uPSA应用于前列腺癌早期诊断的探索与PTTG1在晚期进展的机制研究

摘要

前列腺癌(Prostate Cancer,PCa)为最为常见的男性的肿瘤，2018年全球新发癌症患者中，前列腺癌有1，276，106例(7.1％)，占新发肿瘤的第三位。在西方国家，前列腺癌是男性发病率排名第一、死亡率排名第二的恶性肿瘤。近年来，中国前列腺癌的发病呈明显上升趋势。在男性恶性肿瘤发病率中排名第6位，其发病上升速率位居近十年来的第一位;且因为早期筛查效率不高，中国前列腺癌患者相较于西方国家，有着显著的差异，在2013年中国前列腺癌初诊患者中，中晚期患者的比例更高(58.1％)。前列腺癌已经成为严重威胁中国男性健康与生命的恶性疾病。因此，切实有效的提高前列腺癌防治水平，可以从两方面展开，一方面是提高早期诊断率，早发现早诊断;另一方面是优化晚期前列腺癌诊断策略，提高患者生存质量，延长生存时间。　　针对前列腺癌的早期诊断，与其他恶性肿瘤一样，寻找合适的早期诊断生物标志物是提高疾病综合疗效的有效方法，对于临床广泛应用的PSA广泛检测，PSA的特异性不高，这种情况导致了对患者过度诊疗，造成了患者的经济负担。因此，寻找新的前列腺癌早期诊断标志物，同时减少不必要的前列腺穿刺，又能防止前列腺过度诊疗，同时，无创性检测，也将是临床诊断前列腺癌的理想生物标志物。　　另一方面，中国前列腺癌患者初诊患者中，中高危患者比例占大多数。转移性去势抵抗性前列腺癌(metastatic castration-resistant prostate cancer,mCRPC)是导致患者死亡的最主要原因。研究肿瘤发生发展的机制，探索肿瘤增殖、侵袭的形成机制，找到肿瘤靶向分子的特效药物等，是临床前列腺癌的研究中难点和着重点。　　研究目的:　　本课题的主要研究目的提高前列腺癌早期诊断效能，减少不必要的前列腺癌穿刺活检，避免过度诊疗，降低患者经济负担。同时，利用NGS技术，寻找前列腺癌发生发展可能的关键分子，着重研究其分子生物学功能，阐明其在前列腺癌恶性进展，耐药性机制，肿瘤学相关特征所起的作用，对今后的肿瘤大数据个体化精准化治疗打下一定基础。　　研究方法:　　收集了自2015年6月至2016年12月之间拟在本院泌尿外科行前列腺穿刺患者共447例前列腺按摩后尿液样本，通过化学免疫发光发测量尿液PSA值，并依据患者临床相关资料信息、病理确证情况，探索尿液PSA在前列腺癌早期诊断中的临床价值。同时分析前期科内公共数据库所拥有的关于中国前列腺癌转录组学大数据资料，筛选相关数据，甄别挑选与前列腺癌发生发展相关的重要分子。对所筛选分子进行分子生物学功能检测，利用生物信息学方法探索其可能相互作用的上下游分子。　　应用免疫蛋白印迹法检测PTTG1在不同前列腺癌细胞系中的表达情况，利用qRT-PCR检测PTTG1的RNA表达水平，应用过表达PTTG1观察前列腺癌细胞增殖能力的变化，侵袭能力的变化，迁移能力的变化。通过SiRNA敲低PTTG1的表达，观察前列腺癌细胞增殖能力的变化、侵袭能力的变化及迁移能力的变化。通过肿瘤组织基因芯片技术分析PTTG1可能相互关联的分子，并利用相关联PARP抑制剂奥拉帕尼的应用，观察PTTG1及相关分子表达情况的变化，探明可能的上下游关系及作用机制。　　研究结果:　　第一部分前列腺癌早期诊断的研究初步探索并验证了前列腺癌尿液PSA的临床诊断价值，并在我科临床前列腺穿刺患者的前列腺按摩后尿液中检测了尿液PSA的表达水平。发现了尿液PSA血尿比的水平能够有效区分PCa和BPH患者，尤其是在传统前列腺癌诊断灰区(PSA4-10ng/ml)，以及中国人群特殊灰区(PSA4-20ng/ml)，其相较于血清PSA和PSA游离比有更好的诊断效能，便于指导临床前列腺穿刺阳性概率的快速判断。　　第二、三部分研究在前期体内动物实验和体外细胞功能学实验层面证实了PTTG1能够促进前列腺的增殖、迁移侵袭，因此进一步探讨PTTG1可能介导的生物学机制及参与的分子信号通路。在对小鼠荷瘤模型药物治疗时，发现，PARP抑制剂奥拉帕尼联合卡铂能显著抑制PTTG1的表达，并抑制前列腺癌增殖，同时行基因芯片检测发现了PTTG1可能参与的信号通路FOXM1/PLK1-DDR通路。通过敲减FOXM1、PLK1，发现PTTG1是FOXM1的直接下游靶基因，PLK1与FOXM1可以通过磷酸化水平的高低，产生相互作用。因此，DDR-PLK1/FOXM1-PTTG1可能通过转录层面对基因的调控从而促进前列腺癌迁移侵袭和转移。　　研究结论:　　基于尿液的PSA可以作为一种无创性液体活检，尿血PSA比可以辅助预测前列腺癌，尤其是在前列腺癌传统诊断灰区(PSA4-10ng/ml)以及中国人群特殊诊断灰区(4-20ng/ml)的穿刺人群，可以有效减少不必要穿刺。PTTG1在前列腺癌进展中的研究，证明其是前列腺癌发生发展的关键分子，DDR-PLK1/FOXM1-PTTG1通过转录层面对基因的调控从而促进前列腺癌迁移侵袭和转移，阐明其在前列腺癌恶性进展，耐药性机制，肿瘤学相关特征所起的作用，能对今后的肿瘤大数据个体化精准化治疗打下一定基础。

目录

声明

摘要

缩略词表

前言

第一部分：尿液PSA应用于前列腺癌早期诊断及临床意义研究

一、实验材料

二、实验方法

三、结果

四、讨论

第二部分：PTTG1在晚期前列腺癌进展中的功能研究

一、实验材料

二、实验方法

三、结果

四、讨论

第三部分：PTTG1调节晚期前列腺癌进展的机制研究

一、实验材料

二、实验方法

三、结果

四、讨论

参考文献

附录

文献综述(一)应用血清和尿液肿瘤标志物提高PSA筛查的特异性

文献综述(二)PTTG1参与的信号通路与肿瘤

在读期间论文发表和科研工作情况说明

致谢