看看最近的文章

摘要

这项研究的目的是开发新的高精度检测方法，用于前列腺癌的早期诊断。为此，采用仪器中子活化分析和电感耦合等离子体原子发射光谱法，分别对正常(n=37)、良性肥大(n=32)和癌性前列腺(n=60)中Ca/Al、Ca/B、Ca/Ba、Ca/Mn、Mg/Al、Mg/B、Mg/Ba、Mg/Al、Mg/B、Mg/Ba、Mg/Al、Mg/B、Mg/Mn、S/Al、S/B、Zn/Ba和Zn/Mn质量分数比值进行了无损检测和无损检测。均值的平均值±标准误差(M±SΕΜ)的质量分数比正常组织如下Ca / Al 103±21日Ca / B 4320±805 Ca / Ba 2957±577,Ca / Mn 2061±325毫克/ Al 36.1±4.1 Mg / B 1599±239毫克/ Ba 1086±227毫克/ Mn 776±70、S / 319±31,S / B 14749±2166 S / Ba 9640±1968、S / 6991±379 Mn,锌/铝41.3±9.7,锌/ B 1974±559、锌/ Ba 1003±195、分别和锌/锰875±214。结果表明，良性肥厚组织Ca/B、Mg/B、S/B质量分数均低于正常水平，Mg/Al、Mg/Mn质量分数显著高于正常水平。在癌组织中，所有比值都明显低于正常和良性前列腺肥大组织。结果表明，Ca/Ba、Ca/Mn、Mg/Al、Mg/Ba、Zn/Al、Zn/B和Zn/Ba的质量分数比对鉴别诊断最有帮助。最后，我们建议使用针活检核心中质量分数比的(Ca/Ba)∙(Mg/Al)∙(Zn/Mn)和(Ca/Ba)∙(Mg/Al)∙(S/B)∙(Zn/Mn)乘法作为区分前列腺恶性和良性的最具信息量的指标。这些试验的敏感性、特异性和准确性分别为100-9%、100-2%和100-2%。需要更多样本的进一步研究来证实我们的发现，研究化学元素含量对前列腺癌病因的影响，并检查长期病理结果。

关键字

化学元素;化学元素质量分数比;前列腺癌;良性前列腺肥大;前列腺癌;中子活化分析;电感耦合等离子体原子发射光谱法

介绍

前列腺可能是中年以上男性许多健康问题的根源，最常见的是良性前列腺增生(BPH)和前列腺癌(PCa)。前列腺增生是一种非癌性前列腺肿大，可导致尿道阻塞，严重影响生活质量[1]。组织学前列腺增生的患病率在40-50岁男性中约为50-60%，在60岁男性中超过70%，在70岁以上男性中超过90%[2,3]。在包括北美在内的许多西方工业化国家，前列腺癌是男性非皮肤恶性肿瘤中最常见的诊断形式，除肺癌外，是癌症死亡的主要原因[4-9]。虽然前列腺增生和前列腺癌的病因尚不清楚，但一些电解质和微量元素与这些前列腺疾病的发展有关[10-29]。

电解质和微量元素具有重要的生理功能，如维持和调节细胞功能和信号传导、基因调节、酶反应的激活或抑制、神经传递和调节膜功能。化学元素的必需或毒性(致突变、致癌)特性分别取决于组织特异性需求或耐受性[30]。化学元素的过度积累、缺乏或失衡会扰乱细胞功能，导致细胞变性、死亡和恶性转化[31]。

有报道的研究发现，与正常前列腺组织相比，增生性和癌性前列腺组织中的化学元素含量发生了显著变化[31-66]。此外，锌含量作为前列腺癌诊断的肿瘤标志物具有重要的信息价值[67,68]。因此，除锌外，其他一些化学元素也有可能作为前列腺良恶性区分的肿瘤标志物。

目前用于测量人体组织样品中化学元素含量的方法包括许多方法。在这些方法中，短寿命放射性核素仪器中子活化分析高分辨率光谱法(INAA-SLR)是一种无损且灵敏度最高的技术之一。它可以测量几毫克组织中的化学元素含量，而无需对样品进行任何处理，从而避免了在样品制备过程中改变化学元素含量的可能性[69-72]。然而，INAA-SLR只能测定正常和癌前列腺组织样品中6-7种化学元素的平均质量分数[15,21,28,65,66]。电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)是一种比INAA-SLR更强大的分析工具[18,22,47]，但样品消解是该方法进行元素分析的关键步骤。在我们之前的研究中，当ICP-AES获得的某些化学元素的结果在INAA-SLR数据的控制下时，我们提供了两种分析方法的结合使用[47]。

我们采用INAA-SLR和ICP-AES相结合的方法对正常、BPH和PCa组织中Al、B、Ba、Br、Ca、Cu、Fe、K、Li、Mg、Mn、Na、P、S、Si、Sr和Zn含量进行了分析研究，首次获得了可靠的结果[22]。特别是，研究表明，在前列腺癌中，Al、B、Ba和Mn的平均值高于健康前列腺和增生前列腺[22,73-78]，而Ca、Mg、S和Zn的平均值低于健康前列腺和增生前列腺[22,73-78]。所获得的结果为BPH和PCa鉴别诊断的新方法奠定了基础，其实质是确定前列腺硬化部位穿刺活检材料中化学元素含量的比值，因为与化学元素含量的绝对值相比，利用其含量比值更适合诊断[79]。

目前的研究有三个目的。主要目的是获得可靠的化学元素含量结果，计算40岁以上健康男性完整前列腺中Ca/Al、Ca/B、Ca/Ba、Ca/Mn、Mg/Al、Mg/B、Mg/Ba、Mg/Mn、S/Al、S/B、S/Ba、S/Mn、Zn/Al、Zn/B、Zn/Ba和Zn/Mn质量分数比，以及年龄匹配的前列腺增生或前列腺增生合并非破坏性INAA-SLR和破坏性ICP-AES患者前列腺中Ca/Al、Ca/B、Ca/Ba和Zn/Mn质量分数比。第二个目的是比较正常前列腺、增生前列腺和癌前列腺的化学元素比值水平，第三个目的是评估前列腺癌诊断中的化学元素比值水平。

所有研究都得到了奥布宁斯克医学放射研究中心伦理委员会的批准。

材料与方法

样品

研究的患者(n=92)在医学放射研究中心泌尿外科住院。他们都是欧洲-高加索人，莫斯科和奥布宁斯克(位于莫斯科西南105公里处的一个非工业地区的小城市)的公民。经直肠穿刺活检可疑的硬化区域的前列腺对每个病人进行，允许形态学研究前列腺组织在这些地方，并估计其化学元素含量。在所有病例中，诊断都是通过活检和切除材料研究获得的临床和形态学结果来证实的。32例BPH患者年龄56 ~ 78岁，平均66±6 (M±SD)岁。60例患者年龄40 ~ 79岁，均为前列腺癌(t1 ~ t4期)。平均年龄65±10 (M±SD)岁。

对37名年龄在41-87岁之间突然死亡的男性进行尸检，取下了完整的前列腺。所有死者都是欧洲-高加索人，莫斯科公民。平均年龄55±11 (M±SD)岁。大多数死亡是由于创伤造成的。在死亡后2天内，从前列腺背叶和外侧叶周围区采集组织样本，然后将样本分成两部分。一个用于形态学研究，另一个用于化学元素分析。组织学检查用于控制年龄的符合性，并确认无微腺瘤病和潜伏癌[15,21,28]。

样品制备

所有组织样本被分成两部分。一个用于形态学研究，另一个用于化学元素分析。用于化学元素分析的样品称重后，冷冻干燥并均质。样品重量约为10 mg(活检材料)和50-100 mg(切除材料)用于INAA-SLR测量化学元素。INAA-SLR样品分别密封在聚乙烯薄膜中，事先用丙酮和精馏酒精洗涤。密封的样品被放置在贴有标签的聚乙烯安瓿中。

NAA-SLR检查后，前列腺样本从聚乙烯安瓿中取出，用于ICP-AES。样品在高压灭菌器中分解;1.5 mL浓HNO_3.(硝酸在65%时，最大(max) 0.0000005% Hg;GR, ISO, Merck)和0.3 mL H₂O₂(纯用于分析)添加到前列腺组织样品中，置于单室高压灭菌器(Ancon-AT2, Ltd, Russia)中，然后在160-200°C下加热3小时。高压灭菌后，冷却至室温，分解样品的溶液用去离子水(最多20 mL)稀释，并转移到塑料量瓶中。同时，在没有组织样品(只有HNO)的高压灭菌器中进行相同的程序_3.+ H₂O₂+去离子水)，所得溶液作为对照样品。

仪器和方法

NAA-SLR和ICP-AES方法的详细信息以及其他分析细节在我们之前的出版物[15,18,21,22,28,47,65,66]中有介绍。

认证参考物质

质量控制用国际原子能机构(IAEA)认证标准物质IAEA H-4动物肌肉的10个亚样和波兰华沙核化学与技术研究所(INCT - tl -1茶叶和INCT- mph -2混合波兰草药的5个亚样与前列腺组织样品同时分析。所有CRM样本的处理方法与前列腺组织样本相同。该质量保证计划的详细结果已在早期的出版物中提出[18,22,47]。

计算机程序与统计

使用专用计算机程序进行INAA模式优化[80]。所有用于INAA-SLR的前列腺样品均为一式两份，化学元素含量的平均值用于最终计算。对于用INAA-SLR和ICP-AES测定的元素，取所有结果的平均值。采用Microsoft Office Excel软件，计算正常、良性增生和癌性前列腺组织Ca/Al、Ca/B、Ca/Ba、Ca/Mn、Mg/Al、Mg/B、Mg/Ba、Mg/Mn、S/Al、S/B、S/Ba、S/Mn、Zn/Al、Zn/B、Zn/Ba和Zn/Mn质量分数比的统计总结性、算术平均值、标准差、平均值、最小值和最大值的标准误差、中位数、0.025和0.975水平的百分位数。采用参数Student’s t检验和非参数Wilcoxon-Mann-Whitney检验来评价BPH与Norm、PCa与Norm、PCa与BPH结果的差异U以及。为了构建“正常、良性肥大和癌性前列腺中化学元素质量分数比率或选定比率乘法的单个数据集”图，还使用了Microsoft Office Excel软件。

结果

表1描述了正常、良性肥大和癌性前列腺Ca/Al、Ca/B、Ca/Ba、Ca/Mn、Mg/Al、Mg/B、Mg/Ba、Mg/Mn、S/Al、S/B、S/Ba、S/Mn、Zn/Al、Zn/B、Zn/Ba和Zn/Mn质量分数比的某些统计参数(算术平均值、标准差、平均值、最小值和最大值、中位数、0.025和0.975水平的百分位数)。

Ca/Al、Ca/B、Ca/Ba、Ca/Mn、Mg/Al、Mg/B、Mg/Ba、Mg/Mn、S/Al、S/B、S/Ba、S/Mn、Zn/Al、Zn/B、Zn/Ba、Zn/Mn质量分数比的均值之比及均值之差见表2。

表3包含本工作计算的Al、B、Ba、Ca、Mg、Mn、S、Zn质量分数对PCa诊断的重要性(敏感性、特异性和准确性)参数。

图1-4和图5分别描述了Ca/Al、Ca/B、Ca/Ba、Ca/Mn、Mg/Al、Mg/B、Mg/Mn、S/Al、S/B、S/Ba、S/Mn、Zn/Al、Zn/B、Zn/Ba和Zn/Mn质量分数比的单个数据集，以及正常、良性肥大和癌性前列腺所有样本中(Ca/Ba)∙(Mg/Al)∙(Zn/Mn)和(Ca/Ba)∙(Mg/Al)∙(S/B)∙(Zn/Mn)质量分数比乘法的单个数据集。

讨论

正如我们所表明的[18,22,47]，使用CRM IAEA H-4、INCT-SBF-4大豆粉、INCT-TL-1茶叶和INCT-MPH-2混合波兰草药作为认证的标准物质来分析前列腺组织样品是完全可以接受的。INAA-SLR和ICP-AES分析的Al, B, Ba, Ca, Mg, Mn, S和Zn含量与标准物质的认证数据吻合良好，表明研究结果的准确性可接受，见表1和表2。

计算了Ca/Al、Ca/B、Ca/Ba、Ca/Mn、Mg/Al、Mg/B、Mg/Ba、Mg/Mn、S/Al、S/B、S/Ba、S/Mn、Zn/Al、Zn/B、Zn/Ba和Zn/Mn 16种质量分数比的平均值和所有选定的统计参数(表1)。测量了所有或大部分正常前列腺样本中这些化学元素的质量分数。BPH和PCa样本的肿块变化很大，从几毫克(针活检材料样本)到100毫克(切除材料样本)不等。因此，在BPH和PCa前列腺中，所有样品中都测量了Zn的质量分数，而在22个样品(分别为11个BPH和11个PCa样品)中测定了其他化学元素的质量分数。因此，Ca/Al、Ca/B、Ca/Ba、Ca/Mn、Mg/Al、Mg/B、Mg/Ba、Mg/Mn、S/Al、S/B、S/Ba、S/Mn、Zn/Al、Zn/B、Zn/Ba和Zn/Mn的质量分数比在所有或大部分正常前列腺中均有计算，仅在22例增生和癌性前列腺中计算。

表1所示的结果显示算术平均值和中位数之间存在实质性差异，这推翻了所调查元素含量比的正态分布。这些发现是我们使用参数Student’s比较正常前列腺、前列腺增生和前列腺癌的质量分数比平均值的动机t-检验和非参数Wilcoxon-Mann-WhitneyU以及。在人类前列腺中没有发现化学元素质量分数比的公开数据。

表1。Ca/Al、Ca/B、Ca/Ba、Ca/Mn、Mg/Al、Mg/B、Mg/Ba、Mg/Mn、S/Al、S/B、S/Ba、S/Mn、Zn/Al、Zn/B、Zn/Ba和Zn/Mn质量分数比在正常、良性增生(BPH)和癌性前列腺(PCa)中的统计参数。M-arithmetic意思;sd标准偏差;sem -均值标准误差;Min-minimum价值;Max-maximum价值;每0.025百分位，0.025水平;每0.975百分位，0.975水平。

组织	比	的意思是	SD	扫描电镜	最小值	马克斯	中位数	Per.0.025	Per.0.975
正常n = 25	Ca / Al	103	101	21	18.0	507	69.2	19.9	329
	Ca / B	4320	3778	805	421	16360	3127	447	12941
	Ca / Ba	2957	2705	577	503	10895	2119	620	9324
	Ca /锰	2061	1557	325	787	7659	1669	808	6380
	毫克/ Al	36.1	20.3	4.1	9.00	83.2	32.9	9.14	75.3
	毫克/ B	1599	1147	239	262	3777	1340	293	3762
	毫克/ Ba	1086	1090	227	213	4355	712	290	4213
	毫克/锰	776	344	70	405	1638	681	417	1615
	S / Al	319	157	31	110	806	302	111	676
	S / B	14749	10389	2166	2882	31840	11739	2903	31608
	S / Ba	9640	9438	1968	2065	46175	6967	2694	33980
	S /锰	6991	1857	379	3298	10203	7047	4164	10178
	锌/铝	41.3	48.4	9.7	3.84	234	30.9	6.18	169
	锌/ B	1974	2682	559	220	12225	1174	258	8801
	锌/ Ba	1003	933	195	117	3918	581	191	3393
	锌/锰	875	1050	214	177	5335	585	203	3347
BPH n = 11	Ca / Al	101	57	18	46.2	221	73.3	46.5	208
	Ca / B	1550	572	191	365	2302	1696	487	2221
	Ca / Ba	2034	832	251	796	3111	1915	823	3040
	Ca /锰	1789	616	186	973	2982	1691	987	2829
	毫克/ Al	58.8	28.4	9.0	27.2	127	51.2	29.3	117
	毫克/ B	928	413	138	215	1453	971	282	1436
	毫克/ Ba	1258	657	198	403	2421	1034	4792	2377
	毫克/锰	1077	377	114	520	1710	1148	533	1665
	S / Al	431	214	68	227	939	345	237	854
	S / B	6694	3038	1013	2638	12977	6908	2820	12004
	S / Ba	9418	5273	1590	3487	21629	8361	3710	19680
	S /锰	7735	1965	592	4507	11355	7276	4732	10913
	锌/铝	59.0	31.0	9.8	12.9	109	53.4	16.3	107
	锌/ B	1360	1250	417	102	4432	1130	216	3902
	锌/ Ba	1373	674	203	534	2266	1251	534	2234
	锌/锰	1261	615	185	272	2462	1479	383	2292
PCa n = 11	Ca / Al	5.24	6.51	1.96	0.982	19.3	1.63	1.03	17.7
	Ca / B	119	183	58	17.4	635	62.3	22.1	515
	Ca / Ba	102	157	47	8.27	422	38.6	8.80	420
	Ca /锰	181	218	66	44.9	772	91.0	46.7	670
	毫克/ Al	2.78	3.33	1.05	0.277	8.75	0.852	0.313	8.47
	毫克/ B	70.1	132	44.2	8.35	421	31.6	9.08	346
	毫克/ Ba	67.5	105	33.4	5.99	275	12.4	6.02	269
	毫克/锰	107	133	42	9.07	458	74.1	10.2	389
	S / Al	37.0	39.9	12.0	7.52	119	15.2	7.66	112
	S / B	903	1298	410	167	4519	457	184	3752
	S / Ba	850	1324	399	84.3	3957	190	85.7	3704
	S /锰	1476	1966	593	264	7241	1116	301	5834
	锌/铝	1.16	1.73	0.52	0.119	4.53	0.231	0.126	4.48
	锌/ B	28.8	66.5	21.0	2.73	218	9.16	3.13	172
	锌/ Ba	29.5	56.5	17.0	1.26	145	3.51	1.28	144
	锌/锰	42.8	76.9	23.2	4.87	265	13.9	5.37	218

从表2中可以看出，在良性肥厚组织中，Ca/Al、Ca/Ba、Ca/Mn、Mg/Ba、S/Al、S/Ba、S/Mn、Zn/Al、Zn/B、Zn/Ba和Zn/Mn的质量分数比与正常水平没有差异，而Mg/Al和Mg/Mn的质量分数比较高，Ca/B、Mg/B和S/B的质量分数比较低。癌组织中化学元素质量分数的比值明显低于正常前列腺实质。与前列腺良性肥大组织相比，所有这些质量分数比在癌组织中显示出相似的变化。

表2。正常、良性肥大和癌性前列腺Ca/Al、Ca/B、Ca/Ba、Ca/Mn、Mg/Al、Mg/B、Mg/Ba、Mg/Mn、S/Al、S/B、S/Ba、S/Mn、Zn/Al、Zn/B、Zn/Ba和Zn/Mn质量分数比的平均值和平均值的差异。t-test-Student的t以及,U-test-Wilcoxon-Mann-WhitneyU以及,大胆的显著差异。

质量分数 比	BPH与正常(N)			PCa与Normal (N)			前列腺癌和前列腺增生
	比 良性前列腺增生/ N	p t以及	p U以及	比 PCa / N	p t以及	p U以及	比 PCa /前列腺肥大	p t以及	p U以及
Ca / Al	0.98	= 0.94	> 0.05	0.051	< 0.00047	≤0.01	0.052	< 0.00009	≤0.01
Ca / B	0.36	<0.003	≤0.01	0.028	< 0.00004	≤0.01	0.077	< 0.00004	≤0.01
Ca / Ba	0.69	= 0.15	> 0.05	0.034	< 0.00002	≤0.01	0.050	< 0.00007	≤0.01
Ca /锰	0.87	= 0.47	> 0.05	0.088	< 0.00001	≤0.01	0.101	< 0.00001	≤0.01
毫克/ Al	1.63	＝0.039	> 0.05	0.077	< 0.00015	≤0.01	0.047	< 0.00001	≤0.01
毫克/ B	0.58	＝0.021	≤0.05	0.044	< 0.00017	≤0.01	0.076	< 0.00001	≤0.01
毫克/ Ba	1.16	= 0.57	> 0.05	0.062	< 0.00012	≤0.01	0.054	< 0.00019	≤0.01
毫克/锰	1.39	＝0.037	> 0.05	0.138	< 0.00001	≤0.01	0.099	< 0.00001	≤0.01
S / Al	1.35	= 0.15	> 0.05	0.116	< 0.00023	≤0.01	0.086	< 0.00001	≤0.01
S / B	0.45	<0.003	≤0.01	0.061	< 0.00029	≤0.01	0.135	< 0.00001	≤0.01
S / Ba	0.98	= 0.93	> 0.05	0.088	< 0.00026	≤0.01	0.090	< 0.00021	≤0.01
S /锰	1.11	= 0.30	> 0.05	0.211	< 0.00001	≤0.01	0.191	< 0.00001	≤0.01
锌/铝	1.43	= 0.21	> 0.05	0.028	< 0.00023	≤0.01	0.020	< 0.00037	≤0.01
锌/ B	0.69	= 0.39	> 0.05	0.015	< 0.013	≤0.01	0.021	< 0.0022	≤0.01
锌/ Ba	1.37	= 0.20	> 0.05	0.029	< 0.00006	≤0.01	0.021	< 0.00006	≤0.01
锌/锰	1.44	= 0.18	> 0.05	0.049	< 0.00006	≤0.01	0.034	< 0.00077	≤0.01

分析前列腺组织中的元素含量比率可能成为一种强有力的诊断工具。在很大程度上，寻找早期前列腺癌诊断新方法的恢复是由于对前列腺特异性抗原(PSA)血清检测有限能力的关键评估所获得的经验[81,82]。除了PSA血清测试和前列腺穿刺活检核心的形态学研究外，其他高度精确的测试方法的发展似乎非常有用。本研究的实验条件尽可能接近医院条件。在所有病例中，我们分析了从前列腺硬化部位的活检中获得的部分材料。因此，我们的数据使我们能够充分评估元素含量比对PCa诊断的重要性。从单个数据集(图1-4)和表3中可以明显看出，所有质量分数比的值对于鉴别诊断非常有用。例如，假设Ca/Ba质量分数比为PCa的上限(图1和表3)为450，并对“PCa或完整和BPH组织”进行估计，得到如下值:

灵敏度={真阳性(TP)/ [TP +假阴性(FN)]}·100% = (100-9)%;

特异性={真阴性(TN)/ [TN +假阳性(FP)]}·100% = (100-3)%;

精度= [(TP + TN) / (TP + FP + TN + FN)]·100% =(100 - 2)%。

图1所示。正常(1)良性肥大(2)和癌性(3)前列腺样本中Ca/Al、Ca/B、Ca/Ba和Ca/Mn质量分数比的单独数据集。

图2。。正常(1)良性肥大(2)和癌性(3)前列腺样本中Mg/Al、Mg/B、Mg/Ba和Mg/Mn质量分数比的单独数据集。

图3。正常(1)良性肥大(2)和癌性(3)前列腺样本中S/Al、S/B、S/Ba和S/Mn质量分数比的单独数据集。

图4。正常(1)良性肥大(2)和癌性(3)前列腺样本中Zn/Al、Zn/B、Zn/Ba和Zn/Mn质量分数比的个体数据集。

在计算置信区间时考虑了所调查前列腺的数量[83]。换句话说，如果前列腺活检样本中的Ca/Ba质量分数不高于450，则诊断恶性肿瘤的准确率为(100-2)%。因此，使用(Ca/Ba)试验可以在(100-9)%的病例中诊断癌症(灵敏度)。

值得注意的是，本研究中所调查的所有化学元素质量分数的比值对前列腺癌的诊断都非常有用，这些检测具有良好的敏感性，特异性和准确性，分别在89%-100%，86%-100%和89%-100%的范围内变化(表3)。然而，如果使用所选比值的组合，则可能增加前列腺癌的“上限”值与正常和BPH结果中最低值之间的分离距离。例如，为此目的可采用(Ca/Ba)∙(Mg/Al)∙(Zn/Mn)或(Ca/Ba)∙(Mg/Al)∙(S/B)∙(Zn/Mn)的乘法。如果将13000水平作为诊断前列腺癌的(Ca/Ba)∙(Mg/Al)∙(S/B)∙(Zn/Mn)检测的“上限”(图5)，该检测的灵敏度、特异性和准确性分别为100-9%、100-3%和100-2%，正常前列腺和BPH前列腺的最低值几乎是癌性前列腺最低值的30倍。

图5。(Ca/Ba)∙(Mg/Al)∙(Zn/Mn)和(Ca/Ba)∙(Mg/Al)∙(S/B)∙(Zn/Mn)在正常(1)良性肥大(2)和癌性(3)前列腺样品中的个体数据集。

表3。Ca/Al、Ca/B、Ca/Ba、Ca/Mn、Mg/Al、Mg/B、Mg/Ba、Mg/Mn、S/Al、S/B、S/Ba、S/Mn、Zn/Al、Zn/B、Zn/Ba、Zn/Mn质量分数比值对前列腺癌诊断的重要性(敏感性、特异性和准确性)参数(对“前列腺癌或正常前列腺和前列腺增生”进行估计)。m算术平均值，sd标准差。

质量分数比 或者它们的乘法	上PCa极限	灵敏度 ％	特异性 ％	精度 ％
Ca / Al	17	91±9	97±3	96±3
Ca / B	300	90±10	91±5	90±5
Ca / Ba	450	100 - 9	100 - 3	100 - 2
Ca /锰	780	100 - 9	100 - 3	100 - 2
毫克/ Al	8.8	100 - 10	100 - 3	100 - 2
毫克/ B	200	89±11	86±6	89±5
毫克/ Ba	280	100 - 10	97±3	98±2
毫克/锰	370	90±10	100 - 3	100 - 2
S / Al	One hundred.	91±9	100 - 3	98±2
S / B	2500	89±11	100 - 3	98±2
S / Ba	2950	91±9	97±3	96±3
S /锰	3200	91±9	100 - 3	98±2
锌/铝	4.6	100 - 9	97±3	98±2
锌/ B	220	100 - 10	97±3	98±2
锌/ Ba	150	100 - 9	97±3	98±2
锌/锰	170	91±9	100 - 3	98±2
(Ca / Ba)∙∙(毫克/ Al)(锌、锰)	100000	100 - 9	100 - 3	100 - 2
(Ca / Ba)∙∙(毫克/ Al) (S / B)∙(锌、锰)	130000	100 - 9	100 - 3	100 - 2

针刺活检芯中Ca/Al、Ca/Ba、Ca/Mn、Mg/Ba、S/Al、S/Ba、S/Mn、Zn/Al、Zn/B、Zn/Ba和Zn/Mn的质量分数比可作为诊断前列腺癌的工具，与Zn质量分数试验的特征相当[67,68]。然而，我们认为应用元素含量比更适合PCa的诊断。元素质量分数取决于样品质量，随着水分的流失而降低。针活检核心是一小块组织，具有相对较高的“表面/体积”比。采样后，它开始迅速失去质量。样品的失重取决于操作室和储藏室的湿度[69]。因此，很难确定针活检芯的新鲜质量和精确计算化学元素的质量分数。样品冷冻干燥，储存在气密小瓶中直到称重，然后在干质量基础上计算质量分数是消除样品质量变化的唯一可能方法。相反，元素含量比的准确性不取决于样品质量和水分含量的变化。因此，这种方法不需要干燥的样品。 Moreover, the use of the relations between mass fractions of chemical elements is particularly promising for the development of在活的有机体内诊断方法，包括前列腺癌的诊断。

结论

非破坏性的INAA-SLR和破坏性的ICP-AES相结合的分析方法是精确测定正常、BPH和癌前列腺组织样品中化学元素质量分数及其比值的满意分析工具。本文利用INAA-SLR和ICP-AES数据，计算正常、良性增生和癌性前列腺Ca/Al、Ca/Ba、Ca/Mn、Mg/Ba、S/Al、S/Ba、S/Mn、Zn/Al、Zn/B、Zn/Ba和Zn/Mn质量分数比的平均值。结果表明，良性增生前列腺Ca/Al、Ca/Ba、Ca/Mn、Mg/Ba、S/Al、S/Ba、S/Mn、Zn/Al、Zn/B、Zn/Ba、Zn/Mn质量分数比与正常无异，Mg/Al、Mg/Mn质量分数比较高，Ca/B、Mg/B、S/B质量分数比较低。前列腺癌Ca/Al、Ca/Ba、Ca/Mn、Mg/Ba、S/Al、S/Ba、S/Mn、Zn/Al、Zn/B、Zn/Ba和Zn/Mn的质量分数比明显低于正常和良性增生前列腺。结果表明，在研究中所调查的化学元素质量分数的所有比率对前列腺癌的诊断提供了信息。最后，我们建议使用选定的元素质量分数比率的估计和他们的一些乘法在针活检核心作为诊断前列腺癌的准确工具。需要更多样本的进一步研究来证实我们的发现，研究腺体组织中元素质量分数比对前列腺癌病因学的影响，并检查长期病理结果。

致谢

我们感谢奥布宁斯克医学放射研究中心Tatyana Sviridova博士和莫斯科俄罗斯医学科学院人类形态学研究所已故的A.A. Zhavoronkov教授提供前列腺样本。我们也感谢俄罗斯Chernogolovka微电子技术和高纯度材料研究所Karandaschev V.博士、Nosenko S.博士和Moskvina I.博士对ICP-AES分析的帮助。

参考文献

1. Kirby RS(2000)良性前列腺增生的自然历史:我们在过去十年中了解到了什么。泌尿外科56: 3 - 6。(Crossref)
2. Roehrborn C, McConnell J(2002)良性前列腺增生的病因、病理生理、流行病学和自然史。In: Walsh P, Retik A, Vaughan E, Wein A(编)Campbell泌尿外科，第八版，费城:Saunders, P: 1297-1336。
3. Lepor H(2005)男性老龄化人群中良性前列腺增生的病理生理学。牧师Urol7供应4:S3-3S12。(Crossref)
4. Oliver SE, Gunnell D, Donovan JL(2000)英国、威尔士和美国前列腺癌死亡率趋势的比较。《柳叶刀》355: 1788 - 1789。(Crossref)
5. 库马尔RJ, Barqawi AB, Crawford ED(2004)前列腺癌流行病学研究。商业简报:美国肿瘤学评论: 1 - 6。
6. madams J, Brewster D, Gavin A, Steward J, Elliott J，等。(2009)英国癌症患病率:2008年估计。癌症101: 541 - 547。(Crossref)
7. 卢茨JM, Francisci S, Mugno E, Usel M, pompekirn V，等。(2003)中欧癌症患病率:EUROPREVAL研究。安杂志14: 313 - 322。(Crossref)
8. [Möller]王晓明，王晓明，王晓明，等。(2003)欧洲地区癌症流行病学研究。安杂志14: 946 - 957。(Crossref)
9. De Angelis R, Grande E, Inghelmann R, Francisci S, Micheli A等(2007)1970 - 2010年意大利癌症患病率估算。的肿瘤93: 392 - 397。(Crossref)
10. 李晓明，李晓明(1994)镉与前列腺癌的关系。[J]环境与健康43: 251 - 269。(Crossref)
11. (1999)锌在前列腺癌发生中的作用。In: Anke M .(编)耶拿:friedrich - schiller - universititp: 104-115。
12. 黄志强，陈志强(2001)硒、锌与前列腺癌的关系。论文牧师23日:93 - 101。(Crossref)
13. zaiichick V (2004) INAA和EDXRF在正常人前列腺锌含量和分布的年龄动态评估中的应用。[J]放射性核化学262: 229 - 234。
14. Gray MA, Centeno JA, Slaney DP, Ejnik JW, Todorov T等。(2005)环境中微量元素暴露与新西兰三个民族前列腺癌的关系。环境与公共卫生2: 374 - 384。(Crossref)
15. zaiichick S, zaiichick V (2011) INAA在正常人前列腺中Br、Ca、Cl、K、Mg、Mn和Na含量的年龄动态评估中的应用。[J]放射性核化学288: 197 - 202。
16. zaiichick S, zaiichick V(2011)用中子活化分析研究了年龄对完整人前列腺中Ag、Co、Cr、Fe、Hg、Sb、Sc、Se和Zn含量的影响。苹果辐射等69: 827 - 833。
版权所有OAT。版权所有
17. Zaichick S, Zaichick V(2011)用能量色散x射线荧光分析研究成年男性完整和形态正常前列腺组织中Br、Fe、Rb、Sr和Zn的含量及其相互关系。x射线范围40: 464 - 469。
18. zaiichick V, Nosenko S, Moskvina I(2012)用电感耦合等离子体原子发射光谱法研究年龄对成年男性完整前列腺中12种化学元素含量的影响。生物微量元素研究147: 49-58。(Crossref)
19. Zaichick S, Zaichick V, Nosenko S, Moskvina I(2012)电感耦合等离子体质谱法测定完整前列腺中52种微量元素的质量组分和锌微量元素含量比。生物微量元素研究149: 171 - 183。
20. zaiichick V, zaiichick S(2014)成人非增生性前列腺的组织学和锌含量变化。年龄(Dordr)36: 167 - 181。(Crossref)
21. Zaichick V, Zaichick S2 (2014) INAA在成人和老年人前列腺化学元素质量分数评价中的应用。苹果辐射等90: 62 - 73。(Crossref)
22. zaiichick V, zaiichick S(2014)中子活化-电感耦合等离子体原子发射光谱法测定成人和老年人前列腺中微量元素。生物化学公开杂志1: 16-33。
23. zaiichick V, zaiichick S(2014)使用INAA和ICP-MS评估成人和老年人前列腺中微量元素的质量分数。[J]放射性核化学301: 383 - 397。
24. Zaichick V(2015)核分析及相关方法研究成年和老年男性非增生性前列腺中宏微量元素含量随年龄的变化。生物微量元素研究168: 44-60。(Crossref)
25. zaiichick V, zaiichick S(2015)膳食矿物质摄入与前列腺癌:基于前列腺化学元素含量的问题洞察。老年康复临床实践4: 164 - 171。
26. zaiichick V, zaiichick S(2015)全球铀污染:基于人类前列腺中铀含量的问题见解。环境与健康科学[J]1: 1 - 5。
27. zaiichick V, zaiichick S(2016)成年期非增生性前列腺组织中几种雄激素依赖性和非依赖性微量元素的浓度和分布变化。J妇产科4: 1 - 10。
28. zaiichick V, zaiichick S(2016)成人非增生性前列腺中Br、Ca、Cl、K、Mg、Mn、Na浓度和组织学分布的年龄相关性变化。欧洲生物和医学科学研究杂志4: 31-48。
29. zaiichick V, zaiichick S(2016)成年期非增生性前列腺中Ag、Co、Cr、Fe、Hg、Rb、Sb、Sc、Se和Zn的浓度和组织学分布变化。J妇产科2: 011。
30. Zaichick V(2006)医学元素学作为一门新的科学学科。[J]放射性核化学269: 303 - 309。
31. tippton IH, Cook MJ(1963)人体组织中的微量元素。2来自美国的成人受试者。健康的今天9: 103 - 145。(Crossref)
32. Stitch SR(1957)人体组织中的微量元素。半定量光谱调查物化学J67: 97 - 103。(Crossref)
33. 张建军，张建军，张建军，等。(2004)中国生物医学工程杂志，中国生物医学工程杂志，34(5):391 - 391。
34. 贾利茨M, Anke M, Holzinger S(1998)《生物多样性的研究》，Wildschwein, Damhirsch, Reh, Rothirsch, Mufflon和Mensch。见:安科，M(编)，孟根与空间元素，p: 467-474。
35. Kubo H, Hashimoto S, Ishibashi A, Chiba R, Yokota H(1976)人体组织切片中Fe, Cu, Zn和Br浓度的同时测定。医学物理学3: 204 - 209。
36. zaiichick S, zaiichick V(2010)前列腺穿刺活检标本中锌含量的能量色散x射线荧光分析方法及便携式设备。x射线范围39: 83 - 89。
37. Schneider HJ, Anke M, Holm W(1970)青年男性睾丸、附睾、精囊、前列腺和射精的无机成分。在乌罗尔·尼弗罗尔2: 419 - 427。
38. Tohno S, Kobayashi M, Shimizu H, Tohno Y, Suwannahoy P等。(2009)日本人前列腺中选择元素浓度的年龄变化。生物微量元素研究127: 211 - 227。(Crossref)
39. Anspaugh LR, Robinson WL, Martin WH, Lowe OA(1973)人体器官中正常和患病状态元素浓度出版信息汇编。NTRLp: 1 - 4。
40. 李建平，李建平，李建平，等(1998)前列腺组织和血浆中微量元素在前列腺疾病中的作用。印度癌症17: 34-37。(Crossref)
41. 桑根H(1967)微量金属对人前列腺乌头酸酶活性的影响。日本新经济学社58: 1146 - 1159。(Crossref)
42. Guntupalli JNR, Padala S, Gummuluri AVRM, Muktineni RK, Byreddy SR等。(2007)利用粒子诱导x射线发射技术对正常、良性肥大和癌性前列腺组织进行微量元素分析。欧洲J癌症预防16: 108 - 115。
43. zaiichick V, zaiichick S(2013)通过中子活化分析研究年龄对儿童和青年前列腺中Br、Ca、Cl、K、Mg、Mn和Na质量分数的影响。苹果辐射等82: 145 - 151。(Crossref)
44. (1972)人体内的无机元素。一、Ba、Br、Ca、Cd、Cs、Cu、K、Mn、Ni、Sn、Sr、Y、Zn在人体内的存在。Ann Med Exp Biol Fenn: 99 - 162。(Crossref)
45. Banas A, Kwiatek WM, Zajac W(2001)组织切片中微量元素的同步辐射分析:GNUPLOT在spxe光谱分析中的应用。合金与化合物杂志328: 135 - 138。
46. Soman SD, Joseph KT, Raut SJ, Mulay CD, Parameshwaran M，等。(1970)人体组织中主要和微量元素含量的研究。健康的今天19日:641 - 656。(Crossref)
47. Zaichick V, Zaichick S (2013) NAA-SLR和ICP-AES在儿童和青年前列腺19种化学元素质量分数评价中的应用。生物微量元素研究156: 357 - 366。(Crossref)
48. Belt TH, Irwin D, King EJ(1936)没有职业性接触硅尘的人的组织中的硅和粉尘沉积。医学协会可以吗34: 125 - 133。(Crossref)
49. Galván-Bobadilla AI, García-Escamilla RM, Gutiérrez-García N, Mendoza-Magaña ML, Rosiles-Martínez R(2005)前列腺癌和良性前列腺增生的镉和锌浓度。Rev latinamer Patol clint52: 109 - 117。
50. zaiichick S, zaiichick V(2014)良性前列腺肥大组织中微量元素含量的EDXRF测定。见:基本相互作用与中子，中子光谱学，核结构，超冷中子，相关主题。杜布纳，莫斯科地区，联合核研究所，俄罗斯p: 311-316。
51. [3]李建军，李建军，李建军，等。(2007)前列腺癌的研究进展与进展。当代泌尿与肾脏科学杂志63: 543 - 546。
52. leit o RG, Palumbo A, Souza PAVR, Pereira GR, Canellas CGL等。(2014)利用全反射x射线荧光分析前列腺组织中元素浓度。辐射物理与化学95: 62 - 64。
53. 杨建军，杨建军，李建军，等(2005)前列腺癌组织中微量金属的含量测定。医学化学48: 630 - 634。(Crossref)
54. MarczyÅ " ska A, Kulpa J, LeÅ " ko J(1983)锌浓度与患病人类前列腺基本元素的关系。在乌罗尔·尼弗罗尔15: 257 - 265。(Crossref)
55. Picurelli L1, Olcina PV, Roig MD, Ferrer J(1991)[正常和病理前列腺组织中铁、镁、铜和锌的测定]。Actas urrol尤指15: 344 - 350。(Crossref)
56. Györkey F, Min KW, Huff JA, Györkey P(1967)人前列腺中的锌和镁:正常、增生和肿瘤。癌症Res27日:1348 - 1353。(Crossref)
57. 王晓明，王晓明，王晓明，等。(2006)前列腺增生与前列腺癌的鉴别。波兰物理学报109: 377 - 381。
58. Kiziler AR, Aydemir B, Guzel S, Alici B, Ataus S等。(2010)微量元素水平和比值变化可能用于前列腺癌疾病进展和分级的识别。微量元素和电解质27日:65 - 72。
59. Eckhert CD (2005) gleason分级前列腺组织中风险相关因素的微定位和定量。《年度报告》，加州大学洛杉矶分校，第1-12页。
60. Paluszkiewicz C, Kwiatek W(2001)用FTIR显微光谱和SRIXE技术分析人类前列腺癌组织。J分子结构565 - 566: 329 - 334。
61. Kwiatek WM, Banas A, Gajda M, Galka M, Pawlicki B等。(2005)基于SRIXE的肿瘤组织分析。合金与化合物杂志401: 173 - 177。
62. Kwiatek WM, Hanson AL, Paluszkiewicz C, Galka, Gajda M等。(2004)SRIXE和XANES在前列腺组织剖面铁氧化态测定中的应用。合金与化合物杂志362: 83 - 87。
63. Hienzsch E, Schneider HJ, Anke M(1970)正常前列腺、前列腺腺瘤和前列腺癌中微量元素数量和含量的比较研究。Z·乌罗尔·尼弗罗尔63: 543 - 546。(Crossref)
64. Dhar NK, Goel TC, Dube PC, Chowdhury AR, Kar AB(1973)人前列腺良性增生和恶性肿瘤亚细胞部分锌的分布和浓度。Exp Mol Pathol19日:139 - 142。
65. zaiichick V, zaiichick S(2016)前列腺增生患者前列腺组织中一些主要和微量元素的水平。《雅各布斯肾与泌尿学杂志》3: 025。
66. zaiichick V, zaiichick S(2016)人前列腺腺癌中溴、钙、钾、镁、锰和钠的含量。[J]血液与肿瘤研究2(2): 1 - 12。
67. zaiichick VY, Sviridova TV, zaiichick SV(1997)锌在人前列腺中的作用:正常、增生和癌变。在乌罗尔·尼弗罗尔29日:565 - 574。(Crossref)
68. zaiichick S, zaiichick V(2012)用中子活化分析法研究人前列腺正常、良性肥大和癌变组织中的微量元素。苹果辐射等70: 81 - 87。
69. Zaichick V(1997)临床医学、职业和环境卫生中INAA生物材料的取样、样品储存和制备。见:利用核技术和同位素技术协调与健康有关的环境测量。维也纳:原子能机构p: 123-133。
70. Zaichick V, Zaichick S(1996)采样过程中生物医学样本污染的仪器效应。《分析化学杂志51: 1200 - 1205。
71. zaiichick V, zaiichick S(1997)生物材料冷冻干燥过程中化学元素损失的研究。[J]放射性核化学218: 249 - 253。
72. zaiichick V(2004)干痛过程中生物样品中化学元素的损失。医学中的微量元素5: 17-22。
73. Zaichick V, Zaichick S, Davydov G(2015)利用中子活化分析研究前列腺增生与非增生化学元素含量的差异。生物微量元素研究164: 25 - 35。(Crossref)
74. zaiichick S, zaiichick V(2015)良性前列腺增生患者前列腺组织中一些雄激素依赖性和非依赖性微量元素的水平。男:是的Res三3。
75. zaiichick V, zaiichick S(2016)前列腺增生患者前列腺组织中一些主要和微量元素的水平。JJ尼弗罗·乌罗尔3: 025。
76. zaiichick V, zaiichick S(2016)人前列腺腺癌中溴、钙、钾、镁、锰、钠的含量。[J]血液与肿瘤研究2: 1 - 12。
77. zaiichick V, zaiichick S(2016)成人非增生性前列腺中18种化学元素浓度和组织学分布的年龄相关性变化。WJPMR2: 5日至18日期间召开。
78. zaiichick V, zaiichick S(2016)正常前列腺与癌前列腺中17种化学元素含量及其相互关系的比较。前列腺癌杂志1: 105。
79. zaiichick V, zaiichick S(2016)人增生性前列腺组织中化学元素含量/钙比值。国际应用生命科学杂志4: 1 - 11。
80. Korelo AM, Zaichick V(1993)医学和环境样品多元素INAA优化软件。在:环境保护中的活化分析。杜布纳，莫斯科地区，俄罗斯:联合核研究所p: 326-332。
81. 游离和总前列腺特异性抗原(PSA)测量的临床应用:综述。前列腺增刊7: 64 - 69。(Crossref)
82. Hjertholm P, Fenger-Gron M, Vestergaard M, Christensen MB, Borre M等。(2015)前列腺特异性抗原检测与前列腺癌预后的差异:生态学研究。恶性肿瘤136: 435 - 442。
83. 基因VS(1967)诊断和生理研究控制论数据处理的简单方法。莫斯科,Nauka。