氧化應(yīng)激標(biāo)志物與前列腺增生和前列腺癌的相關(guān)性

王琳琳， 許麗麗， 范 君， 錢 余

（1. 上海市楊浦區(qū)控江醫(yī)院檢驗科，上海 200093；2. 上海市楊浦區(qū)控江醫(yī)院泌尿科，上海 200093）

前列腺增生和前列腺癌是老年男性泌尿系統(tǒng)常見的疾病[1]。隨著我國人口老齡化的逐年加重，前列腺增生和前列腺癌的發(fā)病率和患病率逐年升高。前列腺增生和前列腺癌的發(fā)病機(jī)制極其復(fù)雜，激素、肥胖、飲食和代謝等均是其發(fā)病的高危因素[2-3]，但具體機(jī)制仍未被闡明。有較多研究發(fā)現(xiàn)氧化應(yīng)激參與了腫瘤的發(fā)生、發(fā)展過程，在腫瘤的進(jìn)展、轉(zhuǎn)移中發(fā)揮了至關(guān)重要的作用[4-6]。班晨等[5]的研究結(jié)果顯示，口腔鱗狀細(xì)胞癌患者超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）水平顯著下降，且SOD低表達(dá)患者的死亡率更高（P＜0.05）。孫昕等[6]的研究結(jié)果顯示，肺癌患者SOD活性顯著降低（P＜0.05），丙二醛（malondialdehyde，MDA）則顯著升高（P＜0.05）。氧化應(yīng)激在前列腺增生和前列腺癌中的作用受到了越來越多的關(guān)注，氧化應(yīng)激紊亂可能通過多種途徑參與前列腺增生和前列腺癌的發(fā)生和進(jìn)展[7-8]。因此，本研究擬通過評估氧化應(yīng)激標(biāo)志物[谷胱甘肽過氧化物酶（glutathione peroxidase，GPX）、SOD、總抗氧化狀態(tài)（total antioxidant status，TAS）、MDA、谷胱甘肽還原酶（glutathione reductase，GR）]與前列腺增生和前列腺癌的相關(guān)性，為前列腺增生和前列腺癌患者提供可能的治療靶點和臨床干預(yù)方案。

1 材料和方法

1.1 研究對象

選取2020年1月—2022年1月上海市楊浦區(qū)控江醫(yī)院前列腺增生患者222例（前列腺增生組），年齡50～85歲。納入標(biāo)準(zhǔn)：（1）經(jīng)前列腺手術(shù)或穿刺活檢術(shù)后病理檢查證實為前列腺增生；（2）年齡≥18歲。選取同期上海市楊浦區(qū)控江醫(yī)院前列腺癌患者136例（前列腺癌組），年齡51～86歲。納入標(biāo)準(zhǔn)：（1）經(jīng)前列腺手術(shù)或穿刺活檢術(shù)后病理檢查證實為前列腺癌；（2）年齡≥18歲；（3）首診患者。前列腺增生組和前列腺癌組的排除標(biāo)準(zhǔn)：（1）非增生性前列腺肥大患者；（2）正在接受放化療的患者；（3）前列腺炎癥患者；（4）前列腺癌出現(xiàn)轉(zhuǎn)移的患者；（5）全身系統(tǒng)性疾病或嚴(yán)重感染患者；（6）臨床資料和病理資料不完整者；（7）器官衰竭患者；（8）合并其他惡性腫瘤患者；（9）服用抗氧化制劑者。采用Gleason評分系統(tǒng)對前列腺癌組織進(jìn)行分級，癌組織分化程度分值為1～5分，按其主要和次要分化程度分別評分[9]。根據(jù)Gleason評分將前列腺癌患者分為6～7分組、8分組、9～10分組。另選取同期上海市楊浦區(qū)控江醫(yī)院男性健康體檢者194名作為正常對照組，年齡49～83歲。納入標(biāo)準(zhǔn)：（1）經(jīng)影像學(xué)檢查未發(fā)現(xiàn)前列腺異常；（2）無前列腺增生或前列腺癌的臨床癥狀；（3）年齡≥18歲；（4）簽署知情同意書。排除標(biāo)準(zhǔn)：（1）惡性腫瘤患者；（2）服用可能影響氧化應(yīng)激標(biāo)志物檢測結(jié)果的藥物；（3）患心、肝、腎等重要臟器疾??；（4）臨床資料和病理資料不完整。本研究經(jīng)上海市楊浦區(qū)控江醫(yī)院倫理委員會批準(zhǔn)，研究對象均簽署知情同意書。

1.2 方法

對所有對象進(jìn)行詳細(xì)的體格檢查和臨床檢查，收集相關(guān)臨床資料，包括年齡、身高、體質(zhì)量、糖尿病史、高血壓史、吸煙史和飲酒史等。計算體質(zhì)量指數(shù)。

采用促凝管采集所有患者手術(shù)或穿刺病理活檢前、健康體檢者體檢當(dāng)日的清晨空腹靜脈血4 mL，2 014×g離心10 min，分離血清，分裝0.5 mL，-80 ℃凍存，統(tǒng)一檢測MDA。剩余血清在分離后的3 h內(nèi)分別采用谷胱甘肽底物法、酶法、比色法和鄰苯三酚底物法檢測GR、GPX、SOD、TAS。GR和GPX試劑購自臨沂中拓生物有限公司，SOD和TAS試劑購自北京九強(qiáng)公司，檢測儀器為cobas c 702全自動生化分析儀（瑞士羅氏公司）。采用酶聯(lián)免疫吸附試驗檢測MDA，試劑盒購自江蘇碧云天公司，檢測儀器為Multiskan SkyHigh全波長酶標(biāo)儀（美國ThermoFisher Scientific公司）。

1.3 統(tǒng)計學(xué)方法

采用SPSS 22.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計分析。采用Kolmogorov-Smirnov檢驗對數(shù)據(jù)進(jìn)行正態(tài)性分析。呈正態(tài)分布的計量資料以±s表示，多組間比較采用單因素方差分析，組間兩兩比較采用LSD-t檢驗。采用單因素二元Logistic回歸分析評估氧化應(yīng)激標(biāo)志物與前列腺增生和前列腺癌的關(guān)系。將氧化應(yīng)激標(biāo)志物作為連續(xù)性變量進(jìn)行分析。在單因素分析基礎(chǔ)上，以是否發(fā)生前列腺增生或前列腺癌為自變量，以氧化應(yīng)激標(biāo)志物為因變量，校正年齡、體質(zhì)量指數(shù)、吸煙史（有=1，無=0）、飲酒史（有=1，無=0）、高血壓史（有=1，無=0）和糖尿病史（有=1，無=0），進(jìn)行多因素二元Logistic回歸分析。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 前列腺增生組、前列腺癌組和正常對照組一般資料比較

前列腺增生組、前列腺癌組、正常對照組之間年齡、體質(zhì)量指數(shù)、糖尿病史、高血壓史、吸煙史和飲酒史差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）。見表1。

表1 前列腺增生組、前列腺癌組和正常對照組一般資料比較

2.2 正常對照組、前列腺增生組、前列腺癌組氧化應(yīng)激標(biāo)志物水平比較

正常對照組、前列腺增生組、前列腺癌組SOD和TAS水平依次降低（P＜0.001），MDA水平依次升高（P＜0.001）。GPX和GR水平3組之間差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）。見表2。

表2 前列腺癌組、前列腺增生組、正常對照組氧化應(yīng)激標(biāo)志物水平比較

2.3 不同Gleason評分各組氧化應(yīng)激標(biāo)志物水平比較

Gleason評分6～7分組、8分組、9～10分組SOD和TAS水平依次降低（P＜0.001）。GPX、GR和MDA水平3組之間差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）。見表3。

表3 不同Gleason評分各組氧化應(yīng)激標(biāo)志物水平比較

2.4 以正常對照組為參考時前列腺增生發(fā)生的危險因素分析

以正常對照組作為參考，單因素二元Logistic回歸分析結(jié)果顯示，SOD、TAS水平降低和MDA水平升高是前列腺增生發(fā)生的危險因素（P＜0.05）。以是否發(fā)生前列腺增生為自變量，以SOD、TAS和MDA為因變量，多因素二元Logistic回歸分析結(jié)果顯示，校正年齡、體質(zhì)量指數(shù)、吸煙史、飲酒史、高血壓史和糖尿病史后，SOD降低、TAS降低、MDA升高均是前列腺增生發(fā)生的獨立危險因素[比值比（odds ratio，OR）值分別為1.014、8.117、1.020，95%可信區(qū)間（confidence interval，CI）分別為1.005～1.024、1.956～23.693、1.007～1.052]。見表4。

表4 以正常對照組為參考時前列腺增生危險因素的Logistic回歸分析

2.5 以正常對照組為參考時前列腺癌發(fā)生的危險因素分析

以正常對照組作為參考，單因素二元Logistic回歸分析結(jié)果顯示，SOD、TAS水平降低和MDA水平升高是前列腺癌發(fā)生的危險因素（P＜0.001）。以是否發(fā)生前列腺癌為自變量，分別以SOD、TAS和MDA為因變量，多因素二元Logistic回歸分析結(jié)果顯示，校正年齡、體質(zhì)量指數(shù)、吸煙史、飲酒史、高血壓史和糖尿病后，SOD降低、TAS降低、MDA升高均是前列腺癌發(fā)生的獨立危險因素（OR值分別為1.054、22.894、1.256，95%CI分別為1.034～1.075、9.196～60.560、1.025～1.664）。見表5。

表5 以正常對照組為參考時前列腺癌危險因素的Logistic回歸分析

2.6 以前列腺增生組為參考時前列腺癌發(fā)生的危險因素分析

以前列腺增生組作為參考，單因素二元Logistic回歸分析結(jié)果顯示，SOD降低、TAS降低、MDA升高是前列腺癌發(fā)生的危險因素（P＜0.001）。以是否發(fā)生前列腺癌為自變量，分別以SOD、TAS和MDA為因變量，多因素二元Logistic回歸分析結(jié)果顯示，校正年齡、體質(zhì)量指數(shù)、吸煙史、飲酒史、高血壓史和糖尿病史后，SOD降低、TAS降低、MDA升高均是前列腺癌發(fā)生的獨立危險因素（OR值分別為1.040、15.577、1.012，95%CI分別為1.028～1.052、3.401～71.354、1.002～1.023）。見表6。

表6 以前列腺增生組為參考時前列腺癌危險因素的Logistic回歸分析

3 討論

前列腺癌和前列腺增生的發(fā)病機(jī)制目前尚不完全清楚。有研究發(fā)現(xiàn)，腫瘤患者處于高氧化還原狀態(tài)，體內(nèi)通常含有較高水平的促氧化應(yīng)激物質(zhì)（活性氧、氮自由基）和較低水平的抗氧化物質(zhì)[10]。本研究通過病例對照研究探討了氧化應(yīng)激標(biāo)志物水平變化與前列腺增生和前列腺癌的關(guān)系，分析氧化應(yīng)激紊亂在前列腺增生和前列腺癌中的作用，結(jié)果顯示，前列腺增生和前列腺癌患者體內(nèi)抗氧化標(biāo)志物（TAS、SOD）水平顯著降低，且前列腺癌患者降低更明顯；氧化應(yīng)激損傷標(biāo)志物（MDA）水平顯著升高，且前列腺癌患者升高更明顯；多因素二元Logistic回歸分析結(jié)果顯示，SOD、TAS水平降低和MDA水平升高是前列腺增生和前列腺癌發(fā)生的獨立危險因素（P＜0.05）。

SOD是一種抗氧化物質(zhì)，可以催化超氧化物自由基轉(zhuǎn)化為過氧化氫，從而消除氧自由基，發(fā)揮抗氧化能力，其活性可反映機(jī)體抗氧化能力[11]。王鐘華等[12]的研究結(jié)果顯示，舌鱗狀細(xì)胞癌患者SOD陽性率高于對照組（P＜0.05），SOD陽性患者的組織分化程度、瘤體直徑、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、TNM分期、浸潤深度均高于陰性患者（P＜0.05），提示SOD可促進(jìn)舌鱗狀細(xì)胞癌的進(jìn)展。曹修娥等[13]的研究結(jié)果顯示，卵巢癌患者血清SOD水平顯著低于卵巢良性疾病組和健康對照組（P＜0.05）；卵巢癌Ⅲ期、Ⅳ期患者血清SOD水平顯著低于Ⅰ期患者（P值分別為0.001、0.002），且分期越高，SOD水平越低。本研究結(jié)果顯示，正常對照者、前列腺增生患者、前列腺癌患者SOD水平依次降低（P＜0.05），且SOD水平隨Gleason評分的升高而逐漸降低（P＜0.001）。因此，SOD水平的在一定程度上反映了前列腺增生到前列腺癌的進(jìn)展情況。

目前，關(guān)于TAS、MDA與腫瘤相關(guān)性的研究較少。TAS可反映機(jī)體總的抗氧化能力，有助于抵御感染等引起的氧化應(yīng)激反應(yīng)和炎癥反應(yīng)。MDA是膜脂過氧化指標(biāo)，其水平可反映機(jī)體氧自由基水平和氧化應(yīng)激損傷程度。本研究未發(fā)現(xiàn)前列腺癌患者GPX、GR水平與前列腺增生患者、正常對照者有差異（P＞0.05），且不同Gleason評分的前列腺癌患者之間GPX和GR水平差異亦無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05），提示GPX和GR可能與前列腺癌的發(fā)生、發(fā)展無關(guān)。人體內(nèi)氧化應(yīng)激系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)主要依靠非酶促和酶促抗氧化系統(tǒng)來維持。GPX和GR是重要的抗氧化酶，同屬于酶促抗氧化系統(tǒng)。MDA是氧化應(yīng)激損傷標(biāo)志物，屬于氧化應(yīng)激系統(tǒng)的產(chǎn)物，與GPX和GR相比屬于不同的分類。TAS可反映非酶促和酶促抗氧化系統(tǒng)整體的抗氧化能力，其中包括了GPX和GR。因此，可能會出現(xiàn)前列腺癌患者外周血GPX和GR水平無顯著變化，而TAS和MDA水平出現(xiàn)顯著變化的情況。SOD、GPX和GR均為抗氧化酶，前列腺癌患者GPX和GR無顯著變化，但SOD顯著降低的原因可能為：（1）SOD相關(guān)通路是前列腺癌氧化應(yīng)激的靶點，而GPX和GR相關(guān)通路未參與前列腺癌的發(fā)生、發(fā)展；（2）SOD可能在前列腺癌的發(fā)生、發(fā)展中發(fā)揮主要作用，而GPX和GR可能發(fā)揮次要作用，所以會出現(xiàn)先大量消耗SOD的情況，但具體原因仍有待進(jìn)一步闡明。

氧化應(yīng)激紊亂可能通過多種途徑促進(jìn)前列腺癌的發(fā)生、發(fā)展。氧化應(yīng)激紊亂導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞內(nèi)較高的活性氧水平，有利于進(jìn)行增殖、自我更新和轉(zhuǎn)移，通過上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化促進(jìn)腫瘤的發(fā)生發(fā)展[14]?？寡趸芰档涂稍鰪?qiáng)腫瘤細(xì)胞的耐藥性，同時減弱藥物誘導(dǎo)的DNA損傷，從而提高腫瘤細(xì)胞的存活率[15]。番茄紅素是一種重要的具有抗氧化特性的類胡蘿卜素[16]，有研究結(jié)果顯示，對前列腺癌患者行睪丸切除術(shù)+口服番茄紅素療法，通過發(fā)揮番茄紅素的抗氧化能力，可有效縮小前列腺腫瘤的體積，提高患者生存率[17]。核因子E2相關(guān)因子2（nuclear factor erythroid 2-related factor 2，Nrf-2）是調(diào)節(jié)抗氧化反應(yīng)元件的重要轉(zhuǎn)錄因子，激活Nrf-2不僅能調(diào)節(jié)氧化應(yīng)激水平，而且還可以通過誘導(dǎo)p120-核因子E2相關(guān)因子1的核積累來降低雄激素受體的反式激活，同時抑制雙氫睪酮誘導(dǎo)的雄激素受體活性，從而改善前列腺癌患者的預(yù)后[18]。

綜上所述，前列腺增生和前列腺癌患者SOD、TAS和MDA水平發(fā)生顯著變化，提示患者體內(nèi)氧化應(yīng)激紊亂。SOD、TAS降低和MDA升高是前列腺增生和前列腺癌發(fā)生的危險因素。氧化應(yīng)激紊亂在前列腺增生和前列腺癌的發(fā)生、發(fā)展中有重要作用。