抗前列腺特异膜抗原单克隆抗体的前列腺癌免疫病理研究

中华泌尿外科杂志 2000年第2期第21卷 论著

作者：王晓波　曾文涛　陈凌武　李燕　梅骅

单位：王晓波（510080　广州　中山医科大学附属第一医院外科）；曾文涛（510080　广州　中山医科大学附属第一医院外科）；陈凌武（510080　广州　中山医科大学附属第一医院外科）；梅骅（510080　广州　中山医科大学附属第一医院外科）；李燕（中山医科大学细胞生物学教研室）

　　关键词： 前列腺肿瘤；癌；前列腺特异膜抗原

　　摘　要：目的　观察前列腺特异膜抗原（PSM）在前列腺癌（PCa）中的表达情况，探讨其与前列腺癌病理组织学分级及与内分泌治疗效果的关系。方法　采用EnVision^TM 两步法免疫组织化学染色方法，用PSM单克隆抗体Ed-5对36例前列腺癌(Pca)、10例正常前列腺组织、10例前列腺良性增生、6例慢性前列腺炎、38例非前列腺肿瘤（包括膀胱癌、肾透明细胞癌、睾丸肿瘤等）进行染色。结果　PSM在正常前列腺组织、慢性前列腺炎、BPH及33例Pca中均有程度不同的阳性染色，3例前列腺癌、全部非前列腺肿瘤染色呈阴性，在6例内分泌治疗失败的Pca中PSM呈强阳性表达。在PCa中染色呈不均一性，与其病理组织学分级无相关性。结论　抗PSM单抗Ed-5具有良好的器官特异性，可用于判定转移的肿瘤是否来源于前列腺，并有希望用于前列腺癌的放射免疫显像诊断和导向治疗。

An immunohistochemical study of prostatic carcinoma with the use of monoclonal

　　antibody against prostate specific membrane antigen

WANG Xiaobo

　　（Department of Surgery, First Affiliated Hospital, Sun Yat-sen University of Medical Sciences, Guangzhou 510080,China）

　　ZENG Wentao

　　（Department of Surgery, First Affiliated Hospital, Sun Yat-sen University of Medical Sciences, Guangzhou 510080,China）

　　CHEN Lingwu,et al

　　（Department of Surgery, First Affiliated Hospital, Sun Yat-sen University of Medical Sciences, Guangzhou 510080,China）

　　（Department of Surgery, First Affiliated Hospital, Sun Yat-sen University of Medical Sciences, Guangzhou 510080,China）

　　Abstract：Objective　To determine the expression of prostate specific membrane antigen (PSM) in prostate cancer and to investigate the relationship between the PSM expression and histologic grading of prostatic carcinoma and the hormone-refractory prostate cancer.　Methods　36 cases of prostate cancer, 6 prostatitis, 10 benign prostate hyperplasia (BPH), 10 normal prostate tissue and 38 non-prostate neoplasms (including bladder cancer, renal cancer, testis neoplasm, colon-rectal cancer,etc.) were analysed for the expression of PSM by using Ed-5 monoclonal antibody and EnVision^TM immununohistochemical staining.　Results　Both benign and neoplastic prostate cells except 3 cases of prostate cancer were stained positively, the staining being intense in hormone-refractory lesions.Non-prostate neoplasms were stained negatively with the antibody.The relationship between the PSM expression and the histologic grading of prstate carcinoma was difficult to be established.　Conclusions　The monoclonal antibody Ed-5 was organ specific.It might be used for the imaging and the targeting treatment of prostate cancer.

　　Key words：Prostate neoplasms　　Carcinoma　　Prostate specific membrane antigen▲

　　前列腺特异膜抗原（PSM）是位于细胞膜的前列腺器官特异性抗原,在前列腺癌，尤其是在激素难治性前列腺癌及转移灶中呈高表达。我们制备了抗PSM单克隆抗体Ed-5并应用于前列腺癌的免疫组织化学研究，以探讨PSM表达在前列腺癌鉴别诊断中的意义，与前列腺癌病理组织学及内分泌治疗效果的关系。

　　材料与方法

　　一、试剂

　　EnVision^TM 试剂盒（DAKO公司），鼠抗PSM单克隆抗体Ed-5以含有PSM抗原的前列腺癌细胞株LNCap免疫Balb/c鼠，应用杂交瘤技术制备。杂交瘤 Ed-5的培养上清经1：10稀释后作为一抗染色。

　　二、病理标本

　　前列腺癌穿刺标本36例，其中6例为内分泌治疗效果不佳前列腺癌复查标本；前列腺癌转移2例，6个转移灶；正常前列腺组织10例；前列腺良性增生10例；膀胱移行上皮癌18例，其中高分化癌6例、中分化癌7例、低分化癌5例；结肠癌2例、肾透明细胞癌5例、肾盂癌3例、肾上腺腺瘤2例、精原细胞癌2例、胃癌2例、喉癌2例、会阴部疣性鳞癌1例、阴茎鳞状细胞癌1例。所有标本均经病理证实。前列腺癌按WHO法分级。所有标本均为保存于-80℃的新鲜组织标本，OCT包埋，作4μm冰冻切片。

　　三、免疫组织化学染色

　　采用EnVision^TM 两步免疫组织化学染色法，按试剂盒操作程序进行，每次染色以含有PSM抗原的前列腺癌细胞株LNCap细胞片为阳性对照，以不含PSM抗原的前列腺癌细胞株PC-3细胞涂片为阴性对照。PSM染色强度评定如下：前列腺癌细胞膜、前列腺腺泡及腺管上皮细胞膜无染色为阴性（-）；与阳性对照的前列腺细胞染色相比，着色明显浅，呈淡褐色，为轻度染色（+）；与阳性对照染色相比，着色稍弱，为中度染色（++）；与阳性对照染色相比，着色相当，甚至更深，为强染色（+++）。

　　染色范围:前列腺细胞着色25%以下为Ⅰ级; Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级分别为前列腺细胞着色25%～、50%～、75%～100%。

　　结果

　　一、各种组织的单克隆抗体Ed-5免疫组化染色结果

　　33例前列腺癌、2例前列腺癌转移灶、6例前列腺炎、10例BPH及正常前列腺组织标本中，McAb-Ed-5免疫组化染色阳性；3例前列腺癌标本及38例非前列腺肿瘤组织呈阴性染色。

　　二、前列腺癌组织学分级与PSM表达的关系（表1)

表1　原发性前列腺癌组织学分级与PSM表达的关系

　　大多数原发性前列腺癌PSM染色均呈中度到强度染色，少部分染色较浅,阳性染色位于细胞膜,染色范围：多数50%～100%肿瘤着色，与前列腺增生及正常前列腺组织相比，染色强度及范围在前列腺组织中差异较明显,可见肿瘤细胞间PSM染色强弱不等，前列腺癌组织学分级与PSM染色强度、范围的关系尚难以建立。

　　三、前列腺癌转移组织中PSM的表达

　　所有前列腺癌转移组织均呈范围广泛的PSM强表达,提示Ed-5可以用来发现前列腺癌转移灶，因转移灶例数太少，尚不足以认为PSM在前列腺癌转移组织中呈稳定表达的特征。2例来自盆腔淋巴结转移灶的6份标本均呈强阳性，染色范围为100%。

　　四、前列腺癌内分泌治疗前后PSM染色强度与范围的比较(表2)

表2　前列腺癌内分泌治疗前后PSM染色强度与范围的比较

　　6例经内分泌治疗效果不佳来院复查的前列腺癌组织PSM均为强度染色，范围显示50%～100%肿瘤细胞着色，较治疗前PSM染色明显增强，提示去雄性激素治疗后PSM表达的变化。讨论

　　PSM是位于前列腺细胞膜内的一种糖蛋白^［1］，其cDNA全长为2.64kb，编码区自第1 250个核苷酸至第1 700个核苷酸，54%的序列与人的转铁蛋白受体同源，推测所编码的多肽具有跨膜区，可以解释该抗原为何分布在细胞膜的内外两侧^［2］。1987年Horoszewicz等^［3］首先将前列腺癌细胞株LNCap前列腺特异膜抗原分离出来，以免疫小鼠制备了一株单克隆抗体，命名为7E11-C5，免疫组化显示该抗体与LNCap细胞膜呈强烈反应，正常前列腺及前列腺癌细胞均呈阳性反应，但后者更为明显；PSM表达几乎仅局限于前列腺组织，在前列腺癌的淋巴结及骨转移灶也呈阳性反应^［4］。我们采用自己研制的PSM单抗Ed-5进行染色，结果与文献报道基本相符，显示PSM是一种位于前列腺细胞膜上的前列腺器官特异性抗原。本组36例前列腺癌中3例没有PSM表达，均为低分化腺癌，考虑可能与前列腺癌的异质性有关，且前列腺癌穿刺标本有可能存在PSM阳性区域漏检;此外,前列腺癌细胞的分化不良也可导致失去表达PSM的功能，PC-3细胞即如此。由于PSM在几乎所有前列腺组织中均有表达，因此病理诊断上可用于判断男性转移性肿瘤的原发灶是否来源于前列腺。

　　PSM染色与前列腺癌组织学分级的关系目前尚未见文献报道。我们应用McAb-Ed-5PSM染色结果显 示PSM染色强度及范围与前列腺癌分化程度的关系尚难以确立。虽然在绝大多数原发 性前列腺癌及前列腺转移组织均有PSM表达，但染色阳性区与阴性区、强染区与弱染区交替存在的现象较明显。这种PSM表达的差异与前列腺特异抗原（PSA）表达的差异相似，反映了前列腺癌明显的异质性，说明它不是一个免疫学上完全一致的实体，而是由具有不同免疫特异性和转移潜在性的细胞亚群组成的^［5］。

　　我们对6例内分泌治疗前后的前列腺癌穿刺标本中PSM表达程度进行了比较，发现经去雄激素治疗后PSM表达均呈强阳性，染色范围也有所扩大，与国外研究结果相符。Israei等^［6］用5α-双氢睾酮处理LNCap细胞，发现经24小时作用后PSM的表达降低了8～10倍；而在停用雄激素后，PSM表达又增强，表明PSM mRNA的水平明显受到生理剂量雄激素的调节。与PSM相反，雄激素的作用可使PSA表达增强，停用雄激素后则PSA表达减弱^［7］。PSM的这一特性具有重要的临床意义，有希望作为靶蛋白用于前列腺癌尤其是内分泌治疗效果不佳的前列腺癌的导向治疗。■

　　基金项目：本课题受国家自然科学基金项目资助（39600145）

　　参考文献：

　　［1］王晓波,梅 骅.前列腺特异膜抗原及其临床意义.中华泌尿外科杂志,1997，18∶444-446.

　　［2］Israeli RS,Powell CT,Fair WR,et al.Molecular cloning of a complementary DNA encoding a prostate-specific membrane antigen. Cancer Res,1993，53∶227-230.

　　［3］Horoszewicz JS, Kawinski E,Murphy GP.Monoclonal antibodies to a new antigenic marker in epithelial cells and serum of prostatic cancer patients.Anticancer Res,1987，7∶927-930.

　　［4］Axelrod HR,Gilman SC,D'Alco CJ,et al .Preclinical results and human immunohistochemical studies with ⁹⁰　Y-CYT-356:a new prostatic cancer therapeutic agent.AUA Proceedings，1992，(Abstract) 596.

　　［5］顾方六,张文标,梁永成.抗前列腺特异性抗原单克隆抗体的前列腺癌免疫病理研究.中华泌尿外科杂志,1992，13∶243-247.

　　［6］Israeli RS,Powell CT,Corr JG,et al .Expression of the prostate -specific membrane antigen.Cancer Res,1994，54∶1807-1811.

　　［7］Henttu P,Liao S,Vihko P.Androgens up-regulate the human prostate-specific antigen messenger ribonucleic acid(mRNA),but down-regulate the prostatic acid phosphatase mRNA in the LNCap cell line.Endocrinology,1992，130∶766-772.

收稿日期：1999-06-18