Введение. Первые упоминания о простатспецифическом антигене (ПСА) относятся к концу 1960-х гг., когда японские ученые выделили из семенной плазмы белок и назвали его гамма-семинопротеином. Через несколько лет тот же белок был выделен из семенной жидкости, с учетом его электрофоретической активности получил название «протеин Е1». В 1978 г. A. Sensabaugh [1] провел биохимический анализ данного белка с помощью иммуноэлектрофоретического метода и, основываясь на его молекулярном весе, назвал его p30. Приняв во внимание стабильность p30 in vitro, а также его специфичность, данный белок начали использовать в судопроизводстве для идентификации виновных в случаях сексуальных преступлений.

В 1977 г. M. Wang обнаружил ПСА в предстательной железе и позднее выделил его [2]. Поскольку ПСА был выделен лишь из ткани предстательной железы, ему было дано соответствующее название. M. Wang [3] доказал идентичность ПСА семенной жидкости и ткани предстательной железы, поэтому названия p30 и Е1 были оставлены. Как только была доказана органная специфичность ПСА, начались исследования по выявлению зависимости уровня его содержания от заболеваний простаты. Очень скоро стала очевидной тенденция к повышению уровня ПСА при злокачественных опухолях предстательной железы. Эти данные послужили толчком к проведению множества научно-исследовательских работ в этом направлении, и на сегодняшний день ПСА остается самым часто используемым маркером рака предстательной железы (РПЖ) [4, 5].

Простатспецифический антиген является мономерной молекулой с одной полипептидной цепочкой из 237 аминокислот и нескольких дисульфидных мостиков; это гликопротеид (33 кД), на 93% состоящий из аминокислот и на 7% – из углеводов, который вырабатывается как нормальными, так и неопластическими клетками эпителия выводных протоков предстательной железы [6, 7]. Примесь сахара изменяется слабо и варьируется в пределах нескольких изоэлектрических единиц. Ген ПСА расположен на длинном плече 19-й хромосомы, имеет в своем составе 5 экзонов, 4 интрона и 2 запускающих участка, а также 3 нерасшифрованных конца. Одна из запускающих точек включает андрогенответный участок, и повышение транскрипции ПСА может вызываться андрогенами через андрогеновые рецепторы. В ряде исследований доказывается роль факторов роста в повышенной транскрипции ПСА. Было обнаружено несколько РНК ПСА, но лишь одна из них ответственна за создание протеина. Ген ПСА (известен как KLK3) на 80% гомологичен человеческому железистому калликреин-1-гену (известен как KLK2) и на 68% – почечно-поджелудочному калликреин-гену (KLK1) [8]. Высокая гомологичность KLK3 и KLK2 позволяет предположить наличие перекрестной реакции с ПСА-антителами и, следовательно, ложное возрастание титра ПСА в сыворотке крови. Источник происхождения KLK2 окончательно не установлен, хотя зафиксировано его присутствие в семенной плазме. Последние исследования показывают, что одни антитела к ПСА обладают перекрестной активностью с KLK2, другие – нет. Антитела к KLK2 пока не найдены, но известно, что KLK2 содержится в плазме крови в очень небольшом количестве. Среди всех калликреинов (на сегодняшний момент известно 15) как минимум 8 в различных количествах обнаруживаются в ткани простаты. Однако только KLK2 и KLK3 могут быть зарегистрированы доступными способами у мужчин, поэтому эти белки используются как биомаркеры [9].

Простатспецифический антиген в сыворотке крови присутствует в двух основных формах, составляющих вместе «общий ПСА» (оПСА):

• комплексный ПСА, или ПСА, связанный с α1-химотрипсином (его доля в общем ПСА составляет 70–90%);
• свободный ПСА (свПСА; его доля в общем ПСА составляет 10–30%), который в свою очередь представлен следующими изоформами:
  • ДПСА (BPSA), ассоциированной с ДГПЖ;
  • интактной, наименее активной и изученной на сегодняшний день;
  • пробелком ПСА (проПСА, proPSA), ассоциированным со злокачественным перерождением ткани предстательной железы.

Незначительная часть ПСА связана с α2-макроглобулином, однако он обладает незначительной иммунореактивностью и не доступен для определения простыми иммунными методами, так как антигенные детерминанты молекулы ПСА находятся внутри комплекса и недоступны для антител. Ранее было показано, что определение показателя %свПСА (свПСА/оПСА 100%) в сыворотке крови позволяет улучшать диагностику РПЖ, особенно у пациентов с уровнем оПСА в диапазоне «серой зоны» от 4 до 10 нг/мл. Более высокий показатель %свПСА достоверно коррелирует с меньшей вероятностью наличия РПЖ, а значения %свПСА менее 10% чаще ассоциированы с РПЖ. По данным [10], максимальная вероятность (56%) развития РПЖ отмечается в диапазоне значений % свПСА до 10%, а минимальная (8%) – при значениях %свПСА более 25%. В интервале от 10 до 25% вероятность наличия РПЖ составляет 16–28%. Таким образом, для данного показателя также существует диапазон «серой зоны», при попадании в который осложняется выбор дальнейшей тактики ведения пациента.

проПСА. При поиске маркера, наиболее специфичного для РПЖ, особое внимание исследователей было направлено на изучение изоформ свПСА.

В 2001 г. S. Mikolajczyk и соавт. [11] с помощью иммуногистохимического исследования установили, что изоформа свПСА–проПСА концентрируется в ткани периферической зоны предстательной железы, где наиболее часто диагностируют агрессивные формы РПЖ, в то время как изоформа ДПСА обнаруживается в переходной ткани предстательной железы, ассоциированной с доброкачественной гиперплазией. Было показано, что эпителиальными клетками периферической зоны ткани предстательной железы секретируется молекула – предшественник ПСА (проПСА). Нативная форма молекулы проПСА представляет собой ПСА, связанный с пролидерным пептидом, состоящим из 7 аминокислот (-7проПСА). Далее под воздействием ферментов калликреиноподобной пептидазы человека (hK2) и трипсина происходит отщепление зрелой формы молекулы ПСА. С другой стороны, пропептид может отщепляться порционно с образованием, например, -4проПСА и в конечном счете -2проПСА. Таким образом, существуют формы с укороченными пролидерными пептидами. Эти формы состоят преимущественно из проПСА с пролидерным пептидом из 5 аминокислот (-5проПСА), 4 аминокислот (-4проПСА) и 2 аминокислот (-2проПСА). Молекула -2проПСА имеет наибольшее клиническое значение по сравнению с другими молекулами проПСА. Изоформа -2проПСА была впервые обнаружена в экстрактах из опухолей; она дает более интенсивное окрашивание иммунохимическими красителями в тканях опухоли предстательной железы по сравнению с доброкачественной тканью и является самой стабильной формой in vitro. Изоформа -2проПСА не может быть преобразована в ПСА, что является одним из факторов ее клинического использования [12].

Индекс здоровья простаты PHI. В ходе исследований было показано, что наибольшую прогностическую значимость при обследовании мужчин на предмет выявления РПЖ имеет комплекс показателей – -2проПСА, оПСА и свПСА, объединенных расчетной формулой в индекс здоровья простаты (Prostate Health Index – PHI). Данный вывод является следствием разнонаправленной динамики фракций ПСА, отмеченной при наличии злокачественной опухоли предстательной железы. При РПЖ процент содержания свПСА в оПСА снижается, а доля проПСА в свПСА, наоборот, растет. Данная закономерность была учтена в формуле расчета индекса здоровья простаты PHI: PHI=(-2прoПСА/свПСА)√оПСA (разработка компании «Beckman Coulter Inc.»). Индекс здоровья простаты дополнительно определяют у пациентов с уровнем оПСА от 2 до 10 нг/мл (калибровка Hybritech). Данные литературы позволяют заключить, что использование индекса, учитывающего разнонаправленную динамику трех сывороточных маркеров РПЖ, а также включающего специфический для РПЖ показатель (-2проПСА), получает все большее распространение в клинической практике. Индекс здоровья простаты PHI – потенциально важный, дополнительный к анализу оПСА параметр, позволяющий улучшать диагностику РПЖ [13]. Помимо индекса здоровья простаты PHI на основе нового маркера -2проПСА разработан показатель %п2ПСА: %п2ПСА=-2проПСА/свПСАх100%, который наряду с PHI используется в качестве прогностического фактора при раннем выявлении РПЖ.

Клиническое использование -2проПСА и индекса здоровья простаты PHI. В клинической практике описываемые показатели могут быть использованы для решения ряда задач, к основным из которых относятся улучшение выявляемости РПЖ, повышение специфичности и сокращение количества необязательных биопсий, выявление агрессивных форм РПЖ, а также определение прогрессирования заболевания.

Результаты массы исследований подтверждают, что использование РHI позволяет добиваться лучшей выявляемости РПЖ по сравнению с оПСА и %свПСА. В том числе это было показано в ходе мультицентрового исследования [14], включившего 1362 пациента с уровнем оПСА 1,6–8,0 нг/мл по калибровке ВОЗ (что соответствует 2–10 нг/мл по калибровке Hybritech) и отрицательным результатом пальцевого ректального исследования (ПРИ). На основании данных последующей 10-точечной биопсии РПЖ диагностирован у 668 из 1362 пациентов. Для РHI было зафиксировано наиболее высокое значение площади под ROC-кривой (AUC=0,74) по сравнению с другими показателями, в том числе %-2проПСА (AUC=0,72), а также текущими стандартами – %свПСА (AUC=0,61) и оПСА (AUC=0,56). При этом максимальные значения площади под кривой (AUC=0,75) имели место при использовании мультифакторного подхода, учитывающего возраст, объем предстательной железы, результат ПРИ, оПСА, %свПСА и РHI [14].

В работе [15] определяли взаимоотношения различных изоформ и показателей ПСА, включая -2проПСА, в сыворотке крови 123 мужчин. В группе РПЖ был выявлен в 51% случаев и оПСА составил 0,48–33,18 нг/мл. Авторы выявили резкое преобладание диагностической значимости показателя %-2проПСА над таковым %свПСА у пациентов с РПЖ. Отдельно были изучены показатели пациентов с уровнем оПСА, находящимся в «серой зоне» – от 2 до 10 нг/мл. При этом стало очевидным, что и у данной «спорной» группы пациентов показатель %-2проПСА продолжал быть более значимым по сравнению с другими параметрами. Значение площади под кривой составило 0,73 для %-2проПСА по сравнению с 0,53 для %свПСА. В следующей публикации [16], посвященной уже в большей степени возможности применения показателя -2проПСА для определения агрессивных форм заболевания, также сделали вывод о большей корреляции изучаемого показателя с РПЖ по сравнению с таковым %свПСА как в общей популяции из 526 пациентов, принимавших участие в исследовании, с уровнем оПСА в диапазоне от 0,29 до 310,6 нг/мл, так и в подгруппе больных с уровнем оПСА от 2 до 4 нг/мл. Что касается определения более агрессивных форм РПЖ, то и в этом аспекте мультивариантный анализ, включивший клинические, демографические и индивидуальные данные, показал значимое преимущество добавления %-2проПСА к другим показателям. Была отмечена корреляция изучаемого показателя с увеличением суммы баллов по шкале Глисона, что, несомненно, открыло новые горизонты в применении -2проПСА и PHI.

Предполагая наличие корреляции между увеличением показателя -2проПСА и прогрессированием заболевания, T. Rhodes и соавт. [17] изучили изменения данного параметра в замороженных пробах сыворотки крови 420 пациентов, случайно выбранных в ходе скрининга на РПЖ. Авторы провели мультивариантный анализ изменения значения -2проПСА в связи с такими показателями, как возраст пациентов, объем простаты и наличие РПЖ. Была отмечена корреляция между увеличением содержания маркера, возрастом пациентов и увеличением объема простаты. Однако наибольшая корреляция была отмечена с развитием РПЖ с учетом наличия статистически значимой достоверной разницы в значении -2проПСА у пациентов с наличием РПЖ и без такового. Средний период наблюдения в данном исследовании составил 7 лет.

B. Le и соавт. [18] впервые изучили предсказательную ценность PHI в проспективном исследовании с участием 2034 пациентов, проходивших скрининг на РПЖ. У 322 пациентов содержание оПСА превышало 2,5 нг/мл, всем им была предложена биопсия простаты, которая была выполнена 74 из них. В этой группе пациентов у 63 мужчин показатель оПСА был в диапазоне от 4 до 10 нг/мл. Именно у них авторы отметили отсутствие статистически достоверной разницы в показателе оПСА в группах с положительным и отрицательным результатами биопсии простаты (средние значения оПСА – 5,37 и 5,14 нг/мл; р=0,88). С другой стороны, в этой группе пациентов с наличием РПЖ было отмечено более высокое среднее значение показателя %-2проПСА, а наибольшим значением под кривой обладал показатель PHI (0,77), что говорило о его максимальной предикторной способности.

Было показано, что определение РHI позволяет снижать количество необязательных биопсий, что является следствием более высокой специфичности данного показателя по сравнению с оПСА и %свПСА при одинаковом пороге чувствительности. Так, например, по данным W. Catalona и соавт. [19], при пороге чувствительности 95% специфичность для %свПСА составила 8%, тогда как для РHI – 16%. В работе C. Stephan и соавт. при чувствительности, равной 90 и 95%, максимальная специфичность была отмечена для РHI (35,4 и 15% соответственно), далее следовали %п2ПСА (33,6 и 13,3%), оПСА (16,1 и 8,5%) и %свПСА (15 и 7,5%). Таким образом, при использовании абсолютного порогового значения РHI, равного 24 (калибровка Hybritech; соответствует пороговому значению 31 по калибровке ВОЗ), преимущество в специфичности по сравнению с %свПСА составило порядка 20% (чувствительность – 90%), что потенциально может позволить сократить количество необязательных биопсий на 20% [14].

Одним из наиболее перспективных направлений клинического использования РHI является возможность выявления агрессивных, т.е. потенциально летальных, форм РПЖ. По данным [14], различия в медианах между группами пациентов с агрессивными (по шкале Глисона >7) и неагрессивными формами рака (по шкале Глисона <7) наблюдаются для многих показателей, однако наилучшую дифференциацию продемонстрировал РHI: медианы 53,1 и 59,7 соответственно (р=0,002).

W. Catalona и соавт. [19] показали, что число пациентов с результатом биопсии с суммой баллов по Глисону >7 возрастает, достигая 50% от всех выявленных случаев РПЖ, при значении РHI более 50. По мере увеличения величины РHI растет относительный риск (RR) наличия высокозлокачественных форм РПЖ: при PHI в диапазонах 0–24,9, 25,0–34,9, 35–54,0 и более 55 RR составляет 1,00; 1,08; 1,18 и 1,61 соответственно [19].

G. Guazzoni и соавт. в исследовании, включившем 350 мужчин, перенесших радикальную простатэктомию, показали, что предоперационное определение %п2ПСА и РHI обладает высокой предсказательной ценностью по отношению к последующему результату гистологического исследования. Продемонстрировано, что добавление PHI в мультивариантную модель исследования позволяет предсказать наличие агрессивной формы РПЖ (сумма баллов по Глисону >7) c оптимальным балансом чувствительности и специфичности [20].

Определение порогового значения маркера осуществляется путем выявления оптимального баланса между чувствительностью и специфичностью. Исследования пороговых значений индекса здоровья простаты РHI, проведенные W. Catalona и соавт. [19], показали, что при чувствительности 95% специфичность метода составила 16%, при этом пороговое значение индекса PHI равно 21,3, при чувствительности 90% – 26 и 24,1%, а для чувствительности 80% – уже 45 и 29,3% соответственно (калибровка Hybritech) [19]. Кроме того, была продемонстрирована зависимость между вероятностью наличия РПЖ и величиной PHI. Показано, что для пациентов со значением PHI ниже 25 вероятность наличия РПЖ низкая и составляет 11%. По мере увеличения PHI растет и вероятность наличия РПЖ: при PHI выше 55 RR наличия РПЖ возрастает в 4,7 раза по сравнению с пациентами со значениями PHI ниже 25 и составляет 52,1% [19].

Определение порогового значения того или иного маркера онкологического заболевания служит важнейшей задачей, решение которой будет определять его внедрение в широкую клиническую практику. На основе анализа данных многоцентровых исследований для PHI были выведены пороговые значения, указанные в инструкции к реагенту на определение -2проПСА. Так, чувствительности метода, равной 90%, на которую наиболее часто ориентируются при использовании того или иного лабораторного метода, соответствует пороговое значение PHI 23,82 (калибровка Hybritech). Окончательное решение об оптимальном пороговом значении для российской популяции можно будет принять, основываясь на результатах продолжающегося в настоящее время российского исследования по диагностической значимости -2проПСА и индекса PHI. Предварительные результаты исследования были доложены на прошедшем в 2014 г. в Саратове Конгрессе Российского общества урологов [21]. Целью исследования стало определение выявляемости РПЖ на основании показателя PHI («Beckman Coulter») и данных трансректальной биопсии простаты. Для этого в клинике урологии МГСМУ им. А.И. Евдокимова с сентября 2013 по июнь 2014 г. включительно осуществляли забор биоматериала у 147 пациентов. Содержание оПСА, свПСА и -2проПСА в сыворотке крови определяли на иммунохимическом анализаторе Beckman Coulter UniCel DxI методами HybritechPSA, HybritechfreePSAиHybritechproPSA в Научном центре «ЭфиС». Индекс PHI рассчитывался автоматически в программе анализатора.

Критерии включения пациентов в исследование: возраст 45–75 лет, уровень оПСА крови 2,5–10 нг/мл, отсутствие изменений простаты по данным ПРИ, отсутствие биопсии простаты в анамнезе. Из всего собранного материала было исследовано 128 образцов сыворотки крови. Всем пациентам впоследствии была выполнена трансректальная биопсия простаты по стандартной методике из 12 точек, материал изучен патоморфологами клиники, гистологическое заключение предоставлялось по современной схеме. В соответствии с патогистологическими заключениями все пациенты были разделены на 3 группы: с верифицированным РПЖ, доброкачественной гиперплазией предстательной железы (ДГПЖ) и с хроническим простатитом (ХП). Средний возраст пациентов составил 58,2 (50–77) года. Средний уровень оПСА крови в целом составил 6,16 (3,63–9,98) нг/мл, в группе РПЖ – 6,52 (4,13–9,3) нг/мл, в группе ДГПЖ – 5,71 (3,63–9,98) нг/мл, в группе ХП – 6,22 (3,7–9,8) нг/мл. Сумма баллов по Глисону 6 (3+3), 7 (3+4), 7 (4+3), 8 (4+4) имела место у 26, 14, 4 и 3 пациентов соответственно. Среднее значение PHI в группе пациентов с РПЖ составило 42,69 (17,82–115,33), с ДГПЖ – 30,84 (12,17–86,14), с ХП – 30,33 (10,38–50,83). При анализе результатов обследования пациентов различных групп выявлена статистически значимая разница показателей PHI между группами РПЖ и ДГПЖ (р<0,01), РПЖ и ХП (р<0,003). Разница значений индекса РHI в группах ДГПЖ и ХП оказалась статистически незначимой (р=0,18). Прослеживался выраженный тренд возрастания индекса PHI по мере увеличения суммы баллов по Глисону: медиана индекса PHI для группы с cуммой баллов по Глисону 6 составила 34,3, по Глисону 7 – 43,3 и по Глисону 8 – 49,3. При этом для оПСА и %свПСА статистически значимой зависимости от увеличения суммы баллов по Глисону отмечено не было. Медианы для групп с суммой баллов по Глисону 6, 7 и 8 составили для оПСА 6,8, 6,5 и 7,5 нг/мл и для %свПСА 10,8, 9,9 и 11% соответственно. На основании полученных данных можно сделать вывод о целесообразности проведения дальнейших исследований, направленных на уточнение диагностической ценности PHI. Планируются набор материала, достаточного для получения статистически значимых результатов, анализ, формулировка показаний и рекомендаций по применению и использованию индекса PHI в РФ.

Заключение. С момента подтверждения гипотезы о дифференциальной экспрессии изоформ ПСА тканью предстательной железы прошло не так много времени, однако уже сегодня можно говорить о наличии доказательной базы, предполагающей большую значимость показателей -2проПСА и индекса здоровья простаты PHI в качестве предикторов РПЖ у пациентов с показателями оПСА, находящимися в «серой зоне» в диапазоне 2–10 нг/мл. Результаты многочисленных исследований также свидетельствуют о важной роли указанных показателей в выявлении агрессивных форм РПЖ, что, несомненно, приведет к резкому снижению частоты выполнения биопсии простаты у пациентов с клинически незначимой формой заболевания. Более того, имеются данные, позволяющие предполагать возможность на основании показателя индекса здоровья простаты PHI судить о прогрессировании заболевания у пациентов, находящихся в группе активного наблюдения, что также имеет важное медицинское, социальное и экономическое значение.

Приведенные в настоящей статье данные литературы и предварительные результаты российского исследования позволили уже сегодня включить тест на определение показателя -2проПСА и индекс здоровья простаты PHI в ряд клинических рекомендаций профессиональных ассоциаций мира. Так, например, NCCN (Clinical Practice Guidelines in Oncology, США) рекомендует использовать PHI в отношении мужчин с уровнем общего ПСА в диапазоне от 3 до 10 нг/мл и отрицательной первой биопсией для принятия решения о необходимости повторной биопсии, а также определять PHI через 6–12 мес в случае, если первичная биопсия не была выполнена. Индекс PHI может служить ориентиром в оценке риска наличия РПЖ до выполнения первичной биопсии, а при значениях выше 35 с высокой вероятностью указывать на РПЖ [22]. Более того, тест на определение показателя PHI включен в Российские клинические рекомендации, представленные недавно на ежегодном Конгрессе РОУ в Саратове [23]. В рекомендациях приведены описание индекса здоровья простаты PHI, требования к преаналитическому процессу сбора крови, а также данные о клинической чувствительности и специфичности выявления РПЖ для различных пороговых значений PHI и вероятности наличия РПЖ в зависимости от уровня PHI.

Результаты проведенных многочисленных работ по изучению новых показателей многообещающи, и уже сегодня позволяют рекомендовать применение теста на определение значения показателей -2проПСА и PHI в повседневной урологической практике.