3
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN
1. Dịch tễ học ung thư tuyến tiền liệt
1.1.Tình hình ung thư tuyến tiền liệt trên thế giới
Trên thế giới, theo ước tính hiện nay có khoảng 913.000 đàn ông đã được chẩn
đoán UTTTL năm 2008, hơn 2/3 trong số này là ở các nước phát triển [23]. Bệnh có
tỷ lệ cao nhất ở các nước Úc, Niu di lân, Tây Âu, Bắc Âu, và Bắc Mỹ. Bệnh có sự
phân bố với qui mô rộng lớn như vậy là do những nơi này việc sử dụng thử nghiệm
PSA và sinh thiết trong chẩn đoán UTTTL rất phổ biến. Chỉ tính riêng Châu Âu đã
có 338.000 đàn ông được chẩn đoán UTTTL năm 2008. Trong đó tỷ lệ mắc thấp nhất
ở các vùng Đông và Nam Âu, và cao nhất ở Bắc và Tây Âu [ 24]. Ở Anh tỷ lệ
UTTTL tính trên tổng số mắc ung thư ở nam giới là 24% [34]. Tổng số ca mới mắc
năm 2008 là 37.051 người, trong đó tỷ lệ chết là 103,8 người tính trên 100.000 đàn
ông Anh. Một nghiên cứu qua khám nghiệm tử thi của một số đàn ông Trung Quốc,
Đức, Israel, Jamaica, Thụy Điển, và Uganda bị chết vì các nguyên nhân khác cũng
đồng thời phát hiện thấy có UTTTL trong 30% ở tuổi 50, và 80% trong độ tuổi
70[18].
Theo thống kê của Hiệp hội ung thư Mỹ, năm 2004 ở Mỹ đã có 29.900 người chết
vì UTTTL và 230.110 người mới được phát hiện [42]. Tỷ lệ mắc UTTTL có sự khác
nhau đáng kể giữa các chủng tộc. Tỷ lệ mắc cao nhất ở người Mỹ da đen và thấp nhất
ở người Mỹ gốc Á. Trong 5 năm (2001-2005) tỷ lệ mắc UTTTL ở những người da
đen là cao nhất 249 người trên 100.000, ở tộc người da trắng là 157 người trên
100.000 và thấp nhất ở những người Mỹ gốc Á là 94 người trên 100.000 [42].
Tỷ lệ mắc UTTTL nhìn chung tăng nhanh theo tuổi hơn so với bất kỳ loại ung thư
nào khác. Xu hướng mắc bệnh ngày càng tăng (từ năm từ 2001 đến 2008 tỷ lệ mắc
tăng từ 32,624 người lên 37,051). Tỷ lệ bệnh có mối liên quan rõ ràng với tuổi. Trong
tổng số các trường hợp có bệnh ở đàn ông Anh trên 65 tuổi có tới ¾ là UTTTL, còn ở
lứa tuổi từ 70-74 thì UTTTL chiếm đa số [36,37,38]. Đàn ông Mỹ với tuổi dưới 65
có 57 ca trên 100.000, còn với tuổi trên 65 số mắc UTTTL tăng đến 975 ca tính trên
100.000 dân,. Tỷ lệ chết do UTTTL ở đàn ông Mỹ trên 65 tuổi hàng năm là 245
triển trong khu vực này. Vùng trung tâm nằm ở trong cùng của tuyến tiền liệt, chiếm
khoảng 5% khối lượng tuyến. Vùng này nằm bao quanh phần niệu đạo đi từ bàng
quang đến dương vật và thường phát triển trong bệnh phì đại lành tính TTL. Vùng
trung gian, nằm giữa vùng ngoại vi và vùng trung tâm, chiếm khoảng 25% khối
5
lượng của tuyến.
Chức năng của tuyến tiền liệt chưa được biết một cách thật chính xác và đầy đủ
nhưng có một chức năng rõ nhất đã được biết là tuyến tiết ra một chất dịch để pha
loãng tinh trùng. Trong chất dịch đó có chứa một hoạt chất được gọi tên là PSA
(Prostate Specific Antigen). Bình thường PSA chỉ có trong tinh dịch, còn trong máu
PSA xuất hiện với nồng độ rất thấp. Vì vậy trên lâm sàng khi phát hiện có PSA tăng
trong máu chỉ có thể cho thấy đó là biểu hiện các ống tuyến của tuyến tiền liệt vì
nhiều lý do nào đó đã có sự liên thông với các mạch máu trong tuyến tiền liệt dẫn
đến chất dịch của tuyến được đưa vào hệ thống tuần hoàn chứ không chỉ do UTTTL.
2.2. Cơ chế bệnh sinh và chẩn đoán của UTTTL
2.2.1. Trên thế giới
Ung thư nói chung, UTTTL nói riêng không phải là một kẻ xâm lấn xa lạ với cơ
thể mà thực chất ung thư ban đầu là một tế bào đơn lẻ của chính cơ thể bị mắc lỗi.
Thông thường hầu hết mọi tế bào trong cơ thể chúng ta đều tuân theo qui luật tự sao
chép rồi chết đi khi đến lượt, hoặc khi bị cơ thể phát hiện thấy DNA của tế bào có sai
sót và lệnh cho các tế bào lỗi đó phải chết, đó là sự chết theo chương trình
(Apoptosis) của các tế bào. Nếu trong trường hợp một tế bào lỗi không chịu chết đi
và không được sử lý theo nguyên tắc trên, mà bắt đầu phân chia không có sự kiểm
soát đó là bắt đầu của ung thư. Vì vậy ung thư về căn bản là các bệnh lý của gen.
Ở tuyến tiền liệt khi có những tế bào với DNA bị biến đổi phát triển với số lượng
vượt ra khỏi sự kiểm soát của cơ thể, đó chính là lúc UTTTL bắt đầu. UTTTL xảy ra
khi những tế bào ác tính được tạo thành và nhân rộng trong tuyến. Nguyên nhân nào
người UTTTL. Với một đặc điểm quan trọng là protein này chỉ tăng mạnh ở tế bào ác
tính ở tuyến tiền liệt và các mô xung quanh tuyến tiền liệt ung thư vì vậy nó rất đặc
trưng cho UTTTL. Gần đây protein này đã được đề xuất là một dấu ấn sinh học mới
trong tổn thương ác tính của tuyến tiền liệt [22,26].
Ban đầu, các nghiên cứu phát hiện thấy ở các tế bào bình thường có một loại
protein có thể được tách ra với số lượng ít từ một thành phần nào đó của tế bào, hoặc
từ chất nền trong nhân, vì vậy chúng được đặt tên là các NMP (Nuclear matrix
protein). Các NMP được nói đến ở đây bao gồm cả protein từ chất nền nhân được
chiết xuất từ nguồn tự nhiên và cả những protein được sản xuất bằng công nghệ tái tổ
hợp .
7
Năm 2005 lần đầu tiên Robert H. Getzenberg bằng phương pháp đánh dấu đã xác
định được một loại protein ở người không có trong chất nền ở nhân tế bào tuyến tiền
liệt bình thường mà chỉ tồn tại trong nhân của tế bào UTTTL với một lượng nhỏ [40].
Người ta đặt tên protein này là: EPCA ( Kháng nguyên sớm UTTTL) [25,49]. EPCA
của người là một phát hiện mới về protein khác với các NMP của giai đoạn trước ở
chỗ, NMP là protein bình thường luôn có trong chất nền ở sâu bên trong nhân tế bào,
còn EPCA là protein chỉ tồn tại trong nhân của tế bào UTTTL với một lượng nhỏ .
Ngoài ra EPCA còn được tìm thấy chủ yếu ở bên ngoài của nhân tế bào, đặc biệt
trong tế bào chất và màng tế bào ung thư của tuyến tiền liệt [29, 47]. Như vậy,
so với các NMP, sự biểu hiện của EPCA là đặc hiệu hơn cho các tế bào UTTTL.
EPCA có trọng lượng phân tử khoảng 40 kD, có mang phần lớn các đặc điểm của
các protein nền. Vì vậy EPCA được cho là đại diện của một nhóm các protein mới.
Cho đến nay các nhà khoa học còn chứng minh có sự tương quan giữa mức độ biểu
hiện của EPCA ở mô với các giai đoạn tiến triển của ung thư [31,41]. EPCA có nhiều
phân đoạn peptide khác nhau với chiều dài khoảng 5 đến 15 axit amin. EPCA trong
tự nhiên hoặc bất kỳ đoạn peptide nào của chúng, đều có đầy đủ các hoạt tính sinh
nghiên cứu cũng đã xác định EPCA không chỉ có ở mô TTL ung thư mà còn xuất
hiện với nồng cao trong máu bệnh nhân UTTTL. Nồng độ biểu hiện của EPCA có sự
khác biệt giữa người có khối u còn khu trú và người đã có di căn. Vì vậy mức độ
biểu hiện của EPCA cho phép phân biệt giữa bệnh nhân UTTTL còn khu trú trong
tuyến và những người mà khối u đã lan ra ngoài tuyến. Trong một nghiên cứu của
Getzenberg khi đo nồng độ EPCA-2 ở 330 đàn ông. Kết quả xác định chính xác tới
90% cho những người đàn ông bị UTTTL còn khu trú và 98% những người có khối
u đã lan ra ngoài tuyến. Các thử nghiệm này âm tính ở 97% những người đàn ông
không UTTTL. Các nhà khoa học cho rằng EPCA có độ nhạy rất cao và đặc
trưng cho bệnh UTTTL và cho phép xác định được bệnh khi còn ở dạng vết với tỷ lệ
chính xác tới 94% [31,41].
Một nghiên cứu khác sử dụng phương pháp ELISA xác định nồng độ EPCA trong
huyết thanh 449 bệnh nhân đã được phẫu thuật cắt bỏ TTL do phì đại so sánh
với 112 nam giới khỏe mạnh. Với ngưỡng cutoff 10ng /ml, kết quả cho thấy
9
100% những người đàn ông khỏe mạnh không thấy EPCA trong huyết thanh còn
ở những người đàn ông UTTTL phương pháp ELISA đã xác định đúng với độ đặc
hiệu 98% và độ nhạy 100% ( EPCA huyết thanh ở bệnh nhân UTTTL so với những
người không UTTTL và người khỏe mạnh lần lượt là 17,63± 2,42 ng/ml so với
5,58 ± 1,61 ng/ml và 4,95 ± 1,43 ng/ml, P
trong kiểm tra hình thái của hệ niệu [4].
Thăm trực tràng: Phương pháp thăm trực tràng có độ nhạy 78,26% và độ đặc hiệu
70% vì rất phụ thuộc chủ quan của người khám, nên chỉ có giá trị trong định hướng
chẩn đoán UTTTL [4].
Thử nghiệm PSA: PSA là protein hK3 thuộc họ kallikrein có cấu trúc phân tử gồm 15
serine protease được mã hóa bởi một cụm gen trên nhiễm sắc thể 19q3[21]. Bình
thường PSA được tiết trực tiếp vào các ống tuyến tiền liệt, có tác dụng làm loãng và
chống các chất gây đông tinh dịch [32] và chỉ một lượng rất nhỏ PSA thoát được vào
hệ thống tuần hoàn. Trong trường hợp cấu trúc mô của tuyến bị phá vỡ, PSA sẽ
không đi vào ống tuyến mà ra khoảng gian bào rồi đi thẳng vào hệ tuần hoàn [4,45].
Nhiều nghiên cứu đã chứng minh nồng độ PSA tăng ( trên 4ng/ml), không chỉ do
UTTTL và còn thấy tăng trong: các bệnh tăng sinh lành tính của tuyến, các bệnh lý
do viêm hay do chấn thương. Ngược lại, với nồng độ PSA giảm ( dưới 4ng/ml) cũng
không loại trừ được UTTTL . Vì vậy, với việc xác định thấy nồng độ PSA tăng cao
trong máu người ta không chỉ gặp ở bệnh nhân UTTTL mà còn thấy ở bệnh nhân phì
đại lành tính TTL [3]. Nồng độ PSA được cho là bình thường trong máu là 4ng/ml.
Nhưng 75% đàn ông bình thường có nồng độ PSA > 4ng/ml [27], và 35% bệnh nhân
UTTTL có nồng độ PSA bình thường [19]. Ở Việt nam năm 2008, đã có một công bố
về một bệnh nhân UTTTL với nồng độ PSA rất thấp chỉ có 0,6ng/ml [10]. Cho đến
nay các nghiên cứu đều thống nhất, nồng độ PSA trong máu không phải là tiêu chuẩn
vàng cho chẩn đoán UTTTL bởi có một vùng giá trị (4 -10ng/ml) không cho phép
11
phân biệt giữa UTTTL và u phì đại lành tính TTL [27,43]. Các nghiên cứu cũng
khuyến cáo chỉ nên dùng thử nghiệm PSA như một biện pháp hỗ trợ chẩn đoán sớm
UTTTL khi cùng kết hợp với kết quả thăm trực tràng và đặc biệt là cùng với sinh
thiết chẩn đoán [2,9,13,14].
Sinh thiết: Sinh thiết TTL là xét nghiệm có giá trị nhất để chẩn đoán UTTTL với giá
nhà khoa học người Anh mới thành công ở bước thử nghiệm trên chuột [39].
3. Kháng thể tái tổ hợp
Kháng thể tái tổ hợp thực chất là kháng thể đơn dòng được tạo ra theo một số
phương pháp khác nhau. Kháng thể đơn dòng là một tập hợp các KT có cùng một
loại paratope được sinh ra từ một dòng tế bào B vì vậy chỉ kết hợp đặc hiệu với một
loại epitope.
Ngày nay để tạo ra kháng thể đơn dòng người ta có thể sử dụng một trong các
phương pháp: Như (1) Phương pháp tạo tế bào lai. (2) Phương pháp DNA tái tổ hợp.
(3) Phương pháp tạo KT từ các các thể thực khuẩn ( Phage display).
3.1.Phương pháp tạo tế bào lai:
Phương pháp này được tiến hành dựa trên nguyên tắc của sự kết hợp giữa hai đặc
tính: Đó là khả năng phân chia liên tục của tế bào ung thư và khả năng sinh ra
kháng thể của tế bào lympho B đã được mẫn cảm. Từ đó tạo ra một loại tế bào
lai có thể phân bào liên tục trong điều kiện nuôi cấy như tế bào ung thư, đồng
thời lại có khả năng sản sinh ra kháng thể. Các loại tế bào hiện nay đang sử dụng
đó là tế bào lách của chuột nhắt có các lympho B đã được mẫn cảm với một
kháng nguyên nhất định đem lai với tế bào ung thư của tủy xương (Myeloma).
Tạo ra tế bào lai Hybridoma. Hybridoma được đem nuôi cấy, sẽ phân chia liên
tục, và sản sinh ra một lượng lớn kháng thể. Kháng thể này đặc hiệu cho KN đã
gây miễn dịch và có khả năng tồn tại lâu dài sau nhiều lần phân chia [31].
13
“ Nature Biotechnology 25, 1421 – 1434, 7 December 2007”
Tuy nhiên KT đơn dòng được tạo ra theo phương pháp này có một nhược
điểm là cấu trúc hoàn toàn từ chuột. Vì vậy khi sử dụng cho người có hiện tượng
kích thích cơ thể sinh KT kháng lại phần cấu trúc có nguồn gốc chuột ( hiện
Hai loại kháng thể đơn dòng
Sơ đồ tạo kháng thể đơn dòng ghép ( Chimeric monoclonal antibody)
15
Sơ đồ tạo KT đơn dòng nhân tính hóa ( Humanized monoclonal antibody)
3.3.Phương pháp tạo kháng thể đơn dòng hoàn toàn người trên thể thực
khuẩn
( Phage display)
Tạo KT đơn dòng hoàn toàn người bằng kỹ thuật phage display là một
phương pháp dựa trên các tổ hợp kháng thể có sẵn ( thư viện KT) để chọn ra KT
( phage scFV) đặc hiệu nhất với KN đích. Tiếp theo cac phage KT này được
chuyển vào trong một cơ thể sinh vật khác rồi từ đó chủ động sản xuất ra một số
lượng lớn các gen và KT xác định mong muốn.
Qui trình tạo KT đơn dòng hoàn toàn người bằng kỹ thuật phage display có
thể chia thành 3 giai đoạn: (1) Tách dòng gen mã hóa KN từ mẫu bệnh phẩm.
(2) Biểu hiện và thu nhận KN. (3) Thu nhận KT đặc hiệu KN ( Tạo KT tái tổ
hợp).
Giai đoạn tách dòng gen mã hóa KN
Nguyên liệu khởi đầu thường là mRNA hơn là DNA, vì mRNA chỉ chứa các
exon mã hóa, các intron bị cắt bỏ trong suốt quá trình phiên mã. Các RNA của
KN được khuếch đại bằng phản ứng PCR cho sản phẩm DNA mã hóa KN [28].
Giai đoạn biểu hiện và thu nhận KN
KT không hoàn chỉnh. Vì đây là các phân tử chuỗi đơn nên các KT này có thể dễ
dàng thay đổi để kết hợp với KN hơn các phân tử KT đầy đủ với cấu trúc không
17
gian ba chiều trong phân tử globulin miễn dịch hoàn chỉnh (IgG). Các KT tái tổ
hợp này có đủ khả năng để liên kết với kháng nguyên, gồm 3 loại: scFv, F(ab) 2,
và Fab [33].
(2) Loại KT hay được sử dụng hiện nay là scFv. Các gen mã hóa scFv được
đưa vào trong các vector để được biểu hiện ở bề mặt các thể thực khuẩn. Bằng
cách dùng các gen KT được gắn với gen của thể thực khuẩn. Thể thực khuẩn này
có khả năng biểu hiện ra KT này cùng với protein vỏ hiện diện ở một đầu của
phage và đây là cơ sở để tạo ra thư viện gen kháng thể của người.
Thư viện KT của người hiện nay đã có nguồn gen từ 64 người và tổ hợp lại
có thể tạo ra khoảng 1,2x109 loại KT. Với số lượng này đủ để nhận biết và kết
hợp với các KN đích cho các mục tiêu nghiên cứu hiện nay[33,47].
Sơ đồ thư viện hiển thi thực khuẩn thể
18
(3) Từ thư viện thể thực khuẩn với các kháng thể trên bề mặt được sàng
lọc bằng cách gắn với KN đích. Các KT có vị trí gắn không phù hợp với KN
đích sẽ bị rửa trôi và chỉ còn lại các KT có vị trí gắn phù hợp với KN đích
được giữ lại.
Sơ đồ sàng lọc KT phage-scFv đặc hiệu KN