Сывороточный и тканевой простатспецифический антиген при различных стадиях онкогенеза предстательной железы человека
Гундорова Л.В., Говоров А.В., Бабиченко И.И., Бормотин А.В., Пушкарь Д.Ю. Госпиталь ветеранов войн № 2, Москва А.В. Говоров, А.В. Бормотин, профессор Д.Ю. Пушкарь МГМСУ им. Н.А. Семашко Профессор И.И. Бабиченко РУДН, Москва Диагностика опухолей и опухолеподобных процессов предстательной железы является важной онкоурологической проблемой. Эти состояния, как правило, отражают изменения железистого компонента простаты. Секреторный эпителий желез вырабатывает простатспецифический антиген (ПСА), который обнаруживается в крови как у здоровых мужчин, так и при развитии патологических процессов. ПСА относится к семейству калликреиновых serine-протеаз и является химотрипсинподобной гликопротеазой [6]. Ген ПСА имеет участок с определенной гомологичной последовательностью для андрогенов, в связи с чем биосинтез ПСА-белков контролируется действием андрогенов через андроген-рецепторы эпителиальных клеток желез простаты [3,7]. Считают, что андрогены непосредственно регулируют транскрипцию гена ПСА [4,5]. Синтезируемый ПСА поступает непосредственно в кровяное русло, где находится в свободном и связанном состояниях. Концентрация ПСА в крови является наиболее важным биомаркером патологических состояний в предстательной железе. Считается, что увеличение концентрации общего ПСА в крови более 4 нг/мл (а у пациентов моложе 60 лет более 3 нг/мл) является неблагоприятным фактором. Однако подобное увеличение концентрации нередко происходит и при заболеваниях неопухолевой природы. В связи с этим решение проблемы дифференциальной диагностики предопухолевых состояний и рака предстательной железы требует выработки специфических критериев для оценки ПСА, как опухолевого маркера [1,2,6]. В настоящее время в клинической практике широко используется определение концентраций свободного и общего ПСА в крови и их соотношение. Особенно это важно для ранней диагностики рака предстательной железы, выбора тактики лечения и последующего терапевтического контроля. В настоящем исследовании была проведена корреляция между концентрацией ПСА сыворотки крови пациентов и иммуногистохимическими особенностями его локализации в опухолях и опухолеподобных процессах предстательной железы человека на разных стадиях онкогенеза. Материалы и методы Исследование проводилось у 92 больных мужчин в возрасте 61-86 лет с патологией опухолевой и псевдоопухолевой природы, поступивших для лечения в урологическое отделение Госпиталя ветеранов войн № 2. У 33 мужчин была выявлена доброкачественная гиперплазия предстательной железы (ДГПЖ), у 6 человек диагностирована простатическая интраэпителиальная неоплазия (ПИН) низкой степени, в 9 случаях выявлена простатическая интраэпителиальная неоплазия высокой степени. У 44 пациентов был диагностирован рак предстательной железы (РПЖ). До определения уровня ПСА пациенты никакого лечения не получали. Контрольную группу для исследования сывороточного ПСА составляли 8 мужчин без неопластической патологии. В качестве контроля при проведении иммуногистохимической реакции использован секционный материал предстательной железы, полученный от 5 мужчин среднего возраста. Концентрация общего и свободного ПСА определялась в образцах сыворотки крови при помощи иммуноферментного анализа (Enzymun-Test PSA, « Boehringer Mannheim»). Определение концентраций фракций ПСА проводили на автоматическом иммуноферментном анализаторе ES 300 («Boehringer Mannheim»). Гистологические образцы в 51 случае получали с помощью биопсии простаты, в 10 - после трансвезикальной простатэктомии, в 31 случае - посредством трансуретральной резекции простаты. Полученный материал фиксировали в 10% забуференном формалине, заливали в парафин. Срезы окрашивали гематоксилином и эозином. Выявление тканевого ПСА проводили с помощью авидин-биотинового метода, в котором биотинилированные вторичные антитела реагируют с соответствующими молекулами пероксидазно-коньюгированного стрептовидина. При постановке иммуногистохимической реакции использовали универсальный DAKO LSAB + Kit, пероксидазный (DAKO CORPORATION USA). В качестве первичных и вторичных иммунных сывороток использовали моноклональные мышиные сыворотки к ПСА в рабочем разведении. В качестве негативного контроля иммуногистохимической реакции использовали нормальную неимуннную мышиную сыворотку. При оценке иммуногистохимической реакции учитывали характер иммунопреципитата (отдельные коричневые зерна; зерна, сливающиеся в комочки), локализацию их в клеточных структурах, в секрете полости желез, количество окрашенных клеток в железе, количество прореагировавших желез. В зависимости от этого характер экспрессии оценивали по 3-балльной шкале на 300 клеток. Для оценки гистологического материала использовали шкалу Глисона (1974) с определением градации гистологического типа опухоли. Таким образом у 8 человек выявлена аденокарцинома с суммарной оценкой по Глисону менее 4 баллов, у 23 человек суммарная оценка степени злокачественности составляла 5-7 баллов, у 13 человек суммарная оценка была 8-10 баллов. Результаты исследования При сравнительном исследовании ПСА в сыворотке крови исследуемых мужчин выявлено достоверное увеличение концентрации свободного и общего ПСА у больных ПИН высокой степени и раком простаты по сравнению с контрольной группой и доброкачественной гиперплазией предстательной железы (табл. 1). Из таблицы следует, что среднее значение общего ПСА при раке предстательной железы было повышено по сравнению с контролем в 46,2 раза, с группой больных доброкачественной гиперплазией - в 11,7 раза, ПИН низкой степени - в 7,1 раза, ПИН высокой степени - в 3,5 раза. Пороговый разброс общего ПСА (нг/мл) в разных группах был следующим: в контрольной группе он составлял 0,38-4,8; в группе больных с доброкачественной гиперплазией - 0,45-6,6; в группе больных с ПИН низкой степени - 2,2-12,6, высокой степени - 2,7-24,2. В группе больных РПЖ - 1,8-140 нг/мл. Таким образом, концентрация ПСА в крови у пациентов одной группы вариабельна и, видимо, отражает функциональное состояние секреторного эпителия желез. При анализе концентрации свободного ПСА в сыворотке крови отмечается повышение концентрации в группе больных раком простаты (среднее значение 10,43 нг/мл) по сравнению с контрольной группой (0,54 нг/мл) и ДГПЖ (1,3 нг/мл). Полученные показатели концентраций свободного и общего ПСА могут свидетельствовать о нарушениях способности секреторных клеток к восприятию действия андрогенов и соответствующей продукции ПСА. При анализе соотношения концентраций свободного и общего ПСА оказалось, что степень увеличения концентрации свободного ПСА в сыворотке больных РПЖ была ниже по отношению к контролю и ДГПЖ соответственно в 30,7 и 8,02 раза, что отражает различие в экспрессии связанных и свободных форм антигенов при злокачественных и доброкачественных процессах. Учитывая, что показатели концентрации общего ПСА в сыворотке крови при доброкачественном и злокачественном процессах иногда совпадают, становится очевидным, что определение соотношения свободного ПСА к общему играет важную роль в диагностике патологического процесса, так как отражает в целом состояние и численность клеточной популяции. При анализе распределения значений ПСА с учетом гистологической градации в зависимости от степени дифференцирования опухоли установлена зависимость между концентрацией ПСА и степенью дифференцировки (табл. 2). Из приведенных в таблице данных видно, что значение общего и свободного ПСА выше у пациентов с суммой баллов по шкале Глисона 8-10 по сравнению с пациентами, имеющими более дифференцированные формы опухоли. Высокая сумма Глисона отражает не только нарастание атипических свойств, но и степень распространенности опухолевого процесса вплоть до прорастания капсулы с инвазией в соседние органы и массивного метастазирования. Необходимо также отметить, что при определении концентрации свободного и общего ПСА при аденокарциномах различной гистологической степени у некоторых больных были получены значения, которые не превышали 4 нг/мл, хотя имелись другие клинические признаки ракового процесса. Вероятно, у таких больных в клетках опухоли нарушаются процессы синтеза ПСА, и в этих случаях диагноз ставится по клиническим данным и результатам биопсии простаты. Так, учитывая недостаточное количество данных о частоте и клинической значимости РПЖ при уровне ПСА от 1 до 4 нг/мл и об использовании соотношения свободный ПСА / общий ПСА для раннего выявления рака простаты, в клинике урологии МГМСУ было обследовано 158 мужчин с соотношением ПСАсвободный / ПСАобщий < 0,20. Всем пациентам была выполнена трансректальная мультифокальная биопсия простаты, по результатам которой диагностировано 17 случаев РПЖ (10,8%) (табл. 3). В одном из 17 случаев по результатам пальцевого ректального исследования определялся очаг уплотнения в ткани простаты. Не было выявлено статистически достоверной разницы между двумя группами (ДГПЖ и РПЖ) относительно возраста, объема простаты, уровня ПСА и его производных. Среди больных раком простаты по результатам биопсии сумма баллов по Глисону составляла в среднем 6. 15 пациентам была выполнена радикальная позадилонная простатэктомия. У одного больного обнаружены метастазы в подвздошных лимфатических узлах. У 10 из оставшихся 14 мужчин (71%) показатель Глисона после операции соответствовал таковому после биопсии; у 4 пациентов диагностирована опухоль 7 баллов (3 + 4) по Глисону в образце простатэктомии. Проведенное исследование показало, что у пациентов с уровнем ПСА от 1 до 4 нг/мл и соотношением ПСАсвободный/ПСАобший < 0,20 рак простаты выявляется в 11% случаев, причем большинство опухолей являются клинически значимыми. Принимая во внимание полученные данные, а также учитывая наметившуюся во всем мире тенденцию к снижению порогового уровня ПСА, в клинике урологии МГМСУ было изучено влияние снижения порога «нормы» ПСА на выявляемость РПЖ. В исследовании участвовала группа случайно отобранных мужчин, не предъявляющих урологических жалоб или имеющих минимально выраженную симптоматику, в возрасте от 50 до 76 лет, которые были разделены на две подгруппы. Всем исследуемым определялся уровень общего ПСА радиоиммунным методом. У первой группы пороговое значение показателя ПСА составляло 4 нг/мл, у второй - 3 нг/мл. При превышении пороговых значений выполнялось пальцевое ректальное исследование с последующей трансректальной мультифокальной биопсией простаты по принятой в клинике методике. По результатам исследования был сделан вывод, что уменьшение порогового значения «нормы» ПСА с 4 нг/мл до 3 нг/мл привело к увеличению выявляемого рака предстательной железы на 24%. При этом все опухоли, выявленные в данном исследовании, оказались клинически значимыми. Таким образом, данные концентраций свободного и общего ПСА в сыворотке крови и их соотношение помогают определить характер патологического процесса в предстательной железе. Снижение порога «нормы» ПСА полезно у относительно молодых мужчин и позволяет рано диагностировать клинически значимые опухоли. Для определения характера экспрессии ПСА в собственно ткани предстательной железы при разных состояниях было проведено иммуногистохимическое исследование биоптатов и операционного материала. При иммуногистохимическом исследовании в ткани железы нормального строения в 97-99% желез в цитоплазме клеток секреторного эпителия имелись интенсивно окрашенные в желтый цвет, равномерно распределенные многочисленные гранулы иммунопреципитата. Имеющийся в отдельных железах секрет имел слабое желтоватое окрашивание. При доброкачественной гиперплазии предстательной железы иммуногистохимически в цитоплазме секреторных эпителиальных клеток желез и протоков в 23 наблюдениях в 70 % желез отмечалась умеренная экспрессия ПСА в виде диффузно расположенных перинуклеарных мелких частиц светло-коричневого цвета, в отдельных кистозно расширенных просветах желез также слабому окрашиванию в желтый цвет подвергался секрет желез. В 8 наблюдениях (криброзная форма) во всех секреторных клетках отмечалась умеренная равномерная положительная