Nghiên cứu nâng cao hiệu quả của xét nghiệm PSA (prostate specific antigen) huyết thanh trong tầm soát và chẩn đoán ung thư tuyết tiền liệt

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

NGUYỄN THỊ HỒNG NHUNG

NGHIÊN CỨU NÂNG CAO HIỆU QUẢ CỦA XÉT NGHIỆM PSA
(PROSTATE SPECIFIC ANTIGEN) HUYẾT THANH TRONG TẦM
SOÁT VÀ CHẨN ĐOÁN UNG THƯ
TUYẾN TIỀN LIỆT.

LUẬN ÁN TIẾN SINH HỌC

Tp.Hồ Chí Minh- 2015


ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

NGUYỄN THỊ HỒNG NHUNG

NGHIÊN CỨU NÂNG CAO HIỆU QUẢ CỦA XÉT NGHIỆM PSA
(PROSTATE SPECIFIC ANTIGEN) HUYẾT THANH TRONG TẦM
SOÁT VÀ CHẨN ĐOÁN UNG THƯ
TUYẾN TIỀN LIỆT

LUẬN ÁN TIẾN SĨ SINH HỌC
Chuyên ngành:
Hóa sinh học
Mã số chuyên ngành: 63 42 30 15
Phản biện 1: PGS.TS Đỗ Thị Thanh Thủy
Phản biện 2: TS. Nguyễn Khắc Hân Hoan

Phản biện 3: TS. Nguyễn Đăng Quân
Phản biện độc lập 1: TS. Nguyễn Khắc Hân Hoan
Phản biện độc lập 2: TS. Bùi Chí Bảo

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC
1. PGS.TS Phan Chiến Thắng
2. TS Vũ Quang Huy

Tp.Hồ Chí Minh – 2015


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu này do tôi thực hiện dưới sự giám sát
của thầy hướng dẫn. Các số liệu, kết quả trong luận văn là khách quan, trung thực và
chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác.
Nghiên cứu này đã được sự chấp thuận của hội đồng y đức trong nghiên cứu y
sinh học của Đại Học Y Dược TP.HCM.

Tác giả


MỤC LỤC
Trang phụ bìa
Lời cam đoan
Mục lục
Danh mục các chữ viết tắt
Danh mục các bảng
Danh mục các hình vẽ, đồ thị
MỞ ĐẦU ....................................................................................................................... 1
Chương 1. CƠ SỞ SINH HỌC CỦA TUYẾN TIỀN LIỆT VÀ CHỈ DẤU UNG

THƯ TUYẾN TIỀN LIỆT PSA .................................................................................. 3
1.1 TUYẾN TIỀN LIỆT ................................................................................................. 3
1.1.1. Giới thiệu ........................................................................................................ 3
1.1.2. Sinh học tế bào và hình thái của tuyến tiền liệt bình thường .................................... 3

1.2. ANDROGEN VÀ TUYẾN TIỀN LIỆT ............................................................. 5
1.2.1. Vai trò của androgen trong điều hòa sự phát triển của tuyến tiền liệt ............ 5
1.2.2. Androgen receptor (AR) và ung thư tuyến tiền liệt ........................................ 6
1.3. TĂNG SẢN LÀNH TÍNH TUYẾN TIỀN LIỆT VÀ UNG THƯ TUYẾN TIỀN
LIỆT .............................................................................................................................. 15
1.3.1 Tăng sản lành tính tuyến tiền liệt .................................................................. 15
1.3.2 Ung thư tuyến tiền liệt .................................................................................. 17
1.4. CÁC PHƯƠNG PHÁP CHẨN ĐÓAN VÀ TẦM SOÁT UNG THƯ TUYẾN
TIỀN LIỆT ........................................................................................................ 20
1.4.1. Siêu âm tuyến tiền liệt .................................................................................. 20
1.4.2. Chụp cộng hưởng từ ..................................................................................... 20
1.4.3. Sinh thiết ....................................................................................................... 20
1.4.4. Xét nghiệm hóa sinh miễn dịch .................................................................... 22
1.5. VAI TRÒ VÀ Ý NGHĨA CỦA XÉT NGHIỆM PSA TRONG CHẨN ĐOÁN
UNG THƯ TUYẾN TIỀN LIỆT ...................................................................... 23
1.5.1. Giới thiệu về PSA ......................................................................................... 23
1.5.2. Xét nghiệm PSA trong chẩn đoán ung thư tuyến tiền liệt ............................ 27
Chương 2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .......................... 39
2.1. THIẾT KẾ NGHIÊN CỨU ................................................................................... 39
2.2. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU .............................................................................. 39
2.3. CỠ MẪU ............................................................................................................... 40
2.4. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ......................................................................... 40
2.4.1. Thăm khám lâm sàng và thăm khám trực tràng ............................................ 41
2.4.2. Siêu âm tuyến tiền liệt ................................................................................... 41
2.4.3. Sinh thiết tuyến tiền liệt ................................................................................. 41

2.4.4. Xét nghiệm mô bệnh học ............................................................................... 41
2.4.5. Xét nghiệm định lượng tPSA và fPSA .......................................................... 42
2.4.6. Kiểm tra chất lượng xét nghiệm định lượng PSA toàn phần, PSA tự do ...... 45
2.4.7. Biến số nghiên cứu ........................................................................................ 48
2.4.8. Phương pháp xử lý và phân tích số liệu ......................................................... 48
Chương 3. KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN .................................................................... 51


3.1. ĐẶC ĐIỂM THỐNG KÊ CỦA ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU ............................ 51
3.1.1. Tỷ lệ mắc ung thư tuyến tiền liệt và tăng sản lành tính tuyến tiền liệt trong
mẫu nghiên cứu ........................................................................................................ 51
3.1.2. Đặc điểm về tuổi ở bệnh nhân tăng sản lành tính tuyến tiền liệt và ung thư
tuyến tiền liệt ........................................................................................................... 51
3.1.3. Đặc điểm về nồng độ tPSA ở người bình thường, bệnh nhân tăng sản lành
tính tuyến tiền liệt và ung thư tuyến tiền liệt ........................................................... 54
3.1.4. Đặc điểm về tỷ lệ fPSA/tPSA (%) ở người bình thường, bệnh nhân tăng sản
lành tính tuyến tiền liệt và ung thư tuyến tiền liệt ................................................... 56
3.1.5. Đặc điểm thể tích tuyến tiền liệt ở bệnh nhân tăng sản lành tính tuyến tiền liệt
và ung thư tuyến tiền liệt ......................................................................................... 58
3.2. KHẢO SÁT MỐI TƯƠNG QUAN GIỮA PSA TOÀN PHẦN VÀ TỶ LỆ
fPSA/tPSA (%) VỚI TUỔI, THỂ TÍCH TUYẾN TIỀN LIỆT VÀ ĐỘ BIỆT HÓA MÔ
HỌC ............................................................................................................................. 60
3.2.1. Kết quả kiểm tra đánh giá chất lượng xét nghiệm định lượng tPSA và fPSA 60
3.2.2. Mối tương quan giữa tPSA và tỷ lệ fPSA/tPSA(%) với tuổi ........................ 63
3.2.3. Mối tương quan giữa tPSA và tỷ lệ fPSA/tPSA (%) với thể tích tuyến tiền liệt
................................................................................................................................... 67
3.2.4. Mối tương quan giữa tPSA và tỷ lệ fPSA/tPSA (%) với độ biệt hóa mô học 71
3.3. KHẢO SÁT VAI TRÒ TẦM SOÁT BỆNH LÝ TUYẾN TIỀN LIỆT CỦA XÉT
NGHIỆM PSA ............................................................................................................. 74
3.3.1. Ứng dụng SVM trong phân loại nhóm người bình thường và nhóm người bị

bệnh (tăng sản lành tính tuyến tiền liệt và ung thư tuyến tiền liệt) ......................... 74
3.3.2. Phân biệt bệnh tăng sản lành tính tuyến tiền liệt và ung thư tuyến tiền liệt
bằng xét nghiệm fPSA, tPSA thông qua R .............................................................. 75
3.3.3. Phân biệt bệnh tăng sản lành tính tuyến tiền liệt và ung thư tuyến tiền liệt
bằng sự phối hợp xét nghiệm fPSA, tPSA với các giá trị sinh học (tuổi, thể tích
tuyến tiền liệt) thông qua phương pháp SVM ......................................................... 83
3.4. NÂNG CAO ĐỘ NHẠY VÀ ĐỘ ĐẶC HIỆU CỦA XÉT NGHIỆM PSA BẰNG
CÁCH KẾT HỢP CÁC GIÁ TRỊ tPSA, TỶ LỆ fPSA/tPSA (%), TUỔI VÀ THỂ
TÍCH TUYẾN TIỀN LIỆT THÔNG QUA R VÀ SVM ............................................. 84
3.4.1. Áp dụng phương pháp phân loại bằng “cây quyết định khi”
tPSA >10ng/ml ........................................................................................................ 85
3.4.2. Sơ đồ dự đoán ung thư tuyến tiền liệt khi chỉ sử dụng toàn bộ giá trị tPSA và
fPSA huyết thanh ..................................................................................................... 85
3.4.3. Phối hợp xét nghiệm PSA với tuổi, thế tích tuyến tiền liệt trong chẩn đoán
ung thư tuyến tiền liệt bằng phương pháp R và SVM ............................................. 87
Chương 4. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ................................................................ 91
DANH MỤC CÔNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ ............................................................ 94
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................ 95
PHỤ LỤC


DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
AR (androgen Receptor): thụ thể androgen
AKT : Protein Kinase B (PKB)
ARTIS (AR transcription initiation site) : vị trí bắt đầu phiên mã
AP-1: Activating protein -1
ACT: alpha1- antichymotrypsin
AMG: alpha 2- macroglobulin
API: alpha1- antitrypsin
AIPC (androgen - independent prostate cancer): Ung thư TTL không phụ thuộc

androgen.
AKR1C3: Aldo-keto reductase family 1 member C3
AF (activation function): chức năng hoạt hóa
AUC (Area under the curve): diện tích dưới đường cong
BPH (Benign Prostatic Hyperplasia): tăng sản lành tính tuyến tiền liệt
CRPC (castration resistant prostate cancer): ung thư TTL kháng cắt tinh hoàn
CP (3’CCCUCCC poly(C) - binding protein): protein gắn kết với poly C
cPSA (complexed PSA): PSA phức
cs: cộng sự
CMIA (Chemiluminescent Magnetic Immunoassay): miễn dịch hóa phát quang dùng
vi hạt
DBD (DNA – binding domain): vị trí gắn kết với DNA
DHT : Dihydrotestosterone
DHEA: Dehydroepiandrosterone
DRE (Digital Rectal Examination): thăm khám trực tràng
EIA (enzyme immunoassay): miễn dịch enzyme
EGF (Epidermal Growth Factor): nhân tố tăng trưởng thượng bì
EGTM (European Group on Tumor markers): nhóm nghiên cứu Châu Âu về chất đánh
dấu khối u.
ERSPC (European Randomized Study of Screening for Prostate Cancer): nghiên cứu
ngẫu nhiên của Châu Âu về tầm soát ung thư TTL
ETS: avian erythroblastosis virus E26 homolog
EP300: E1A binding protein p300, acetyltransferase p300
FDA (food and drug administration): cơ quan quản lý thuốc và thực phẩm Hoa Kỳ
FGF (Fibroblast Growth Factor): nhân tố tăng trưởng nguyên bào sợi
FOXA1: forkhead box A1
fPSA (free PSA): PSA tự do
FOS: FBJ murine osteosarcoma viral oncogene homolog
GTF2F (general transcription factor IIF, TFIIF): yếu tố phiên mã TFIIF
GTF2H3 (general transcription factor IIH, TFIIH): yếu tố phiên mã TFIIH

HER-2/neu: human epidermal growth factor receptor 2
HAT: histone acetylase
HDAC: histone deacetylase
IGF (Insulin-like Growth Factor): nhân tố tăng trưởng tương tự insulin
iPSA (inactive prostate specific antigen): kháng nguyên đặc hiệu TTL bị bất hoạt


JUN: jun oncogene
KN: kháng nguyên
KT: kháng thể
KXKK: Lys-x-Lys-Lys motif
KAT2B: K(lysine) acetyltransferase 2B
KAT5: K(lysine) acetyltransferase 5
KDM1A: lysine (K) – specific demethylase 1A
KDM4C: lysine (K) – specific demethylase 4C
LBD: ligand - binding domain
MSNV: mã số nhập viện
MAPK (mitogen-activated protein kinase) enzyme hoạt hóa phân bào
NACB (National Academy of Clinical Biochemistry): viện hóa sinh quốc gia
NCCN (National Comprehensive Cancer Network): Mạng phổ biến ung thư quốc gia
Hoa Kỳ.
NCOR1 (NCOR1 nuclear receptor corepressor 1): đồng kìm hãm với thụ thể nhân
NCOA (nuclear receptor coactivator): đồng hoạt hóa thụ thể nhân
OCT1 (Organic Cation Transporter 1): chất vận chuyển cation hữu cơ
PSA (Prostate - specific Antigen): Kháng nguyên đặc hiệu tuyến tiền liệt
PAP: prostatic acid phosphatase
PIAS (Protein inhibitors of activated STAT): tác nhân kìm hãm hoạt hóa STAT
PTEN: phosphatase and tensin homolog
PAP: prostatic acid phosphatase
PLCO (The Prostate, Lung, Colorectal and Ovarian Cancer Screening Trial):

Chương trình thí nghiệm tầm soát ung thư TTL, phổi, trực tràng và buồng trứng
POU2F1 (POU domain, class 2, transcription factor 1)
RNF6: E3 ubiquitin-protein ligase RNF6
RIA ( radio immuno assay): miễn dịch phóng xạ
SP1 (Sp1 transcription factor): yếu tố phiên mã SP1
SIRT1: Sirtuin 1
SRD5A1: steroid-5- alpha-reductase, alpha polypeptide 1
SUMO (small ubiquitinrelated modifier): sự biến đổi liên quan đến sự ubiquitin hóa
SVM (Support Vector Machine): phương pháp máy học vector hỗ trợ
T: Testosterone
TAU (transcription activation unit) : đơn vị hoạt hóa phiên mã
tPSA (total PSA): PSA toàn phần
TRUS (Transrectal Ultrasonography): siêu âm qua ngã trực tràng
TTL: Tuyến tiền liệt
TRIM68: Tripartite motif-containing protein 68
TGFBIII: transforming growth factor beta 1 induced transcript 1, androgen receptor
coactivator ARA55.
UBE2I: ubiquitin - conjugating enzyme E2I
UTR (untranslated region): vùng không dịch mã


DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1. Một số tình huống làm tăng nồng độ PSA huyết tương .............................. 30
Bảng 1.2. Nồng độ tPSA theo chủng tộc và tuổi ........................................................ 31
Bảng 1.3. Khả năng phát hiện ung thư TTL khi dùng PSA toàn phần đơn thuần ....... 34
Bảng 1.4. Độ nhạy và độ đặc hiệu các giá trị ngưỡng của PSA phát hiện ung thư TTL35
Bảng 3.1. Đặc điểm về tuổi ở nhóm BPH và ung thư TTL .......................................... 52
Bảng 3.2. Phân bố tuổi ở bệnh nhân BPH và ung thư TTL .......................................... 53
Bảng 3.3. Đặc điểm về nồng độ tPSA ở ba nhóm khảo sát .......................................... 54
Bảng 3.4. Đặc điểm của tỷ lệ fPSA/tPSA(%) ở ba nhóm khảo sát .............................. 56

Bảng 3.5. Thống kê mô tả thể tích TTL ở hai nhóm bệnh TTL .................................. 58
Bảng 3.6. Độ đúng và độ chính xác của xét nghiệm tPSA .......................................... 60
Bảng 3.7. Độ đúng và độ chính xác của xét nghiệm fPSA ......................................... 62
Bảng 3.8. Nồng độ tPSA trung bình theo nhóm tuổi ở nhóm bình thường, BPH và ung
thư TTL ........................................................................................................................ 63
Bảng 3.9. Hệ số tương quan (r) giữa tPSA với tuổi .................................................... 65
Bảng 3.10. Phân bố tỷ lệ fPSA/tPSA(%) trung bình theo nhóm tuổi ở nhóm bình
thường, tăng sản lành tính tính TTL và ung thư TTL .................................................. 66
Bảng 3.11. Hệ số tương quan (r) giữa tỷ lệ fPSA/tPSA (%) với tuổi .......................... 67
Bảng 3.12. Phân bố nồng độ tPSA theo thể tích TTL ở nhóm BPH và ung thư ......... 68
Bảng 3.13. Hệ số tương quan (r) giữa tPSA với thể tích TTL .................................... 69
Bảng 3.14. Phân bố tỷ lệ fPSA/tPSA(%) theo thể tích TTL ở nhóm BPH và ung thư 69
Bảng 3.15. Hệ số tương quan (r) giữa tỷ lệ fPSA/tPSA (%) với thể tích TTL............. 70
Bảng 3.16. Phân bố độ biệt hóa tế bào ung thư theo tPSA .......................................... 73
Bảng 3.17. Phân bố độ biệt hóa tế bào ung thư theo tỷ lệ fPSA/tPSA (%) .................. 74
Bảng 3.18. Kết quả phân loại người bình thường với người bị bệnh BPH và ung thư
TTL bằng SVM (hàm 2.8) ............................................................................................ 75
Bảng 3.19. So sánh khả năng phân biệt BPH và ung thư TTL của tPSA và tỷ lệ
fPSA/tPSA (%).............................................................................................................. 82
Bảng 3.20. Phân biệt bệnh BPH và ung thư TTL bằng cách phối hợp xét nghiệm
fPSA, tPSA với tuổi và thể tích TTL ............................................................................ 83


Bảng 3.21. Phân biệt bệnh BPH với ung thư TTL khi 10Bảng 3.22. Bảng so sánh khả năng phát hiện ung thư TTL của cả 3 phương án ......... 88


DANH MỤC HÌNH VẼ VÀ BIỂU ĐỒ
Hình 1.1. Sơ đồ giải phẫu tuyến tiền liệt ...................................................................... 3
Hình 1.2. Thành phần cấu tạo nên TTL ở người ........................................................... 4

Hình 1.3. Sự ảnh hưởng của Testosterone (T) và dihydrotestosterone (DHT) đến sự tăng
sinh và biệt hóa của các tế bào biểu mô TTL .................................................................... ..6
Hình 1.4. Cấu trúc của gen AR ........................................................................................ 7

Hình 1.5. Hoạt động của androgen ............................................................................. …8
Hình 1.6. Sự biến đổi sau dịch mã của AR protein… ................................................... .9
Hình 1.7. Sơ đồ cấu trúc của những biến thể AR splice ở người ............................... 14
Hình 1.8. Sơ đồ mô tả sự cân bằng giữa sự gia tăng số lượng tế bào
và sự chết tế bào ở TTL bình thường ........................................................................... 16
Hình 1.9. Sơ đồ mô tả sự mất cân bằng giữa sự gia tăng số lượng tế bào
và sự chết tế bào là cơ sở của tăng sản lành tính TTL ................................................ 17
Hình 1.10. Mức độ 1 của mô TTL ung thư ................................................................. 21
Hình 1.11. Mức độ 2 của mô TTL ung thư ................................................................. 21
Hình 1.12. Mức độ 3 của mô TTL ung thư ................................................................. 21
Hình 1.13. Mức độ 4 của mô TTL ung thư ................................................................. 22
Hình 1.14. Mức độ 5 của mô TTL ung thư ................................................................. 22
Hình 1.15. Những vùng chính điều khiển sự biểu hiện của PSA ............................... 24
Hình 1.16. Cơ sở hình thành các dạng đồng phân PSA ............................................. 26
Hình 1.17. Các đồng phân PSA trong TTL và trong huyết thanh .............................. 27
Hình 1.18. Nguyên lý của kỹ thuật CMIA .................................................................. 28
Hình 1.19. Mô hình các dạng PSA huyết thanh được phát hiện bằng phương pháp
miễn dịch ...................................................................................................................... 29
Hình 2.1. Ký hiệu của thành phần tham gia phản ứng CMIA .................................... 43
Hình 2.2. Sự kết hợp giữa mẫu và hạt vi thể ............................................................... 43
Hình 2.3. Nam châm hút những hạt từ tính ................................................................. 44
Hình 2.4. Thêm vào liên hợp dẫn xuất acridinium với kháng thể ............................... 44
Hình 3.1. Đồ thị phân bố tỷ lệ các nhóm nghiên cứu ................................................... 51


Hình 3.2. Tuyến tuyền liệt bình thường ...................................................................... 72

Hình 3.3. Tuyến tuyền liệt bị tăng sản lành tính ......................................................... 72
Hình 3.4. Tuyến tuyền liệt ung thư .............................................................................. 72
Hình 3.5. Sơ đồ dự đoán ung thư TTL khi tPSA>10ng/ml ......................................... 85
Hình 3.6. Sơ đồ dự đoán ung thư TTL khi sử dụng toàn bộ giá trị tPSA và fPSA ...... 86
Hình 3.7. Sơ đồ của bệnh viện trong chẩn đoán ung thư TTL ..................................... 86
Hình 3.8. Sơ đồ dự đoán ung thư TTL của đề tài ......................................................... 89
Hình 3.9. Giao diện sử dụng phần mềm “Prostate Cancer Predictor”. ........................ 90
Biểu đồ 3.1. Đặc điểm về tuổi ở nhóm BPH và ung thư TTL ..................................... 52
Biểu đồ 3.2. Phân bố tuổi ở nhóm tăng sản lành tính (BPH) và ung thư TTL ............ 53
Biểu đồ 3.3. Nồng độ tPSA trung bình ở nhóm bình thường, BPH và ung thư .......... 55
Biểu đồ 3.4. Tỷ lệ tỷ lệ fPSA/tPSA(%) trung bình ở nhóm bình thường, BPH và ung
thư ................................................................................................................................. 57
Biểu đồ 3.5. Thể tích TTL trung bình ở nhóm BPH và ung thư ................................. 59
Biểu đồ 3.6. Tương quan giữa nồng độ chuẩn và nồng độ đo được của tPSA ............ 61
Biểu đồ 3.7. Tương quan giữa nồng độ chuẩn và nồng độ đo được của fPSA ........... 62
Biểu đồ 3.8. Nồng độ tPSA trung bình ở nhóm bình thường, BPH và ung thư TTL ... 64
Biểu đồ 3.9. Tỷ lệ fPSA/tPSA(%) trung bình theo nhóm tuổi ở nhóm bình thường,
BPH và ung thư ............................................................................................................ 66
Biểu đồ 3.10. Nồng độ tPSA trung bình theo thể tích TTL ở nhóm BPH và ung thư . 68
Biểu đồ 3.11. Tỷ lệ fPSA/tPSA (%) theo thể tích TTL ở nhóm BPH và ung thư ........ 70
Biểu đồ 3.12. Đồ thị đường cong ROC của tPSA khi tPSA<4ng/ml .......................... 76
Biểu đồ 3.13. Đồ thị đường cong ROC của tỷ lệ fPSA/tPSA khi tPSA<4ng/ml ....... 77
Biểu đồ 3.14. Đồ thị đường cong ROC của tPSA khi tPSA từ 4 - 10ng/ml .............. 78
Biểu đồ 3.15. Đồ thị đường cong ROC của tỷ lệ fPSA/tPSA(%) khi tPSA từ 4 10ng/ml ......................................................................................................................... 79
Biểu đồ 3.16. Đồ thị đường cong ROC của tPSA khi tPSA >10ng/ml ..................... 80
Biểu đồ 3.17. Đồ thị đường cong ROC của tỷ lệ fPSA/tPSA(%) khi tPSA >10ng/ml 81


MỞ ĐẦU
Ung thư tuyến tiền liệt (TTL) là một trong những ung thư thường gặp nhất ở nam

giới và đứng hàng thứ hai trong mọi ung thư [17]. Số người chết do ung thư TTL đứng
hàng thứ ba trong các ung thư nói chung [17].
Tại Việt Nam, tuy còn ít các số liệu thống kê về bệnh ung thư TTL nhưng theo
nghiên cứu của Nguyễn Chấn Hùng và cộng sự tại bệnh viện ung bướu TP HCM từ 1990
đến 1992 cho thấy ung thư TTL đứng hàng thứ 35 trong các loại ung thư ở nam giới [8].
Đến năm 1997, số liệu có thay đổi và bệnh lý này đứng hàng thứ tám trong 10 loại ung
thư thường gặp nhất ở nam giới [2].
Điều đáng lưu ý là ung thư TTL thường phát triển một cách âm thầm, ít có triệu
chứng trong suốt 10 đến 15 năm [30], đến khi phát hiện thì ung thư đã xâm lấn tại chỗ
hoặc di căn xa nên việc điều trị đã không còn kịp thời hoặc thậm chí không còn khả
năng điều trị nữa. Việc tầm soát và phát hiện sớm ung thư TTL có thể được thực hiện
bằng cách kiểm tra hàm lượng kháng nguyên đặc hiệu TTL (PSA - Prostate Specific
Antigen) ở huyết thanh của nam giới hoặc thăm khám trực tràng (DRE- Digital Rectal
Examination) [22]. Tuy nhiên kết quả của xét nghiệm PSA hoặc DRE cũng có thể là
dương tính giả hay âm tính giả [22]. Điều này có nghĩa là nam giới không mắc ung thư
TTL nhưng có kết quả bất thường hay có ung thư TTL nhưng lại có kết quả bình
thường. Những kết quả không đúng này khiến các bác sĩ phải bắt buộc dùng thêm một
xét nghiệm chẩn đoán nữa là sinh thiết (đối với dương tính giả) nhằm xác định có hay
không có ung thư TTL. Xét nghiệm PSA phổ biến thường là định lượng PSA toàn
phần (tPSA - total Prostate Specific Antigen) trong huyết thanh. Nguy cơ ung thư TTL
gia tăng cùng với gia tăng nồng độ PSA. Tuy vậy giá trị ngưỡng của PSA để nghi ngờ
một ung thư TTL hiện nay vẫn chưa thống nhất. Một số nghiên cứu chọn ngưỡng nồng
độ PSA để thực hiện sinh thiết là 4ng/ml [45], [101] hoặc 2,5 ng/ml [96].
Ngoài ra nồng độ PSA huyết thanh cũng tăng lên trong trường hợp tăng sản lành
tính TTL (BPH - Benign Prostatic Hyperplasia) và sau khi thăm khám TTL [17].
Khoảng 25% - 50% bệnh nhân bị BPH có nồng độ tăng trên 4ng/ml [17]. Do đó độ đặc

1

hiệu của PSA trong chẩn đoán ung thư TTL thấp. 70% số người bị sinh thiết không có
ung thư nhưng họ vẫn phải trải qua quá trình lo âu, biến chứng của qui trình do sinh
thiết gây ra như tiểu ra máu, đau ở vùng đáy chậu… [17].
Hiện nay các nghiên cứu về nâng cao độ đặc hiệu của PSA trong chẩn đoán ung thư
TTL thường bằng cách dựa vào các mối tương quan riêng rẽ giữa nồng độ PSA huyết
thanh với các giá trị sinh học như thể tích TTL, tuổi để xác định tỷ trọng PSA (nồng độ
PSA theo thể tích TTL), PSA đặc hiệu theo tuổi ….[7]. Bên cạnh đó các nghiên cứu
còn xác định được ý nghĩa của những dạng đồng phân PSA lưu thông trong máu gồm
PSA phức (chủ yếu là PSA-ACT, PSA-alpha1-antichymotripsin) và PSA tự do (fPSA free Prostate Specific Antigen). Nồng độ PSA toàn phần bằng tổng nồng độ PSA-ACT
và fPSA [17]. Tỷ lệ PSA-ACT/tPSA tăng trong khi tỷ lệ fPSA/tPSA giảm ở người bị
ung thư TTL so với người bình thường hoặc bị BPH [97]. Như vậy, tỷ lệ fPSA/tPSA
(%) có thể làm gia tăng độ đặc hiệu của xét nghiệm PSA thông qua việc chẩn đoán
phân biệt ung thư TTL với tăng sản lành tính TTL [17].
Bằng một hướng tiếp cận mới là sử dụng thêm phương pháp SVM (phương pháp
máy học vector hỗ trợ - Support Vector Machine) chúng tôi mong muốn có thể làm
giảm thiểu các trường hợp dương tính giả và âm tính giả trong chẩn đoán sớm ung thư
TTL, giúp chẩn đoán phân biệt ung thư TTL với bệnh BPH thông qua việc phối hợp
các giá trị tPSA, tỷ lệ fPSA/tPSA (%), tuổi, thể tích TTL lại với nhau. Đề tài “Nghiên
cứu nâng cao hiệu quả của xét nghiệm PSA (Prostate specific antigen) huyết thanh
trong tầm soát và chẩn đoán ung thư tuyến tiền liệt” được thực hiện với ba mục tiêu cụ
thể sau:
1. Xác định mối tương quan giữa PSA toàn phần (tPSA) và tỷ lệ fPSA/tPSA(%)
với tuổi, thể tích TTL và độ biệt hóa mô học.
2. Khảo sát vai trò tầm soát bệnh lý tuyến tiền liệt của xét nghiệm PSA.
3. Nâng cao độ nhạy và độ đặc hiệu của xét nghiệm PSA bằng cách kết hợp các
giá trị tPSA, tỷ lệ fPSA/tPSA (%), tuổi và thể tích TTL thông qua R và SVM.

2

Chương 1. CƠ SỞ SINH HỌC CỦA TUYẾN TIỀN LIỆT
VÀ CHỈ DẤU UNG THƯ TUYẾN TIỀN LIỆT PSA
1.1. TUYẾN TIỀN LIỆT
1.1.1. Giới thiệu
Tuyến tiền liệt (TTL) vừa có vai trò là một tuyến sinh dục phụ vừa có chức năng
bảo vệ cơ thể [9]. Về cấu tạo, TTL là một mô hỗn hợp, gồm các tế bào tuyến chiếm từ
50% đến 65% khối lượng tuyến, tế bào cơ chiếm 30% và phần còn lại là mô đệm với
các tế bào sợi [62] (Hình 1.1).
Ống dẫn tinh
Túi tinh

Tuyến tiền liệt

Đỉnh của TTL
Niệu đạo

Hình 1.1. Sơ đồ giải phẫu tuyến tiền liệt (Nguồn: />answer.php?aid=97).
Trọng lượng và kích thước của TTL tăng dần và đạt khoảng 20g lúc 30 tuổi. Sau
tuổi 30, tuyến phát triển rất chậm và trọng lượng hầu như ổn định đến 50 tuổi. Sau đó,
đáng ra phải thoái triển như phần lớn các bộ phận khác của cơ thể thì một số khá lớn
người lại phát triển nhanh hơn điều này tương quan với gia tăng tỷ lệ u TTL từ lứa tuổi
này [62].
1.1.2. Sinh học tế bào và hình thái của tuyến tiền liệt bình thường
TTL của người gồm những thành phần thượng mô và thành phần nền được phân
cách bởi màng đáy [61]. (Hình 1.2)

3


Hình 1.2. Thành phần cấu tạo nên TTL ở người (Nguồn: Jack Schalken, 2005).

Phần thượng mô TTL gồm hai loại tế bào cơ bản gồm tế bào đáy và những tế bào
ống tuyến có vai trò tiết. Ngoài ra còn có tế bào thần kinh nội tiết được phân tán trong
vùng này [61].
+ Lớp tế bào ống tuyến được định vị ở lớp trong của ống có vai trò chế tiết là loại
tế bào chính trong vùng thượng mô. Chức năng chính của những tế bào ống tuyến là
tiết dịch TTL gồm có kháng nguyên đặc hiệu TTL (PSA), acid phosphatase (PAP) và
prostaglandin vào trong lòng ống. Những tế bào tiết có khả năng giới hạn về tăng sinh
nhưng có chỉ số nguyên phân rất cao. Đồng thời những tế bào này còn biểu lộ thụ thể
androgen (AR) dẫn đến khả năng tiết và khả năng sống sót của tế bào này phụ thuộc
androgen [61].
+ Lớp tế bào đáy là những tế bào ở trong vùng ngoại vi của ống TTL và chúng
tiết những thành phần của màng đáy. Các tế bào đáy không được phát triển mạnh và
chúng hiếm khi biểu lộ thụ thể của androgen. Nhưng điều quan trọng là lớp tế bào đáy
bao gồm một ít tế bào gốc đã được biệt hóa, những tế bào trung gian giữa những tế bào
gốc không được biệt hóa với những tế bào tiết và tế bào thần kinh nội tiết đã có sự biệt
hóa cao. Những tế bào trung gian có năng lực cho khả năng tái sinh trung bình và chỉ
số nguyên phân cao. Chúng không phụ thuộc androgen cho việc sống còn nhưng
chúng dựa trên việc phụ thuộc androgen cho sự phát triển mở rộng và do đó nhạy cảm
với androgen. Mặt khác, những tế bào gốc cũng có khả năng tái sinh để mở rộng, chỉ

4


số nguyên phân thấp và không phụ thuộc androgen cho việc tái sinh [61]. Chức năng
của những tế bào thần kinh nội tiết TTL được xem là điều khiển sự phát triển TTL
thông qua những hoạt động nội tiết và cận tiết. Những tế bào này thiếu thụ thể
androgen do đó hoạt động của chúng không bị ảnh hưởng bởi vòng tuần hoàn của
androgen [61].
Phần mô đệm bao gồm hỗn hợp chất ngoại bào với các nguyên bào sợi, các tế bào

cơ trơn, những tế bào nội mô, những tế bào thần kinh…. Nhìn chung phần mô đệm có
khả năng làm thay đổi vi môi trường của tế bào ở phần thượng mô như việc thành
phần thượng mô nhận chất dinh dưỡng và androgen khi những chất này đi qua phần
mô đệm [61].
1.2. ANDROGEN VÀ TUYẾN TIỀN LIỆT
1.2.1. Vai trò của androgen trong điều hòa phát triển của tuyến tiền liệt
Khoảng tuần thứ 10 của thai kỳ ở người, cấu trúc ống tuyến của TTL phát triển từ
thượng mô của xoang niệu sinh dục và di chuyển ngay vào phần trung mô bên dưới
trong quá trình phát triển bàng quang [46]. Chính androgen được sản xuất bởi tinh
hoàn bào thai hoạt hóa phát triển của xoang niệu sinh dục thành TTL [77].
Sự phát triển của TTL hay bất kỳ một tế bào sinh học nào khác đều tùy thuộc vào
cân bằng giữa sinh sản của tế bào và chết có chương trình của tế bào. Nếu có cân bằng
giữa sinh sản của tế bào và chết tế bào có chương trình thì TTL bình thường. Quá trình
này được điều hòa bởi androgen [61].
Việc đáp ứng của tế bào đối với androgen được điều khiển bởi thụ thể androgen
nhân (AR – Androgen receptor) và AR được hoạt hóa bởi dihydrotestosterone (DHT)
[43]. Khoảng 95% androgen lưu thông trong máu có nguồn gốc từ tinh hoàn là
testosterone. Testosterone ảnh hưởng trực tiếp đến biệt hóa của những tế bào biểu mô
TTL và ảnh hưởng gián tiếp đến tăng sinh nhất thời của nhóm tế bào gốc trong lớp
thượng mô TTL bằng cách kích thích tế bào trong phần mô đệm của TTL sản xuất các
yếu tố tăng trưởng như nhân tố tăng trưởng nguyên bào sợi (FGF - Epidermal Growth
Factor), nhân tố tăng trưởng thượng bì (EGF - Fibroblast Growth Factor), nhân tố tăng
trưởng tương tự insulin (IGF - Insulin-like Growth Factor)…. Bên cạnh đó DHT cũng

5


ảnh hưởng đến hoạt động của TGF - β (Transforming growth factor beta) , nhân tố
đóng vai trò điều hòa apoptosis [43].

Hình 1.3. Sự ảnh hưởng của Testosterone (T) và dihydrotestosterone (DHT) đến
sự tăng sinh và biệt hóa của các tế bào biểu mô TTL. (Nguồn: Jack Schalken, 2005).
1.2.2. Androgen receptor (AR) và ung thư tuyến tiền liệt.
1.2.2.1. Cấu trúc của gen AR
AR là một thành viên của hormone steroid thụ thể nhân. Gen mã hóa cho AR ở
trên nhiễm sắc thể X (Xq11-12) có kích thước 90kb và bao gồm 8 exon [38]. Exon
đầu tiên có chiều dài tương đương 1580bp và mã hóa phần chủ yếu có chức năng hoạt
hóa (AF1 - activation function 1). Exon này bao gồm hai vùng lặp lại có tính đa hình
cao (CAG và GGN) [38]. Chiều dài của CAG (bộ baglutamine) thay đổi từ 19 đến 23
lần lặp lại. Polyglycine ở đầu C (GGN) lặp lại khoảng 16 lần. Hai đơn vị hoạt hóa
phiên mã (TAU - transcription activation unit) ở đầu N. Đơn vị hoạt hóa phiên mã thứ
nhất (TAU1) chịu trách nhiệm cho khả năng kích thích phiên mã của AR [26]. Vùng
thứ hai là vùng liên kết với DNA (DBD, DNA - binding domain) vùng này được mã
hóa bởi exon 2 và một phần của exon 3 (152bp và 117bp), vùng này chứa cấu trúc
liên kết với DNA có 2 ngón tay kẽm. Một vùng khớp nối được định vị ở cuối của
exon 3 và bắt đầu của exon 4 (131- 288bp), vùng này bao gồm những tín hiệu định vị
ADN ở trong nhân. Vùng khớp nối này cần thiết để xảy ra sự tiếp xúc giữa protein nội
bào với AF1 và AF2. Đầu C được mã hóa bởi các exon từ 4-8 và hình thành phần liên
kết với ligand (LBD, ligand - binding domain) chứa vùng có chức năng hoạt hóa

6


phiên mã (AF2) [104], [[81]. (Hình 1.4)
Gen AR có hai vị trí bắt đầu phiên mã (ARTIS I và ARTIS II) trong vùng có 13
cặp base [44]. Vùng lõi của gen khởi động của AR (74 đến +87) thiếu hộp TATA và
CAAT nhưng có một vị trí liên kết SP1 (-52-57). Một số những yếu tố tăng cường
phiên mã có thể được tìm thấy ngược dòng với AR [[87].
Vùng không phiên mã của AR rất dài. 5’UTR có chiều dài tương đương 1.1 kb
trong khi ở hầu hết các gen khác thì nó dài khoảng vài trăm cặp base. Vùng 5’UTR

chứa vị trí SP1, là vị trí cần thiết cho dịch mã AR. Vùng 3’UTR thì dài hơn khoảng
7kb. Vùng 3’UTR chứa vùng bảo tồn cao giàu UC và 3’CCCUCCC poly (C) liên kết
với protein (CP). Vùng giàu UC là mục tiêu của các họ protein liên kết với RNA như
HuR, điều này liên quan đến ổn định của các mARN chứa các yếu tố giàu AU. Vùng
giàu UC cũng liên kết với CP1 và CP2 để điều khiển sự quay vòng của mARN và tốc
độ dịch mã. Vì vậy những protein này được cho là có vai trò hợp tác trong việc kiểm
soát biểu hiện AR trong ung thư TTL [[86].

Hình 1.4. Cấu trúc của gen AR (Nguồn: Gelmann E.P., 2002).
1.2.2.2. Cấu trúc của protein AR
Protein AR gồm 919 acid amin trong đó có ba đơn phân. Ba vùng này gồm vùng
hoạt hóa không phụ thuộc ligand AF-1 ở đầu tận cùng amino, vùng liên kết với DNA
(ở giữa) và vùng hoạt hóa phụ thuộc ligand AF-2 ở đầu tận carboxyl. Cả AF-1 và

7


AF-2 đều có vai trò liên kết với các nhân tố đồng hoạt hóa (hoặc kìm hãm) để kích
thích (hoặc kìm hãm) phiên mã của gen.
Ligand (DHT hoặc T) liên kết với AR kích thích vùng LBD gấp khúc thành 12
vòng tạo túi chứa ligand, sau đó là khả năng tiếp xúc với AF-1, AF-2 dẫn đến dimer
hóa và hoạt hóa protein [51]. Nếu không có ligand, AR ở trong bào tương và kết hợp
với phức protein chaperon. Trong trường hợp có mặt ligand, việc hình thành phức AR
với chaperon bị thay đổi gây nên giải phóng AR. Sự giải phóng này cho phép tiếp xúc
với các phân tử bên trong dẫn đến hoạt hóa và chuyển vị AR vào trong nhân. Trong
nhân, phức hợp receptor được dimer hóa liên kết với ARE ở gen đích vì vậy ảnh
hưởng đến biểu hiện của các gen đó. Androgen có khả năng điều hòa biểu hiện của
hàng trăm gen đích trong TTL bao gồm gen mã hóa PSA, PAP (prostatic acid
phosphatase), yếu tố tăng trưởng và những gen liên quan trong kiểm soát chu trình tế
bào và chết có chương trình [126].

Hình 1.5. Hoạt động của androgen (Nguồn: Feldman J.B, Feldman D, 2001)
1.2.2.3. Nhân tố ảnh hưởng đến hoạt động phiên mã của AR
Hoạt động phiên mã của AR được điều hòa bởi biến đổi sau dịch mã của AR và
tiếp xúc của AR với hàng trăm chất đồng điều khiển.
a. Biến đổi sau dịch mã của AR
Biến đổi sau dịch mã các AR protein nhìn chung bao gồm 10 vị trí phosphoryl hóa,

8


ba vị trí acetyl hóa và hai vị trí sumoyl hóa của AR đã ảnh hưởng và điều hòa hoạt
động phiên mã, định vị và ổn định của AR. Vị trí được phosphoryl hóa chủ yếu là vị
trí Ser94 trong khi đó phosphoryl hóa ở các vị trí S16, S81, S256, S308, S424 và
S650 kích thích liên kết với ligand để đáp ứng với androgen [129]. Phosphoryl hóa
S650 bởi MAPK kinase ở vùng nối nhằm gia tăng định vị AR trong nhân. Có ba vị trí
được acetyl hóa tâp trung thành vùng (ở vùng nối) tại vị trí 630, 632 và 633 của AR
để tạo thành KXKK. Chúng đóng vai trò trong việc điều biến hoạt động phiên mã của
AR bằng cách thiên về chuyển vị trong nhân và dịch chuyển cân bằng giữa liên kết
với các chất đồng hoạt hóa hay đồng kìm hãm.
AR có hai vị trí sumoyl hóa (K386 và K520). Quá trình sumoyl hóa AR phụ thuộc
hormon và liên quan đến Ubc9 và ligase E3 của họ PIAS [95]. Đột biến ở những vị trí
nhận SUMO đã kích thích hoạt động của AR. Hơn thế nữa, AR điều chỉnh các
promoter để đáp ứng khác nhau với những thay đổi trong biểu hiện của enzyme liên
quan đến sumoyl hóa, vì vậy điều chỉnh hoạt động phiên mã của những gen đặc biệt
phụ thuộc AR [52]. (Hình 1.6)

Hình 1.6. Biến đổi sau dịch mã của AR protein (Nguồn: McEwan I.J., 2004)
b. Tiếp xúc của AR với chất đồng điều khiển
Quá trình hoạt hóa phiên mã của AR được điều chỉnh bởi tiếp xúc giữa AR với

hàng trăm chất đồng điều khiển [59]. Theo Heemers và Tindall (2007), những chất
đồng điều khiển AR có thể được chia thành ba loại.
Nhóm một là những nhân tố phiên mã tổng quát, nhóm hai những chất đồng điều
khiển AR và nhóm ba là những nhân tố phiên mã đặc biệt. Nhóm một bao gồm những
chất đồng điều khiển cho iếp xúc AR với những đơn vị phiên mã tổng quát GTF2F
(TFIIF) và GTF2H3 (TFIIH), sẽ làm dễ hoạt động phiên mã AR một cách trực tiếp

9


hay gián tiếp [59]. Những nhân tố phiên mã tổng quát có thể là JUN, FOS, FOXA1
and POU2F1 (OCT1) được cho là có ảnh hưởng trực tiếp đến chức năng AR như
những chất đồng hoạt hóa hoặc đồng kìm hãm [59].
Nhóm hai được chia thành những nhóm nhỏ tùy theo chức năng của chúng trong
nhân bao gồm những biến đổi của AR như phosphoryl hóa, acetyl hóa, sumoyl hóa
hay ubiquitin hóa cũng như tiếp xúc trực tiếp với chromatin. Một số chất thuộc nhóm
enzyme acetyl hóa histon (HAT) ảnh hưởng trực tiếp với AR và điều hòa biểu hiện
gen. Những chất trong nhóm này có thể là những chất đồng hoạt hóa NCOA1,
NCOA2, NCOA3, EP300, KAT2B, KAT5 và những chất đồng kìm hãm SIRT1,
NCOR1 và HDAC [59]. Những chất đồng điều điều khiển làm biến đổi sumoyl hóa
và ubiquitin hóa AR như SUMO3, UBE2I và protein PIAS [59].
Nhóm ba bao gồm những nhân tố phiên mã đặc biệt như FOXA1, Oct1, ETS1 và
AP-1 [59].
1.2.2.4. Cơ sở tế bào học của ung thư tuyến tiền liệt
Trong phần thượng mô TTL có tế bào ống tuyến là tế bào có khả năng biểu lộ thụ
thể androgen, tiết PSA và phụ thuộc androgen cho tăng sinh của chúng, tế bào gốc
trung gian không phụ thuộc androgen cho sự sống còn nhưng lại phụ thuộc androgen
cho tăng sinh mở rộng. Ngoài ra tế bào gốc có khả năng tái sinh để mở rộng nhưng
không phụ thuộc androgen [61].
Sự phát triển khối u ác tính do kích thích bất thường của androgen. Ung thư TTL

chủ yếu xuất hiện ở phần thượng mô TTL. Gần 80-90% ung thư ở giai đoạn đầu là phụ
thuộc androgen do vậy với liệu pháp loại bỏ androgen sẽ dẫn đến chết tế bào có
chương trình của tất cả tế bào phụ thuộc androgen do đó tất cả những tế bào ống tuyến
sẽ bị chết tế bào có chương trình. Kết quả là TTL nhanh chóng teo lại. Chỉ những tế
bào gốc và những tế bào gốc trung gian không phụ thuộc androgen còn sống, những tế
bào này được duy trì trong suốt quá trình loại bỏ androgen, vì chúng thích ứng với
nồng độ androgen trong môi trường thấp và tiếp tục điều chỉnh tín hiệu androgen bằng
cách biểu hiện quá mức AR, khuếch đại, đột biến và đạt tới khả năng tổng hợp
androgen một lần nữa để hoạt hóa con đường AR và cho phép phát triển ung thư mặc

10


dù số lượng không đáng kể của androgen lưu thông trong máu. Như vậy ngoài ung thư
phụ thuộc androgen còn có loại ung thư không phụ thuộc androgen (AIPC) có nguồn
gốc từ tế bào gốc hoặc tế bào gốc trung gian. Điều này lý giải tại sao có những bệnh
nhân không có đáp ứng với liệu pháp hormon hoặc không có đáp ứng lâu dài với
androgen [61].
Dựa trên tìm hiểu về nguồn gốc tế bào ung thư TTL, có thể xác định tế bào đích
trong điều trị ung thư hướng tới việc có liệu pháp cá nhân trong điều trị ung thư tương
lai [61].
Như đã trình bày ở mục 1.1.2, TTL bình thường bao gồm nhiều loại tế bào có độ
nhạy khác nhau đối với androgen. Những tế bào gốc thuộc lớp tế bào đáy không phụ
thuộc androgen, những tế bào ống tuyến phụ thuộc androgen và những tế bào
“khuếch đại” không phụ thuộc androgen nhưng nhạy cảm với androgen. Ở TTL ung
thư bao gồm hỗn hợp các tế bào có đặc điểm mẫn cảm với androgen khác nhau trong
đó phần thượng mô TTL ở trạng thái không cân bằng do tăng sinh quá mức hoặc giảm
tốc độ chết tế bào của các tế bào đáy hoặc những tế bào tiết [18]. TTL ung thư phát
triển tùy thuộc vào tỷ lệ của các tế bào tăng sinh so với những tế bào chết đi.
Androgen là nhân tố chính điều khiển tỷ lệ này bằng cách vừa kích thích tăng sinh tế

bào và vừa ức chế apoptosis. Vì vậy, ung thư TTL phụ thuộc vào nồng độ của
androgen trong việc kích thích sự phát triển và sống còn của các tế bào.
Con đường truyền tín hiệu của AR tùy thuộc vào trao đổi chất của androgen, tính
đặc hiệu của ligand, nồng độ của AR, sự hoạt hóa không phụ thuộc androgen và tiếp
xúc với các cofactor. Có một số thay đổi xảy ra ở con đường tín hiệu của AR trong
suốt quá trình phát triển của ung thư TTL. Những thay đổi này bao gồm các đột biến
sinh dưỡng (somatic) của AR cho phép mở rộng phạm vi phản ứng với ligand, khuếch
đại của AR. Thêm vào đó những thay đổi trong cân bằng giữa những chất đồng điều
khiển AR và các AR khác nhau cho phép hoạt động của cơ chế không phụ thuộc AR.
Hầu hết những khối u ở giai đọan sớm là phụ thuộc androgen và vì vậy việc chữa
trị chung thường là loại bỏ đi androgen thông qua phẫu thuật hay chiếu xạ. Khi
androgen được loại bỏ, những tế bào phụ thuộc androgen sẽ chết và môi trường có

11


lượng hormon thấp này sẽ lựa chọn những tế bào không cần androgen để tăng sinh và
đây chính là ung thư TTL không phụ thuộc androgen (AIPC- androgen independent
protate cancer).
1.2.2.5. Một số con đường phân tử dẫn đến AIPC
a. Những thay đổi trong trao đổi chất của androgen
Gia tăng sản xuất androgen tại chỗ để bù vào việc giảm sút testosteron lưu thông
trong máu. Những tế bào TTL gia tăng tốc độ biến đổi testosteron thành DHT bằng
cách gia tăng hoạt động của 5 α- reductase [46]. Những nghiên cứu dịch tễ cho thấy
rằng những người có mức độ hoạt động cao của 5α- reductase thì có tần suất ung thư
TTL cao. Mặc dù tần suất ung thư TTL thì tương tự nhau ở nam giới thuộc các dân
tộc khác nhau nhưng tỷ lệ nam giới biểu hiện ra bên ngoài triệu chứng lâm sàng của
bệnh ung thư TTL cao nhất thuộc về người Châu Phi rồi đến người da trắng và cuối
cùng là Châu Á. Sở dĩ tỷ lệ nam giới châu Phi mắc ung thư TTL đặc biệt cao vì họ có
tần suất đa hình về gen 5α- reductase là cao nhất. Đa hình ở đây chính là sự thay thế

valine ở codon 89 bằng leucine và điều này làm cho hoạt động của enzyme được tăng
cường. Ngoài ra sự tăng cường hoạt động của enzyme còn do sự đột biến của gen 5αreductase [46].
Trong một nghiên cứu rộng lớn về ung thư TTL, trên 18800 người đàn ông ở độ
tuổi 55 hoặc hơn được chữa trị bằng finasteride và dutasteride (những tác nhân ức chế
5α- reductase) cho thấy nguy cơ phát triển ung thư TTL lần lượt giảm 20%, 22,8%
[116]. Trong tiến triển của ung thư TTL, ngay khi liệu pháp loại bỏ androgen được sử
dụng, nồng độ DHT bên trong TTL vẫn còn cao. Chính những tế bào ung thư TTL liên
quan đến việc gia tăng nồng độ DHT [50]. SRD5A1 và AKR1C3 được gia tăng trong
suốt quá trình loại bỏ androgen, điều này cho thấy tầm quan trọng của tổng hợp DHT
có nguồn gốc từ tuyến thượng thận thay vì từ cholesterol.
b. Những đột biến của AR
Những AR đột biến dường như hiếm ở giai đoạn đầu [92]. Tuy nhiên, số lượng các
AR đột biến gia tăng với sự phát triển của bệnh và sau khi điều trị bằng hormon. Các
AR đột biến ảnh hưởng đến độ đặc hiệu của AR. Đột biến điểm thường thấy ở AR là

12


T877A. Amino acid này ở vị trí kết hợp với ligand. Nó làm thay đổi hóa học lập thể
của vị trí liên kết với ligand và làm mở rộng các ligand có khả năng liên kết với AR
[100]. Nó cho phép các hormon nhân (estrogen và progestin), corticosteroid (cortisol
và cortisone) và các chất kháng androgen (cyproterone và progestin) hoạt hóa AR [35].
Ngoài ra còn có những đột biến tại AR-LBD, ví dụ: L701H, V715M, V730M và
H874Y, những đột biến này tăng cường độ nhạy phiên mã AR cho những steroid khác
bao gồm androgen thuộc tuyến thượng thận, những chất kháng androgen [112]. L701H
được tìm thấy ở AIPC [118]. Những tế bào đột biến có L701H đáp ứng cao với
glucocorticoid (cortisol và cortisone) ở những nồng độ được tìm thấy ở người [118].
H874Y được xác định có ở những bệnh nhân AIPC đã được chữa trị bằng
flutamide [113], bệnh nhân ung thư TTL đã có di căn xương hoặc những bệnh nhân có
điểm Gleason 9 [122]. DHEA, estradiol, progesterone và hydroxyflutamide cảm ứng

trả lời phiên mã do đột biến H874Y hơn là AR không đột biến. Vị trí đột biến này
được xác định cách xa vị trí liên kết với ligand và ảnh hưởng đến liên kết các protein
đồng điều khiển. Vì vậy H874Y ảnh hưởng trực tiếp đến độ đặc hiệu của ligand bằng
cách gây nên thay đổi cấu hình của protein AR [43]. V715M được tìm thấy ở những
bệnh nhân có ung thư TTL kháng lại sự thiến (CRPC) và được hoạt hóa bởi androgen
của tuyến thượng thận, progesteron và nhạy cảm với nồng độ androgen thấp [35]. Một
số lượng nhỏ đột biến vô nghĩa đã được phát hiện ở những phần của AR. Các đột biến
vô nghĩa (K179R và C619Y) ảnh hưởng đến những vùng ở đầu N và DBD của protein
AR [114]. K179R có hiệu lực trong việc bãi bỏ điều tiết của androgen trong khi đó
C619Y gây nên bất hoạt và gắn nhầm chỗ của receptor [91].
c. Khuếch đại và biểu hiện quá mức của AR
Một số nhà khoa học cho rằng cơ chế cho phép những tế bào ung thư TTL tăng
sinh trong điều kiện nồng độ androgen thấp liên quan đến biểu hiện quá mức AR [18].
Sự gia tăng đáng kể AR dẫn đến tăng cường liên kết AR với ligand. Gần 30% mô trở
thành không phụ thuộc androgen có sự khuếch đại gen AR sau khi thực hiện liệu pháp
loại bỏ androgen trong khi đó các mô này trước đây khi chưa thực hiện liệu pháp này
thì không thấy [46]. Kết quả này đã cho thấy khuếch đại là kết quả của việc lựa chọn
những dòng tế bào mà có thể tăng sinh mặc dù nồng độ rất thấp của androgen [46].

13


Khuếch đại AR ở những mô không nhạy cảm với androgen bao gồm khuếch đại nồng
độ RNA và nồng độ protein [18].
d. Những biến thể AR splice
Có 3 loại đồng phân AR thiếu vùng liên kết với ligand, được ký hiệu là AR3, AR4
và AR5 đã được tìm thấy trong CRPC [56] (Hình 1.7). Trong đó AR3 là một trong
những biến thể AR splice chủ yếu biểu hiện trong mô TTL [56]. Ít nhất có bốn cơ chế
tạo thành những những biến thể AR protein như: thay đổi codon bắt dịch mã, phân cắt
protein, tạo thành codon kết thúc sớm do đột biến và do thay đổi ở vị trí bắt đầu phiên

mã.

Khớp
nối

Hình 1.7. Sơ đồ cấu trúc của những biến thể AR splice ở người (Nguồn: Guo Z và
cs, 2009).
Phân tích 429 mô ung thư TTL cho thấy rằng AR3 được gia tăng trong AIPC và
biểu hiện nồng độ AR3 được cho là tương quan đến việc tái xuất hiện lại khối u sau
khi loại bỏ TTL. Không giống như AR bình thường, AR3 được cho là trực tiếp làm gia
tăng biểu hiện AKT1 [41].
e. Những thay đổi ở AR cofactor
Sự biểu hiện nồng độ cao của các chất đồng điều khiển đã được ghi nhận trong ung
thư TTL. Gia tăng biểu hiện của NCOA1 (SRC1), NCOA2 (TIF2, SRC2), KDM1A
(LSD1), KDM4C (JMJD2C), RNF6, TRIM68 và TGFB1I1 (ARA55) liên hệ đến gia
tăng hoạt động của AR trong ung thư TTL [48].
f. Hoạt hóa ngoại lệ của các tác nhân tăng trưởng.
Một vài nhân tố tăng trưởng như IGF-1 (insulin – like growth – factor-1), KGF
(Keratinocyte growth factor) và EGF (epidermal growth factor) có thể hoạt hóa AR,
tạo ra một receptor ngoại lệ và receptor ngoại lệ này có thể tác động vào gen đích

14