尿液中慢性前列腺炎/慢性盆腔疼痛綜合征生物標(biāo)記物研究進(jìn)展*

孔祥斌 胡微薇 董治龍 綜述 王志平** 審校

1.蘭州大學(xué)第二醫(yī)院泌尿外科，蘭州大學(xué)第二醫(yī)院泌尿外科研究所，甘肅省泌尿系統(tǒng)疾病研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，甘肅省泌尿系統(tǒng)疾病臨床醫(yī)學(xué)中心；2.蘭州大學(xué)第二醫(yī)院腎病內(nèi)科（甘肅蘭州 730030）

慢性前列腺炎/慢性盆腔疼痛綜合征（Chronic prostatitis/chronic pelvic pain syndromes，CP/CPPS）是一種臨床常見(jiàn)的男科疾病，在50歲以下男性中尤為多見(jiàn)，約占各種前列腺炎的90%以上，有報(bào)道其在不同年齡段總的發(fā)病率在3%到16%之間[1]，國(guó)內(nèi)相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)其約占泌尿外科門診患者總量的1/5[2]，更有研究指出其發(fā)病約占泌尿外科門診總量的30%，而其中約50%的患者表現(xiàn)為反復(fù)發(fā)作[3]。根據(jù)美國(guó)國(guó)家衛(wèi)生研究院（National institute of health,NIH）有關(guān)前列腺炎的分類標(biāo)準(zhǔn)，CP/CPPS又可歸為Ⅲ型前列腺炎，根據(jù)慢性盆腔疼痛多學(xué)科研究 （Multidisciplinary Approach to the Study of Chronic Pelvic Pain,MAPP）網(wǎng)絡(luò)組織的定義，CP/CPPS屬于泌尿系統(tǒng)慢性盆腔疼痛綜合征（Urological Chronic Pelvic Pain Syndrome,UCPP）[4]的一種類型。在臨床上CP/CPPS表現(xiàn)為包含慢性盆腔疼痛、泌尿生殖器疼痛等疼痛癥狀以及尿頻、尿急等排尿癥狀的一系列綜合征，持續(xù)時(shí)間通常超過(guò)3個(gè)月，因此患者的生活質(zhì)量往往有不同程度的下降，甚至可能患上焦慮、抑郁等精神疾病。在臨床上，此類患者通常具有很強(qiáng)烈的治療愿望及較高的療效預(yù)期。

目前國(guó)內(nèi)外尚無(wú)統(tǒng)一的有關(guān)CP/CPPS的診斷治療標(biāo)準(zhǔn)，較為常用的診斷方法如“四杯法”、前列腺液（express prostatic secretion,ESP）常規(guī)檢查、美國(guó)國(guó)家衛(wèi)生研究院慢性前列腺炎癥狀指數(shù)（NIH-Chronic Prostatitis Symptom Index,NIH-CPSI）評(píng)分等因其操作繁雜、有一定侵入性及缺乏客觀性等不足，在實(shí)際應(yīng)用中往往因患者配合程度不同或醫(yī)生經(jīng)驗(yàn)技術(shù)差異而影響疾病的診斷及療效評(píng)價(jià)的客觀性。如何快速、簡(jiǎn)便、無(wú)創(chuàng)地對(duì)CP/CPPS患者進(jìn)行診斷及療效評(píng)價(jià)，是目前相關(guān)研究的重要目標(biāo)。尿液中生物標(biāo)記物檢查因其具有無(wú)創(chuàng)、獲取簡(jiǎn)便、可反復(fù)多次檢查等天然優(yōu)勢(shì)，在疾病的診斷及療效評(píng)價(jià)中有重要意義，近年來(lái)相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)CP/CPPS患者尿液中血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子（Vascular endothelial growth factor，VEGF）、血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子受體（Vascular endothelial growth factor receptor,VEGFR）、基質(zhì)金屬蛋白酶（Matrix metalloproteinases,MMPs）、中性粒細(xì)胞明膠酶相關(guān)脂質(zhì)運(yùn)載蛋白（Neutrophil gelatinase associated lipocalin,NGAL）、MMP-9/NGAL復(fù)合體及前列腺外泌體蛋白（Prostatic exosomal proteins,PSEPs）等的變化似乎與患者癥狀的嚴(yán)重程度及癥狀的改善存在相關(guān)性，這提示這些尿液標(biāo)記物有可能作為CP/CPPS診斷與治療評(píng)價(jià)的重要指標(biāo)。因此，本文對(duì)近年來(lái)文獻(xiàn)報(bào)道的這些尿液標(biāo)記物及相關(guān)研究做一綜述，以為后續(xù)的研究提供新的思路。

一、血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子（VEGF）及其受體（VEGFR）

相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)VEGF在間質(zhì)性膀胱炎患者的膀胱組織中大量存在，且在這些患者的活檢樣本中發(fā)現(xiàn)新生血管周細(xì)胞覆蓋率明顯降低，提示高表達(dá)的VEGF水平與未成熟血管形成增多相關(guān)[5]。此外，還有研究指出局部組織VEGF高水平與患者疼痛的嚴(yán)重程度相關(guān)[6]。VEGF是最有效的內(nèi)源性血管通透性因子，在炎癥細(xì)胞遷移及炎癥誘導(dǎo)的淋巴管生成和血管生成中均發(fā)揮重要作用[7]。VEGF可能介導(dǎo)了CP/CPPS發(fā)生過(guò)程中血管通透性失調(diào)這一重要步驟，從而使組織局部處于缺血缺氧狀態(tài)，并促進(jìn)生成新的血管，同時(shí)在缺氧環(huán)境下巨噬細(xì)胞、肥大細(xì)胞等也可分泌VEGF及其受體VEGFR，這進(jìn)一步使局部血管舒張，促進(jìn)疾病發(fā)展[8]。而有研究指出VEGFR不僅存在于前列腺血管內(nèi)皮細(xì)胞，還存在于前列腺組織和基底細(xì)胞中[9]。VEGFR1通過(guò)調(diào)節(jié)神經(jīng)細(xì)胞對(duì)VEGFR2的反應(yīng)性來(lái)影響患者的疼痛表現(xiàn)[10]。在動(dòng)物模型實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)注射VEGFR不會(huì)產(chǎn)生自發(fā)的疼痛反應(yīng)，但會(huì)使小鼠對(duì)環(huán)境有害刺激產(chǎn)生明顯的超敏反應(yīng)，而通過(guò)注射抗VEGFR1的抗體則可阻止此反應(yīng)，而注射抗VEGFR2抗體則不能阻止此反應(yīng)[11]，這提示VEGF及其受體可作為治療疼痛的潛在靶點(diǎn)，并且可通過(guò)檢測(cè)VEGF及其受體水平變化來(lái)評(píng)估疼痛的程度。最近，Dagher A等人[12]的一項(xiàng)多中心研究發(fā)現(xiàn)UCPPS患者尿液中標(biāo)準(zhǔn)化VEGF水平明顯高于健康患者（HC）（平均CPPS=1.78,平均HC=0.98,P＜0.0001），且在多變量分析提示VEGF、VEGFR1能將UCPPS與HC區(qū)別開(kāi)來(lái)（AUC=0.68）。在此基礎(chǔ)上，Roy R等人[13]的一項(xiàng)縱向研究，分別分析了患者基線、6月及12月尿液標(biāo)記物的變化，發(fā)現(xiàn)患者尿液VEGF水平在縱向上降低與患者疼痛癥狀的減輕明顯相關(guān)，而標(biāo)準(zhǔn)化的尿液VEGF-R1水平在縱向上降低與患者的疼痛緩解存在相關(guān)性，且基線尿液標(biāo)準(zhǔn)化VEGF-R1濃度低水平與UCPPS患者的疼痛改善及排尿癥狀改善相關(guān)。這提示VEGF及VEGF-R1可作為UCPPS的尿液標(biāo)記物，用于評(píng)價(jià)患者癥狀的嚴(yán)重程度及治療效果。

二、基質(zhì)金屬蛋白酶（MMP-2、MMP-9）

MMPs在多種生物學(xué)過(guò)程中發(fā)揮作用，其中包括細(xì)胞因子及生長(zhǎng)因子的釋放、腫瘤的發(fā)生和進(jìn)展、血管生成以及介導(dǎo)多種炎癥性疾病。而炎癥是CP/CPPS潛在病理生理機(jī)制，既往研究發(fā)現(xiàn)CP/CPPS患者的前列腺液及局部組織中促炎細(xì)胞因子（IL-1β，TNF-α，IL-8）濃度較正常患者明顯升高[14]。在炎癥反應(yīng)期，受促炎細(xì)胞因子影響，MMPs及其復(fù)合物從結(jié)締組織細(xì)胞中釋放出來(lái)，局部濃度及活性上調(diào)的MMPs可將各種促炎細(xì)胞募集到組織損傷部位。另外，MMPs還具有裂解炎癥介質(zhì)和刺激清除炎癥細(xì)胞的能力，因而也可能參與免疫應(yīng)答的調(diào)節(jié)。其中MMP-2在許多組織中均有表達(dá)，其與神經(jīng)性疼痛的發(fā)生和維持有關(guān)，神經(jīng)損傷后局部MMP-2高表達(dá)可能促進(jìn)中樞神經(jīng)系統(tǒng)重塑及周圍神經(jīng)組織再生，從而使患者疼痛減輕[15]。而MMP-9可被誘導(dǎo)高表達(dá)而對(duì)急性期神經(jīng)性疼痛發(fā)揮調(diào)節(jié)作用[16]。在對(duì)泌尿系感染的研究中發(fā)現(xiàn)，中性粒細(xì)胞在免疫應(yīng)答過(guò)程中分泌的MMP-9使尿道上皮基底膜降解，進(jìn)而幫助中性粒細(xì)胞向細(xì)菌感染部位遷移和侵襲。這些研究表明MMP-9水平升高可能反映持續(xù)性的急性神經(jīng)源性炎癥。Dagher A等人[12]研究發(fā)現(xiàn)UCPPS患者尿液標(biāo)準(zhǔn)化MMP-9水平相比HC組明顯升高（平均CPPS=2.16，平均HC=1.22，p=0.001），多因素分析也表明其可將UCPPS患者與健康患者區(qū)別開(kāi)來(lái)（AUC=0.68）。Roy R等人[13]的縱向研究發(fā)現(xiàn)尿液MMP-9濃度降低與患者排尿癥狀改善明顯相關(guān)（0.83，95%CI（0.69-0.99））。與此相反，MMP-2濃度在縱向上的增加則與患者的疼痛改善有關(guān)。提示MMPs在UCPPS發(fā)生發(fā)展過(guò)程中不僅參與炎癥反應(yīng)調(diào)節(jié)，還與患者疼痛的調(diào)節(jié)密切相關(guān)。

三、中性粒細(xì)胞明膠酶相關(guān)脂質(zhì)運(yùn)載蛋白（NGAL）及NGAL/MMP-9復(fù)合物

NGAL又可稱為脂質(zhì)運(yùn)載蛋白2，在許多急、慢性炎癥中表達(dá)上調(diào)，主要包括慢性腎臟疾病，潰瘍性結(jié)腸炎和心肌梗塞等[17，18]。NGAL與其他炎癥細(xì)胞因子之間存在復(fù)雜的相互作用，其表達(dá)上調(diào)可被多種炎性細(xì)胞因子（TNF-α，IL-1β和IL-17）觸發(fā)，而且NGAL本身也是其他炎性細(xì)胞因子及行為的調(diào)節(jié)劑。細(xì)菌感染后NGAL通過(guò)TLR受體在尿液中快速表達(dá)，通過(guò)與細(xì)菌競(jìng)爭(zhēng)攝鐵而發(fā)揮一定的抑菌作用[19]。尤為重要的是NGAL還可與MMP-9形成復(fù)合物，這種復(fù)合狀態(tài)既可以保護(hù)MMP-9免受降解，又不影響其酶活性[20]，NGAL/MMP-9復(fù)合物可在多種疾病狀態(tài)患者的尿液中檢測(cè)到。Dagher A等人[12]發(fā)現(xiàn)UCPPS患者疼痛的嚴(yán)重程度與其尿液MMP-9/NGAL復(fù)合物（P=0.0007）濃度呈正相關(guān)，而且排尿癥狀的嚴(yán)重程度與尿液MMP-9/NGAL復(fù)合物（P=0.0001）濃度也存在相關(guān)性。縱向研究也發(fā)現(xiàn)患者基線尿液MMP-9/NGAL高水平與疼痛和排尿癥狀的改善相關(guān)[13]。這提示NGAL/MMP-9復(fù)合物可作為一個(gè)重要的潛在UCPPS診斷及療效評(píng)價(jià)的尿液指標(biāo)。

四、前列腺外泌體蛋白（PSEPs）

前列腺外泌體蛋白（PSEPS）是由前列腺上皮細(xì)胞分泌的一種蛋白組團(tuán)，其分子組成多樣，含有數(shù)百種已知或未知蛋白質(zhì)，研究發(fā)現(xiàn)在前列腺癌、良性前列腺增生癥和前列腺炎等前列腺相關(guān)疾病中均具有與之相應(yīng)的獨(dú)特蛋白質(zhì)組學(xué)表型[21]。當(dāng)患者前列腺有炎癥或損傷時(shí)，PSEPS可分泌增多并排泄到前列腺間質(zhì)中，因而可在患者精液、前列腺液及尿液中檢測(cè)到[22]。其前體因含有免疫調(diào)節(jié)所需的氨基和二肽基肽酶、內(nèi)肽酶等各種蛋白質(zhì)，因而具有抗氧化、抗菌及免疫調(diào)節(jié)等作用[23]。有關(guān)PEPS前體與氧化還原反應(yīng)相關(guān)性的研究發(fā)現(xiàn)，其可能減少活性氧（ROS）的產(chǎn)生，并通過(guò)調(diào)節(jié)脂質(zhì)在細(xì)胞膜上的轉(zhuǎn)移而抑制多形核中性粒細(xì)胞的NADPH氧化酶活性[24]。曾燕等人[25]的一項(xiàng)多中心研究發(fā)現(xiàn)CP/CPPS患者尿液中PSEP水平明顯高于健康男性。Liang W等人[22]研究發(fā)現(xiàn)尿液PSEPS水平與患者前列腺液（EPS）中白細(xì)胞計(jì)數(shù)及NIH-CPSI評(píng)分相關(guān)，而與前列腺液中卵磷脂小體計(jì)數(shù)無(wú)相關(guān)性。Yin L等人[21]的研究不僅發(fā)現(xiàn)CP/CPPS患者尿液PSEPs水平較對(duì)照組高，還發(fā)現(xiàn)尿液PSEPs與患者前列腺液中IL-10和TNF-a水平呈正相關(guān)關(guān)系。Li X等[26]發(fā)現(xiàn)NIH-II型（2.09[2.35]ng/mL），NIH-IIIa型（1.80[2.95]ng/mL）和NIH-IIIb型（1.64[2.48]ng/mL）患者尿液PSEPs水平明顯較對(duì)照組（0.24(0.76)ng/mL）高。ROC分析當(dāng)臨界值為1.387 ng/mL時(shí)，靈敏度為59.0%，特異性高達(dá)94.2%。ROC曲線下的面積為0.833。在NIH-IIIb組尿液PSEPs水平與血清PSA水平呈正相關(guān)，與EPS中WBC計(jì)數(shù)呈正相關(guān)，并且在各個(gè)CP亞組中與精液WBC計(jì)數(shù)呈正相關(guān)，但與NIH-IIIa組和NIH-IIIb組精子活動(dòng)度無(wú)關(guān)。因此，PSEPs可作為一種潛在的CPPS尿液標(biāo)記物，但受限于相關(guān)研究樣本量較少等因素，還需進(jìn)一步研究證實(shí)。

五、小結(jié)

盡管目前前列腺炎尤其是慢性前列腺炎/慢性盆腔疼痛綜合癥（CPCPPS）的機(jī)制尚未明確，但是就相關(guān)研究來(lái)看，主要圍繞在炎癥反應(yīng)、氧化應(yīng)激、神經(jīng)損傷修復(fù)等方面展開(kāi)研究。而在這些病理生理過(guò)程中產(chǎn)生的各種代謝產(chǎn)物均具有成為CPCPPS診斷的生物標(biāo)記物潛力，這些標(biāo)記物廣泛存在于患者的尿液、精液、前列腺液中，其中尿液標(biāo)記物因具有獲得簡(jiǎn)單、無(wú)創(chuàng)、可重復(fù)檢查等優(yōu)勢(shì)，在今后的相關(guān)研究及應(yīng)用中具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。本文所述各尿液標(biāo)記物在相關(guān)研究中表現(xiàn)出與CPCPPS癥狀的相關(guān)性，提示這些標(biāo)記物可作為CPCPPS診斷及療效評(píng)價(jià)的潛在指標(biāo)，但是由于各研究樣本量總體較小，且部分研究還因包括其他類型盆腔疼痛綜合征的患者導(dǎo)致研究結(jié)果缺乏特異性，因而尚不能廣泛應(yīng)用于臨床。后續(xù)研究應(yīng)重點(diǎn)著眼于大樣本隨機(jī)對(duì)照研究，同時(shí)應(yīng)關(guān)注尿液檢測(cè)指標(biāo)與CPCPPS的特異性，并且探討這些指標(biāo)與CPCPPS存在相關(guān)性的機(jī)制。還需指出的是，有研究發(fā)現(xiàn)CPCPPS患者前列腺液中有多達(dá)300多種蛋白，其中五種較正常患者表達(dá)上調(diào)或下調(diào)[27]。那么CPCPPS患者尿液中是否也存類似的蛋白質(zhì)？從這些蛋白質(zhì)中篩選出與CPCPPS癥狀及預(yù)后高度相關(guān)的一種或幾種作為其診斷及療效評(píng)價(jià)指標(biāo)，將對(duì)CPCPPS的診斷和治療產(chǎn)生較大影響。