)和86.20%(25/29)，陽(yáng)性預(yù)測(cè)價(jià)值為50.00%(4/8)，陰性預(yù)測(cè)價(jià)值為83.33%(25/30)。作者認(rèn)為單劑量(CYT-356)的應(yīng)用是安全可行的，能檢出軟組織中5 mm的PCa的轉(zhuǎn)移灶，效果明顯優(yōu)于CT、MRI等影像學(xué)檢查；漏診的原因一是病灶過(guò)小，二是非LNCaP系的PCa細(xì)胞不表達(dá)PSM。掃描陰性者則轉(zhuǎn)移的可能性很小，這為選擇治療手段提供了方便。

14、 3PSM與PCa的治療 PCa細(xì)胞表面特異的PSM，可為核素治療提供靶向。Kahn等19用111In標(biāo)記的7E11-C5單抗CYT-356行放射免疫閃爍法顯像，探查PCa根治術(shù)后前列腺窩復(fù)發(fā)及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移病灶時(shí)，發(fā)現(xiàn)該方法較MRI、CT更具敏感性及特異性，同時(shí)發(fā)現(xiàn)使用111In-CYT-356的患者PSA分泌量下降47%，故據(jù)此認(rèn)為111In-CYT-356尚具有內(nèi)照射殺死腫瘤細(xì)胞的功能。故核素內(nèi)照射是治療PCa的一種手段，且在手術(shù)及藥物去勢(shì)后PSM的表達(dá)增高，內(nèi)照射效果更好，內(nèi)照射可彌補(bǔ)內(nèi)分泌治療的不足。作者正在進(jìn)行產(chǎn)生更具殺傷力的射線的90釔標(biāo)記的CYT-356單抗的期放射免疫治療實(shí)驗(yàn)。當(dāng)

15、前所制備的單抗多為鼠源性，易致敏，效價(jià)低，隨著基因工程的應(yīng)用，嵌合抗體、單鏈抗體、區(qū)域抗體、抗體庫(kù)技術(shù)將有力的推進(jìn)PCa的放射免疫顯像及內(nèi)照射治療。 有人應(yīng)用PSM的特異性進(jìn)行PCa的免疫研究。Jioa等20在樹(shù)突狀細(xì)胞中植入從自體PCa細(xì)胞溶解產(chǎn)物中提取的PSM糖蛋白，通過(guò)其抗原傳遞作用，從而刺激自體T細(xì)胞增殖和細(xì)胞毒性作用，認(rèn)為該技術(shù)可用來(lái)發(fā)展PCa疫苗的研制。 PSM因其在PCa中的特異性高度表達(dá)，為基因治療的靶向轉(zhuǎn)染技術(shù)及與毒素聯(lián)接的免疫毒素治療提供了極有意義的靶向。 總之，PSM作為一種前列腺細(xì)胞的特異性抗原，在PCa細(xì)胞中高度表達(dá)，使其在PCa的診斷治療中具有重要意義，因其發(fā)現(xiàn)時(shí)間

16、不長(zhǎng)，還有許多問(wèn)題有待進(jìn)一步探討，如PSM的變異型種類，其分子生物學(xué)功能及其與癌變的關(guān)系，在非LNCaP系PCa細(xì)胞中缺乏表達(dá)的機(jī)制，更具特異性、敏感性的PCR技術(shù)及試劑，針對(duì)不同抗原決定簇的更具特征性的PSM單抗及其在放射免疫顯像及核素內(nèi)照射上的應(yīng)用等仍在不斷發(fā)展中，隨著分子生物及基因技術(shù)的進(jìn)展，PSM的研究及臨床應(yīng)用將有更大的發(fā)展。 參考文獻(xiàn): 1Israeli R S,Powell C F，F(xiàn)air W R,et al.Molecular cloning of a complem

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