前言

前列腺癌(PCa)是全球男性中第二常见的肿瘤，分别是欧洲和美国癌症相关死亡的第二和第三大常见原因。PCa在发展到晚期之前通常没有症状。因此，筛选其早期检测的可能性对于减少PCa死亡的机会至关重要。前列腺癌的常规筛查依赖于血液中前列腺特异性抗原(PSA)水平的测量和直肠指检(DRE)。前列腺特异性抗原检测结果阳性(血清前列腺特异性抗原高于4纳克/毫升-1)的男性通常会接受经直肠超声引导下的前列腺活检，这是前列腺癌诊断的标准。几项临床试验的结果表明，前列腺特异性抗原筛查可以降低前列腺癌死亡率，这是由于其在早期检测前列腺癌的高诊断敏感性。然而，基于血清前列腺特异性抗原的前列腺癌诊断缺乏足够的诊断特异性，因为血液中前列腺特异性抗原水平升高可能与其他疾病有关，如良性前列腺增生、前列腺炎和尿路感染。由于这个原因，基于前列腺特异性抗原的筛查仍有争议，这可以从关于该主题的现有几个指南中的不同支持和反对建议中观察到。

研究内容

都灵大学的研究人员提出了用于检测尿中前列腺特异性抗原(uPSA)的侧流生物传感器的开发和应用。该生物传感器允许在10分钟内检测到uPSA，检测限和定量范围分别为20纳克/毫升-1和37–420纳克/毫升-1。其准确度为92%，与参比电化学发光免疫分析方法几乎完全一致。生物传感器设计提供了截止浓度下测试线信号的消失。这是通过双层传感策略实现的，其中金纳米粒子用葡萄球菌蛋白A(一种介体)而不是抗PSA抗体进行功能化。该策略允许对特定抗体的浓度进行微调，在截止值获得测试线的开/关开关。截止值也是在这项工作中建立的，基于140名疑似前列腺癌患者和首次活检患者的uPSA水平分布。生物传感器在28例患者中预测重复活检结果的临床应用显示，灵敏度、特异性、阳性和阴性预测值分别为100%、64%、74%和100%。

实验方法

通过使用变压吸附强化的合成尿液并一式三份测量每种分析物浓度，生物传感器在0至5000纳克/毫升-1之间进行校准。检测限(LOD)计算为对应于空白信号的分析物浓度减去空白的三个标准偏差。定量范围被认为是给予空白信号的80% (IC80)和20% (IC20)之间的信号的前列腺特异性抗原水平。为了与参考ECLIA进行比较，168个样品也根据低于/高于截止值的测量uPSA被分类为阳性/阴性。将生物传感器的准确度与参考ECLIA进行了比较，结果一致的数量除以测量的样本数量(乘以100)。通过在3个不同的日期分析10个不同的样品(5个样品的uPSA <截止值，5个样品的uPSA >截止值)并使用3个不同批次的条带(n =3)，对uPSA生物传感器的日内、日间、批内和批间再现性进行了评估。最后，评估了进行实时稳定性实验的生物传感器的保质期。为了进行稳定性实验，将完全组装好的测试条密封在装有干燥剂的箔袋中，并在室温下储存。在每个测试日，从仓库中取出必要的试纸条，用于测试3种uPSA浓度。

横向流动生物传感器示意图。

推荐作为诊断指标的前列腺特异性抗原、血清前列腺特异性抗原和联合模型(年龄、血清前列腺特异性抗原和DRE)的ROC曲线。

尿检将有助于改善PCa检测和管理的临床决策。

结论

研究人员评估了uPSA作为预测再次活检结果的可能生物标志物。由于PCa的高风险，在140名计划进行活检的受试者的培训人群中建立了uPSA值的阈值，以区分PCa+和PCa。基于已建立的临界值，研究人员开发并报告了第一个检测uPSA的POCT，利用直观的免疫分析格式进行简单的结果解释。横向流动生物传感器显示的检出限和定量范围分别为20纳克/毫升-1和37-420纳克/毫升-1。在人体尿样分析中，该生物传感器显示变异系数≤ 13%，测试无效率≤1.2%。将侧流生物传感器应用于验证人群中的PCa诊断，发现通过便携式快速生物传感器对uPSA进行极其简单、非侵入性和经济高效的检测，可以提高PCa检测的准确性，并避免64%的不必要的再次活检，而不会损失诊断灵敏度。未来的工作重点是增加研究人群，以提高测试的诊断有效性，并确认使用uPSA生物传感器作为评估PCa风险分层时指导临床决策的便利工具。

https://doi.org/10.1016/j.snb.2020.128812。