助前列腺癌规模筛查提速

作者：杨超月

纳米免疫传感器
助前列腺癌规模筛查提速

◎本报记者陈曦

助前列腺癌规模筛查提速

视觉中国供图

新型纳米免疫传感器利用前列腺癌肿瘤标志物抗原抗体的特异性识别功能，成功实现了从生化信号到电化学信号的转换，使得高灵敏度检测前列腺癌肿瘤标志物成为可能。

李爽

天津大学医工院精准医学检测团队负责人

前列腺癌是男性最常见的恶性肿瘤之一，其发病率和病死率分别位列全球男性恶性肿瘤发病和死亡谱的第二位和第五位，有男性健康“沉默杀手”的称号。近年来，我国前列腺癌的发病率逐年增加，2020年数据显示其发病数已占全球前列腺癌发病数的8.2%。由于早期前列腺癌接受根治性手术可以获得良好的预后，因此针对前列腺癌的早期筛查就显得尤为重要。

近日，天津大学医学工程与转化医学研究院科研团队成功研制了一种新型丝网印刷纳米免疫传感器。该传感器可对血清中前列腺癌肿瘤标志物的多个参数同时进行检测，提供比常用前列腺癌检测办法更为简单、快速、准确的方案，有望为前列腺癌大规模基层筛查提供高效的即时检测新手段。

PSA比值有助检出早期前列腺癌

近年来，前列腺癌发病率随着城市化发展程度逐渐上升，大城市前列腺癌发病率达到20/10万，即每10万人中就有20个人被新确诊为前列腺癌。同时，我国前列腺癌的病死率也居高不下，远超欧美发达国家。

“这其中的主要因素在于，我国超过70%的前列腺癌患者，初诊时已经是中晚期，绝大部分患者因此丧失了根治的机会。而在欧美发达国家，初诊前列腺癌患者中只有不到20%是中晚期。”天津医科大学第二医院院长、天津市泌尿外科研究所所长牛远杰教授指出，前列腺癌一旦到了晚期，治疗就会变得非常困难。

前列腺癌早期症状并不明显，患者在出现骨痛、尿血等症状的时候往往已经是中晚期。牛远杰强调，对50岁以上或者有前列腺癌家族史的高危人群进行筛查、早期诊断和治疗，是提高我国前列腺癌患者总体生存率的最有效手段。

目前，临床诊断前列腺癌主要依靠直肠指诊、血清肿瘤标志物、经直肠前列腺超声和盆腔核磁共振检查。“其中，血清肿瘤标志物在前列腺癌早期诊断中具有优势，能发挥重要作用。”牛远杰指出，前列腺癌的血清标志物检查主要是针对前列腺特异性抗原（PSA）的检测，当体检中发现PSA水平异常增高，就意味着患前列腺癌的可能性很大，需要进一步检查。

肿瘤标志物检查作为一种简便易行且对人体伤害较小的方法，目前已经被广泛应用于肿瘤的筛查、诊断、预后评估、疗效监测和复发预测等环节。

“肿瘤标志物是在肿瘤发生和增殖过程中，由肿瘤细胞本身合成、释放或由机体对肿瘤细胞发生反应而产生的标志肿瘤存在和生长的一类物质。它可以客观地、特异性地反映肿瘤的发生和发展进程。在人体的血液、体液、组织或细胞中都可检测到。”天津大学医工院精准医学检测团队负责人李爽介绍。

PSA是一种前列腺细胞合成的糖蛋白，只来源于前列腺，所以PSA水平直接反应了前列腺的变化。前列腺癌组织也会产生PSA，当前列腺肿癌突破了基底膜的屏障时，PSA就会释放入血，此时血液中的PSA水平往往会大幅升高。

但是也有一部分患者PSA水平增高是由其他原因引起的，例如前列腺炎、前列腺增生、尿潴留、运动、泌尿生殖系统感染等。

“因此除了PSA水平外，一些PSA衍生指标也有助于临床病情的判断，其中很有代表性的就是PSA比值（fPSA/tPSA）。”李爽介绍，血清中的PSA会以结合（cPSA）和游离（fPSA）两种形式存在，两者之和即为总PSA（tPSA）。将PSA比值与PSA联合使用，对比单一PSA水平，可以进一步提高前列腺癌筛查的敏感性和特异性，并有效提高大规模筛查时的准确性。

李爽进一步解释，研究发现，如果以fPSA/tPSA（PSA比值）大于0.16作为正常参考值的话，比值小于0.16的人选择穿刺进行病理检测，可以更准确地检出潜在的前列腺癌患者。

可提高大规模筛查的准确性和效率

目前对于fPSA以及tPSA的检测方法主要包括酶联免疫吸附法、荧光免疫法、化学发光免疫法和放射免疫法等。

“这些常规免疫测定法较复杂，并且设备庞大、耗时长、对操作人员技术要求高，不适应一些前列腺癌筛查的特殊场景，如社区以及偏远地区的前列腺癌筛查等。”李爽说。

“由于前列腺癌相关肿瘤标志物检测可以有效实现对前列腺癌的检出，因此在这一基础上，天津大学医工院团队研制了一种基于三层纳米修饰的新型电化学丝网印刷免疫传感器。”李爽介绍，该传感器利用前列腺癌肿瘤标志物抗原抗体的特异性识别功能，成功实现了从生化信号到电化学信号的转换，使得高灵敏度检测前列腺癌肿瘤标志物成为可能。