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科技部補助專題研究計畫成果報告
(□期中進度報告/■期末報告)
內分泌干擾物質多重暴露與攝護腺疾病之相關性及機制探討研究—
鄰苯二甲酸酯、壬基酚、雙酚
A 共同暴露與攝護腺疾病之相關性及機制探討研究
計畫類別:■個別型計畫 □整合型計畫
計畫編號:MOST 103-2314-B-006 -018 -MY3
執行期間:2014 年 08 月 01 日至 2017 年 07 月 31 日
執行機構及系所:國立成功大學工業衛生科暨環境醫學研究所
計畫主持人:李俊璋 國立成功大學環境醫學研究所
協同主持人:楊文宏、蔡育賢、蔡宗欣 國立成功大學醫學系泌尿科
計畫參與人員:張偉翔、王嘉渝、鄭如芳、盧瀅安
本計畫除繳交成果報告外,另含下列出國報告,共 1 份:
□執行國際合作與移地研究心得報告
■出席國際學術會議心得報告
期末報告處理方式:
1. 公開方式:
□非列管計畫亦不具下列情形,立即公開查詢
■涉及專利或其他智慧財產權,□一年■二年後可公開查詢
2.「本研究」是否已有嚴重損及公共利益之發現:■否 □是
3.「本報告」是否建議提供政府單位施政參考■否 □是, (請列舉提
供之單位;本部不經審議,依勾選逕予轉送)
中 華 民 國 106 年 7 月
2 摘要 由醫療統計可知近 10 年來良性攝護腺肥大及攝護腺癌症發生率及盛行率有逐年增加的 趨勢,而影響攝護腺疾患之危險因子除年齡、基因、種族及生活習慣外,環境因子中環境毒 物或內分泌干擾物已被認為是重要之交互作用因子,但攝護腺疾患究由單一或多重因子造成? 及其機制為何?尚需進一步研究。2012 年醫療統計顯示,台灣男性因攝護腺肥大(Hyperplasia of prostate)就醫之就診率於 45-49 歲中有 2069/105人、65-69 歲中有 19532/105人及85 歲以 上則有34241/105人,隨年齡增加而成等比級數曲線增加,且自2006 至 2012 年,攝護腺癌已 連續七年居臺灣男性主要癌症死因第七位。動物及流行病學研究皆顯示鄰苯二甲酸酯 (Phthalate esters, PAEs)、壬基酚(Nonyl phenol, NP)、苯二甲酚類(Bisphenol A, BPA)及其 代謝物(尤其是 MEHP、NP 及 BPA),可透過抗雄性激素作用導致雄性生殖毒害及內分泌系統 紊亂,主要影響為睪丸不全症候群、睪固酮及精液品質降低;另外亦會導致實驗動物攝護腺 細胞增生、攝護腺重量異常等,然而對人類攝護腺是否也具影響,目前尚無定論及人體研究 調查。PAEs 及 BPA 經常添加於塑膠品中,作為增塑劑;在化粧品及衛生用品上,PAEs 則作 為溶劑及定香劑,Nonyl Phenol (NP)主要用於清潔劑及界面活性劑,但因 PAEs、BPA 及 NP 易於生產、使用及廢棄過程中釋放至環境中,因此普遍存於環境生態系。人體暴露 PAEs、 BPA 及 NP 後主要代謝途徑包括 UDP-GT 之鍵結催化及細胞色素 P450 氧化反應,不同代謝機 制將產生具不同毒性之代謝產物。因此若能界定PAEs、BPA 及 NP 暴露及其代謝產物與攝護 腺疾患之相關性,並評估對攝護腺疾患之影響風險,進而有效管理PAEs、BPA 及 NP,將有 助於攝護腺疾患之預防及降低其盛行率。因此本計畫為第一個自泌尿科門診招募20 歲以上之 良性攝護腺肥大及攝護腺癌患者,探討PAEs、BPA 及 NP 之共同暴露對良性攝護腺肥大及攝 護腺癌之影響機制研究。 整合三年結果,自醫院泌尿科招募適合之251 位攝護腺疾病患者,並簽屬人體試驗同意 書,經排除資料缺漏及非攝護腺疾病患者後已完成207 位受試者尿液中 PAEs 代謝物、BPA、 NP 濃度分析、生殖荷爾蒙濃度檢測及臨床理學檢查等工作。排除攝護腺癌及資料不全者後, 將 BPH 及 BPE 患者依攝護腺體積以三分位分成輕、中、重度攝護腺肥大患者三組。結果
顯示, FSH、E2、the E2: E1 ratio 及 the E2: TT ratio、PSA、Prostate volume and Qmax 於三組
間具統計上顯著差異(P-value < 0.05);FSH、E2、the E2: E1 ratio 及 the E2: TT ratio 於三組
間具統計上顯著趨勢性增加(P-trend < 0.05)。經 creatinine 校正後之 MEHP、MECPP 及 BPA
於三組間具統計上顯著差異(P-value < 0.05);MiBP、MnBP、MEHP、MEHHP、MEOHP、 MECPP、BPA 及 NP 於三組間具統計上顯著趨勢性增加(P-trend < 0.05)。經校正影響因子
(年齡、BMI、抽菸、喝酒、採血時間、採血季節)後之複迴歸結果發現血清中 E1、E2、DHT、
the E2: E1 ratio、the E2: TT ratio 與攝護腺體積呈顯著正相關(P-value < 0.05)。尿中 DEHP 代
謝物、 DBP 代謝物、BPA 濃度與 PSA 及攝護腺體積成顯著正相關(P-value < 0.05)。尿中
DEHP 代謝物、 DBP 代謝物、BPA 濃度與雌激素(E2、E1)、雄激素(DHT)及及轉化酵素
指標(the E2: E1 ratio 及 the E2: TT ratio)皆呈顯著症相關(P-value < 0.05)。因此,本研究結
果發現環境中PAEs、BPA 及 NP 暴露可能透過干擾雄性素及雌激素平衡,進而影響攝護腺體
積增加情形。
3 Abstract
In the past decades, researchers found the prevalence and incidence rate of benign prostatic hyperplasia (BPH) and prostate cancer (PCa) were increased in elderly population worldwide and had raised concern by publics. Multiple risk factors including age, genetic, lifestyle and environmental toxicants might cause prostatic disorders. For environmental contamination, endocrine disruptor is the most important among the risk factors. According to health insurance survey in 2012, the clinic visit rates of prostatic hypertrophy were 2,069/105 in 45-49 years old,
19,532/105 in 65-69 years old, and 34,241/105 inabove 85 years old. In male Taiwanese, prostate
cancer occupied the seventh cause of cancer death during 2006 to 2012. Mountain evidences indicated that exposure of phthalates, nonyl phenol and bisphenol A may causes several detrimental reproductive and developmental defects through acting anti-androgenic activity, including testicular dysgenesis syndrome, decreased testosterone production, poor semen quality, and increasing prostate proliferation among animals. Phthalate esters (PAEs) and bisphenol A (BPA) are widely used as plasticizers in consumer products and nonylphenol (NP) was used as surfactants in home and industrial cleaning products. All of them were spread around environment and human beings via multiple exposure routes. Glucuronidation and oxidation (CYP450) are two main metabolic pathways for human metabolism for PAEs, BPA and NP. Researches indicated that diversity of metabolic enzyme activities might induct different metabolic capacities among species. However, little is known to explore the active mechanism and impact of PAEs, BPA and NP on prostatic disorders. The present study is the first research to explore the association and active mechanism between concurrent exposure of phthalates, bisphenol A, nonylphenol, and prostatic diseases.
Based on the results of three years project, 251 men with benign prostatic hyperplasia (BPH), benign prostatic enlargement (BPE) and prostate cancer (PCa) were recruited through urology clinics, and all were diagnosed according to the urologist’ diagnosis. Clinical examination, steroid hormones and urinary concentrations of phthalate metabolites, bisphenol A and nonylphenol were measured. The significant highest levels of PSA and urinary phthalate metabolites (DBP and DEHP metabolites), BPA and lowest level of Qmax were found in the men of large-sized prostate group (P-value < 0.05). After adjusting potential confounders (Age, BMI, smoking, drinking, blood sampling time, blood sampling season, and hypertension for oxidative stress only), blood E1, E2,
DHT, the E2: E1 ratio and the E2: TT ratio were significantly postive associated with PSA and
prostate volume (P-value < 0.05) were found. DEHP metabolites, DBP metabolites and BPA were significantly postive associated with E1, E2, DHT, the E2: E1 ratio and the E2: TT ratio (P-value <
0.05); MBzP, MEOPP, MECPP, MiNP and MiDP were significantly postive associated with iNOS (P-value < 0.05). DEHP metabolites, DBP metabolites and BPA were positively associated with PSA and prostate volume (P-value < 0.05). In conclusion, exposure to phthalate, especially DEHP, DBP, BPA and NP, may promote the development of prostate by interfering with the balance of androgen and estrogen in adult men with BPH.
Key words: phthalates, bisphenol A, nonylphenol, benign prostatic hyperplasia, reproductive hormone, prostatic specific antigen
4 目錄 摘要 ... 2 ABSTRACT ... 3 第一章 前言 ... 6 1-1 前言 ... 6 1-2 目的 ... 6 1-3 本研究第三年完成之工作項目 ... 6 第二章 文獻探討 ... 7 2-1 鄰苯二甲酸酯、雙酚 A、壬基酚之物化特性 ... 7 2-2 鄰苯二甲酸酯類、雙酚 A、壬基酚之暴露源 ... 7 2-3 環境荷爾蒙之代謝機制及代謝物濃度調查 ... 7 2-3-1. 鄰苯二甲酸酯代謝機制及一般民眾濃度調查 ... 8 2-3-2. 酚類化合物之代謝機制及一般民眾濃度調查 ... 8 2-4 攝護腺相關疾病 ... 8 2-4-1 攝護腺器官構造 ... 8 2-4-2 攝護腺相關疾病及盛行率調查 ... 9 2-4-3 攝護腺疾病診斷及檢查 ... 9 2-4-4 攝護腺疾病之危險因子 ... 9 2-5 生殖荷爾蒙調控與攝護腺發展及疾病 ... 9 2-5-1 生殖荷爾蒙與攝護腺疾病 ... 9 2-5-2 攝護腺相關特異性抗原與攝護腺疾病 ... 10 2-6 鄰苯二甲酸酯、雙酚 A、壬基酚暴露與生殖荷爾蒙變化 ... 10 2-6-1 動物實驗與體外毒性測試 ... 10 2-6-2 人類流行病學研究 ... 11 2-7 鄰苯二甲酸酯、雙酚 A、壬基酚暴露與攝護腺 ... 12 第三章 研究方法 ... 13 3-1 研究對象招募及分組 ... 13 3-1-1 研究個案招募 ... 13 3-1-2 良性攝護腺肥大與攝護腺癌分組標準 ... 13 3-2 環境中 PAES、BPA 及 NP 暴露來源及生活品質調查評估之標準化問卷 ... 14 3-3 血液採樣策略與分析方法 ... 14 3-4 尿液採樣策略與分析方法 ... 14 3-5 數據解析 ... 15 第四章 結果與討論 ... 15 4-1 受試者基本資料 ... 15 4-2 攝護腺臨床診斷結果 ... 16 4-3 血中荷爾蒙濃度 ... 16 4-4 尿中鄰苯二甲酸酯類代謝物、雙酚 A 及壬基酚濃度 ... 17 4-5 荷爾蒙平衡與良性攝護腺增生 ... 18 4-6 鄰苯二甲酸酯、雙酚 A 及壬基酚暴露與荷爾蒙調控平衡 ... 18 4-7 鄰苯二甲酸酯暴露、雙酚 A 及壬基酚與良性攝護腺增生 ... 19 第五章 結論與建議 ... 19 5-1 結論 ... 19 5-2 建議 ... 19
5 表目錄 表4- 1 受試者基本資料... 21 表4- 2 攝護腺臨床診斷指標... 22 表4- 3 生殖荷爾蒙濃度之分析結果... 23 表4- 4 尿液中鄰苯二甲酸酯代謝物、雙酚 A 及壬基酚濃度分佈... 24 表4- 5 尿液中鄰苯二甲酸酯代謝物濃度之分析結果... 25 表4- 6 荷爾蒙及氧化壓力與攝護腺臨床診斷指標之迴歸結果... 26 表4- 7 鄰苯二甲酸酯代謝物、雙酚 A、壬基酚與荷爾蒙之迴歸結果... 27 表4- 8 鄰苯二甲酸酯代謝物與氧化壓力及攝護腺診斷指標之迴歸結果... 28
6 第一章 前言 1-1 前言 隨著醫療及社會進步,我國中老年人口(中年為45-65 歲及老年為 65 歲以上)及其比率因 國民壽命延長與出生率降低而有顯著增加的趨勢,全球因應此情勢正致力於高齡醫學與老年學研 究發展,對中老年人族群常見疾病及老年症候群之研究更加重視。2012 年全球男性癌症死因中, 攝護腺癌佔居全球主要癌症死因第二位(IARC 2012),近年世界各國於攝護腺盛行率有逐年增加 之趨勢(Baade et al. 2013);依行政院衛生福利部的死因統計顯示,攝護腺癌自 2006 年至 2012 年, 已連續七年位居臺灣男性主要癌症死因第七位(衛福部統計處 2012)。目前,攝護腺癌的致病機 轉與危險因子,國內外研究皆尚無定論,其為男性生理老化後所致之病症,因早期沒有症狀,不 易被發現。攝護腺癌可能的危險因子包括年齡、種族及家族史,不同種族間有顯著的發生率差異, 以非裔美國人最高、白種人次之、亞洲人最低。這表示不同種族間基因差異、環境暴露與生活型 態等危險因子可能在攝護腺癌的發生扮演重要角色。環境暴露因子在近年來引發全球學者關注, 其中「內分泌干擾物質(Endocrine disruptors)」─ 戴奧辛、有機錫化合物(Organotins)、殺蟲劑 (Pesticide)、鄰苯二甲酸酯類(Phthalate esters, PAEs)、雙酚A(Bisphenol A, BPA)、壬基酚(Nonyl Phenol, NP)、多氯聯苯(Polychlorinated biphenyls, PCBs)及部分有機氯(Organochloride)、有 機磷系(Organophosphat)農藥等,尤其是鄰苯二甲酸酯類及苯二甲酚類等內分泌干擾物質因同 時具弱雌激素(estrogenic)或抗雄性素(anti-androgenic)作用,暴露後可能透過模仿、干擾、 加強或拮抗生物體內荷爾蒙的正常作用,使許多並非由性染色體先天決定,而是由後天環境或社 會因素決定性別的動物傾向雌性化(Deborah Cadbury 1999),因此亦被稱為「環境荷爾蒙 (Environmental hormones)」。而現今國內外卻鮮少研究探討內分泌干擾物質(尤其是鄰苯二甲 酸酯類、壬基酚及雙酚 A 等)對攝護腺生長、發育、分化及攝護腺相關疾病之影響機轉,本計 畫為第一個研究,由招募泌尿科門診45 歲以上之良性攝護腺肥大及攝護腺癌患者,探討鄰苯二 甲酸酯類、雙酚A 及壬基酚之共暴露對良性攝護腺肥大及攝護腺癌之影響機制。 1-2 目的 本計畫研究目的為: 1. 利用已建置完成尿液中 PAEs、BPA、NP 分析方法,了解受試者尿液樣本中 PAEs、BPA、 NP 代謝物濃度分析及內在暴露劑量之差異比較。 2. 利用受試者攝護腺體積及 TRUS-biopsy 評估,並進行臨床及病理分期結果評估。 3. 分析受試者尿液中 PAEs 代謝物濃度與生殖荷爾蒙之關係。 4. 探討受試者尿液中 PAEs 代謝物濃度與臨床攝護腺診斷結果之關係。 1-3 本研究第三年完成之工作項目 1. 依據臨床診斷標準,已自成大醫院泌尿科招募符合篩選規範之良性攝護腺肥大與攝護腺癌 患者共251 位男性為研究族群,充分使其瞭解研究內容,並簽屬人體試驗同意書。 2. 使用已建立之攝護腺疾患成人環境中內分泌干擾物質暴露來源及生活品質調查評估標準 化問卷,完成251 位良性攝護腺肥大與攝護腺癌患者環境中內分泌干擾物質之暴露來源及 暴露實態調查。 3. 完成 251 位良性攝護腺肥大與攝護腺癌患者,尿液中 MMP、MEP、MEHP 及 MnBP 等 11 種鄰苯二甲酸酯代謝物濃度分析,與完成 251 位良性攝護腺肥大與攝護腺癌患者尿液 中BPA 及 NP 代謝物濃度分析工作。
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4. 完成 251 位良性攝護腺肥大與攝護腺癌患者,血清中 Estradiol (E2)、Testosterone(T)、
Free testosterone(FT)、Inhibin B、Sex hormone-binding globulin(SHBG)、Follicle-stimulating hormone (FSH)及 Luteinizing hormone(LH)等生殖荷爾蒙濃度分析工作。
5. 進行攝護腺疾病與 PAEs、BPA 及 NP 暴露之相關性探討。 第二章 文獻探討
2-1 鄰苯二甲酸酯、雙酚 A、壬基酚之物化特性
PAEs 為酞酐(phthalic anhydride)與醇類經酯化反應生成的衍生物,目前在台灣環保署已列 管的PAEs 種類共有 26 種,其中包括鄰苯二甲酸二甲酯(Dimethyl phthalate, DMP)、鄰苯二甲酸 二乙酯(Diethyl phthalate, DEP)、鄰苯二甲酸二丁酯(Di-n-butyl phthalate, DBP)、鄰苯二甲酸丁 酯苯甲酯(Butyl benzyl phthalate, BBzP)、鄰苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(Di(2-ethylhexyl) phthalate, DEHP)、鄰苯二甲酸二異壬酯(Di-isononyl phthalate, DINP)、鄰苯二甲酸二異癸酯 (Di-isodecyl phthalate, DIDP)列管為第一/二類毒性化學物質,其餘列為第四類毒性化學物質。 PAEs 外觀為無色之油狀液體,具低揮發性、低蒸氣壓及高脂溶性等特性(Hauser and Calafat 2005),
低分子量的DMP、DEP、DiBP 及 DnBP 相對於高分子量的 DEHP、DiNP 及 DiDP,其沸點較低、
蒸氣壓較高,因此較容易揮發。此外,Log Kow 值除 DMP 及 DEP 外,其餘 PAEs 均大於 3,表
示可能具有生物累積的潛勢。雙酚A(Bisphenol A,BPA)即酚甲烷,從 1923 年由德國 ALBERT
公司開始工業化生產至今,主要在酸性介質中將兩分子苯酚和一分子丙酮進行縮核反應,故結構
為兩個苯環連接氫氧根(-OH)所組成。雙酚 A 為微鹼性的白色固體且具酚的氣味(European-Union,
2003),分子量為 228,由蒸氣壓(3.91×10-7 mmHg)及亨利常數(1.0×10-11 Pa m3/mol)可知,
雙酚A 為低揮發性有機物。而其 Log Kow 值為 3.32,Log Kow 值大於 3 時,被認為可能具有生
物累積的潛勢。壬基酚(Nonylphenol, NP)為苯酚和壬烯(三聚丙烯)在酸催化下進行烷化作用 而得,因此結構上係以苯環連接氫氧根(-OH)及九個長碳鍊(疏水端)結合。壬基酚為一無色 或淡黃色液體,分子量為220,由蒸氣壓(2.36×10-5 mmHg)及亨利常數(8.39×10-1 Pa m3/mol) 可知,壬基酚為半揮發性有機物。而其Log Kow 值為 5.71,被認為可能具有生物累積的潛勢。 2-2 鄰苯二甲酸酯類、雙酚 A、壬基酚之暴露源 PAEs 之主要暴露途徑為經由食物(約佔 70%以上)攝入,其次為空氣吸入、輸血及皮膚吸 收,此外胚胎在子宮發育過程中也會受到暴露(Adibi et al. 2003; Heudorf et al. 2007; Rudel et al. 2003)。在攝入的部分,PAEs 會經由食物塑膠材質之外包裝或塑膠容器中轉移至食物之脂肪層, 因而使食物受到污染(David et al. 2001; Hauser and Calafat 2005)。Bisphenol A 則易從食品和飲 料容器中轉移到食物中(Chapin et al. 2008; Guenther et al. 2002; Soares et al. 2008),歐洲食品安全 委員會(The European Commission’s Scientific Committee on Food, SCF)評估經由食物暴露 BPA 濃度為0.48-1.6 μg/kg body weight/day。許多金屬食品罐頭為了防止生鏽和腐蝕,會在罐頭內部 塗上由BPA 聚合而成之環氧樹脂,當聚合作用不完全時,殘餘的 BPA 即會釋放出來,以至於污 染罐頭內食物。罐頭的加熱時間、加熱溫度、貯存時間及貯存溫度等因子都會影響 BPA 之釋出 濃度(SCF 2002)。Nonylphenol 則易因個人衛生產品、清潔劑、農藥及殺蟲劑等物品的使用,經 由呼吸或皮膚接觸的方式進入體內(Soares et al. 2008) 2-3 環境荷爾蒙之代謝機制及代謝物濃度調查
8 2-3-1. 鄰苯二甲酸酯代謝機制及一般民眾濃度調查 鄰苯二甲酸酯類(PAEs)在人體內的代謝過程主要分為兩個步驟:第一為鄰苯二甲酸酯 類被脂解酶(Lipase)水解成單酯類(短鏈)或羥基化、氧化反應(長鏈)的初級代謝物;第 二則為單酯類或羥基化、氧化反應的初級代謝物再由尿苷 5'-二磷酸葡糖醛酸基轉移酶 ( Uridine5'-diphospho-glucuronosyltransferase, UGT ) 之 鍵 結 催 化 或 細 胞 色 素 P450 (Cytochrome P450, CYP450)氧化反應,最後不管是水解作用或是氧化作用後之鄰苯二甲酸 單酯(Phthalate monoesters)皆會再由葡糖醛酸(Glucuronic acid)結合,形成親水的葡糖苷 酸結合物(Glucuronide conjugates)而排入尿液中(Ito et al. 2005; Samandar et al. 2009) 。
而PAEs 代謝物濃度調查的部分,代謝物濃度最高的為 monoethyl phthalate (MEP)、MnBP
和 DEHP 的代謝物。而主要暴露調查之族群為德國及美國,考慮採樣年代後,發現在德國及
日本尿中 MnBP 及 MiBP 的濃度普遍較高,而在美國、瑞典、丹麥及耶路撒冷則是 MEP、
monobenzyl phthalate (MBzP)及 DEHP 代謝物的濃度較高(Calafat and McKee 2006; Koch et al. 2003; Silva et al. 2004)。
2-3-2. 酚類化合物之代謝機制及一般民眾濃度調查
生物轉化Phase II 之鍵結作用(Conjugation),對酚類化合物於人體之代謝解毒扮演極重
要角色,而其中較為人知的即是葡萄糖醛酸鍵結作用(Glucuronidation)及硫酸鹽鍵結作用 (Sulfate conjugation)。經由葡萄糖醛酸鍵結之 BPA 代謝物 (BPA-glucuronide)主要由尿液 排出,佔13~28%;而游離型 BPA (Free-BPA) 則主要由糞便排出,佔 56~82% (Yokota et al. 1999; Pottenger et al. 2000; Snyder et al., 2000; Kang et al. 2006; Kamrin 2004)。而研究指出 BPA 在人體中的半衰期為小於6 個小時,約 90%會被再吸收(Dekant et al. 2008)。
BPA 代謝物濃度調查的部分,2005 年美國 Antonia M 等人在 394 位成年人所做的研究發 現,有95%的尿液檢體被檢出總 BPA 濃度≥ 0.1 µg/L,而中位數濃度為 1.28 µg/L (1.32 µg/g creatinine)(Calafat et al. 2004)。2009 年 Becker 等人調查德國孩童及青少年其尿中 BPA 檢測, 年齡層分別為3-5 歲、6-8 歲、9-11 歲、12-14 歲,幾何平均值濃度各為 3.55、2.72、2.22、2.42 µg/L(Becker et al. 2009)。Yamada 等人則在 2002 年進行 200 位日本懷孕婦女其尿中 BPA 檢測, 中位數濃度為0.26 µg/L(Yamada et al. 2002)。而在 NP 代謝物濃度調查的部分,2005 年 Antonia M 等人在美國檢測 394 位成年人,其所檢測之結果顯示 51% 尿液檢體被檢出 NP 濃度≥ 0.1 µg/L,而中位數濃度< 0.1 µg/L(Calafat et al. 2004)。而 Ademollo 等人在 2008 年義大利的研究 指出,人體母乳所含的NP 平均濃度為 32ng/mL(Ademollo et al. 2008)。2010 年 Guan-Wen Chen 等人在台灣的研究則指出,59 件母乳樣品,其懷孕婦女年齡層為 20~34 歲,大於 30 歲者其母 乳所含的NP 幾何平均濃度為 2.164 ng/ g,而小於 30 歲者其母乳所含的 NP 幾何平均濃度為 2.443 ng/g (Chen et al. 2010)。 2-4 攝護腺相關疾病 2-4-1 攝護腺器官構造 攝護腺如栗子般大小,而正常大小為40×30×20(mm),此外攝護腺分為左右兩半,位於 膀胱與尿道的連接處,圍在尿道的外圈,形成後尿道的一部份。另外攝護腺主要由肌肉纖維 (80%)及腺體(20%)混合組成。在解剖學上,攝護腺又可分為 4 個不同的腺體區域,包 括 peripheral, central, transitional 和 anterior fibromuscular stroma。而攝護腺主要功能是分泌富
9 2-4-2 攝護腺相關疾病及盛行率調查
攝護腺相關疾病會伴隨有下泌尿道症狀(LUTS),攝護腺疾病包含攝護腺發炎(Prostatitis)、
良性攝護腺肥大(Benign Prostatic Hyperplasia, BPH)及攝護腺癌症(Prostate cancer, PCa)。 良性攝護腺肥大(BPH)為攝護腺上皮細胞和基質細胞良性增生,其症狀可分為阻塞性 症狀及刺激性症狀。在阻塞性症狀的部分為排尿困難、排空不完全、尿滯留(hesitancy)、尿 流變細且微弱無力(diminished and weak stream )、滴尿(terminal dribbling )等。良性攝護 腺肥大(BPH)為中老年男性最常見之下泌尿道症狀,在美國 2000 年統計,2700 萬白人男性 中約有650 萬 50-79 歲男性,依據臨床診斷被判定為良性攝護腺肥大(Wei et al. 2005)。在 OCS (Olmsted County Study)研究指出,中度至重度下泌尿道症狀(LUTS)其盛行率在 50、60、 70、80 歲時分別為 26%、33%、41% 和 46% (Chute et al. 1993; Girman et al. 1995)。2011 年 Hsu-Han Wang 等人所做的研究指出,台灣良性攝護腺肥大之盛行率男性 60-69 歲為 14.71%; 70-79 歲為 26.90% (Wang et al. 2011)。在 2003 年 Jemal A 等人的研究指出,美國人及非裔美籍
人士其攝護腺癌症之發病率和其他國家比較為最高,在美國大約每隔15 分鐘即有 220,900 位
癌症患者確診,且有28,900 位死亡的個案(Jemal et al. 2003),歐洲地區和加拿大攝護腺癌症發
病率則低於美國,此外非洲和美國相比其發病率則較低(Movare, Zimbabwe: 29/100,000; Kvadondo, Uganda: 28/100,000;USA: 137/100,000),而亞洲和北非之發病率為最低 (Parkin et al. 1992)。2011 年由美國攝護腺癌症(PCa)之發病率調查得知,約有 240,890 位男性被診斷有 此疾病,且估計其中有33,720 位男人死於攝護腺癌症(Siegel et al. 2011)。另外在 2008 年 Peter D. Baade 等人所做的調查則指出,在亞太地區每十萬人中有十人被診斷確診為攝護腺癌症之 比率為14% (122,000);而其中因攝護腺癌症死亡之人數為 42,000 人(每十萬人中有 3 人) (Baade et al. 2013)。 2-4-3 攝護腺疾病診斷及檢查 依據美國泌尿協會與國家衛生研究所公布之「攝護腺癌臨床診療指引」及歐洲泌尿科學 會所公布之「良性攝護腺肥大診療指引」所建議臨床診斷標準流程,包含病史問診、症狀評 估、理學檢查、尿液及血清中攝護腺特異性抗原分析、尿流速檢查、直腸超音波、直腸超音 波切片、尿液細胞學(Urine cytology)、排尿後餘尿(Post-void residual urine, PVR urine)、尿 路動力學檢查(Urodynamic study)、尿道膀胱鏡檢查(urethrocystoscopy)等。 2-4-4 攝護腺疾病之危險因子 彙整過去文獻,影響攝護腺疾病發生之危險因子包含:生理因素、疾病因素、基因因素、生 殖荷爾蒙因素、環境與職業因素、生活習慣(飲食習慣、抽菸、喝酒等) 2-5 生殖荷爾蒙調控與攝護腺發展及疾病 雄性素在攝護腺的發展扮演重要的角色,因攝護腺發育和功能皆會受到雄性素調控和影響。 人類攝護腺在出生的時候重量約1g,在青春期前則增加約 4g,並在 20 歲時則長到約 20g,而經 由睾丸雄性素的控制,重量在20 至 30 年不會有進一步的變化 (Swyer 1944)。正常攝護腺的增生 包括基質和上皮細胞的增生及分泌細胞從立方體型腺泡分泌細胞轉變為柱狀分泌細胞,而攝護腺 之成熟則須雄性素的控制。 2-5-1 生殖荷爾蒙與攝護腺疾病
10
雄性素和雌激素皆可能為造成良性攝護腺肥大的原因,但在這部分亦具許多爭議性。雄 性 素 中 由 Leydig cells 所 分 泌 的 睪 固 酮 ( Testosterone ) 會 經 由 5 α-reductase 轉 變 為 dihydrotestosterone(DHT),而在哺乳動物的實驗指出攝護腺中 5 α-reductase 還原活性持續增 高,會使攝護腺持續增生甚至導致攝護腺肥大及排尿不順,而經過多次實驗後,研究者提出 攝護腺之增生由dihydrotestosterone 所調控(Wilson and Gloyna 1969; Wilson 1980)。而在攝護 腺癌的部分,則有許多研究說明低濃度的血清睪固酮(300 ng/dL)會和攝護腺癌症之進展具 有相關性,也就是有較高的風險會被診斷為重度攝護腺癌症(Roddam et al. 2008; Rove et al. 2012; Salonia et al. 2011; Takizawa et al. 2010) 。 雌 激 素 亦 和 攝 護 腺 癌 症 具 正 相 關 性 (Barrett-Connor et al. 1990),E2:T 的比值增加則會和攝護腺癌症的進展有相關性,另外 E2:T
的比值改變則會增加aromatase 的活性(Denis and Griffiths 2000; Feldman et al. 2002; Gray et al. 1991)。 2-5-2 攝護腺相關特異性抗原與攝護腺疾病 PSA 為攝護腺特異性抗原(PSA)是一種由攝護腺上皮細胞分泌,分子量約為 30-33 KD 的單鏈糖蛋白分子,無論是正常或病變攝護腺組織皆可觀察到 PSA,而其為攝護腺篩檢與治 療的指標。良性增生、攝護腺炎尤其是攝護腺癌包括早期階段(stage A)則會有高值出現。 PSA 分析方法則使用 CLIA 化學冷光分析法,偵測範圍為 0-150 ng/ml,而最低偵測濃度為 0.05-0.005 ng/ml(Healy et al. 2007)。 EPCA 為人類早期攝護腺癌抗原,其可使用 ELISA 免疫分析方法來進行分析,在攝護腺 疾病應用的部分,則可做為攝護腺癌症的生物指標。Zhao 等人發現在 IPCa 的病患其血清中 EPCA 的濃度顯著高於無癌症腫瘤病患及健康控制組(17.63 ± 2.42 ng/ml vs. 5.58 ± 1.61 ng/ml and 4.95 ± 1.43 ng/ml, all P-value < 0.001),另外在ROC 曲線下面積(AUC)則指出血清中 EPCA
濃度對於 IPCa 具有其預測準確性,而指出 EPCA 為高特異性及高敏感度之預測 IPCa 的生物
指標(Zhao et al. 2010) ,可顯著預測該病患後續攝護腺癌症之發展。
2-6 鄰苯二甲酸酯、雙酚 A、壬基酚暴露與生殖荷爾蒙變化 2-6-1 動物實驗與體外毒性測試
在鄰苯二甲酸酯的部分,Takeuchi 等人所做的細胞學實驗指出,CHO-K1 cell 暴露到 22
種鄰苯二甲酸酯類後,發現大部分的phthalate 具有雌激素的效應,會增加細胞中 ER-α 的活性
(Takeuchi et al. 2005)。而在許多動物實驗中,則可看到暴露到 phthalate 後,會造成的一些跨
代性疾病,像是遺傳性生殖疾病、睪丸重量減輕、子代AGD 縮減、精原幹細胞受損等(Albert
and Jégou 2013; Doyle et al. 2013; Gray et al. 2009; Manikkam et al. 2013)。
在雙酚A 的部分,Kendig 等人餵食成年 F1 male CD 1mice BPA (0.03, 0.3, 3, 30, or 300 ppm)兩周,在 BPA 劑量 3 ppm 時其血清總睪固酮濃度和控制組相比有顯著增加的現象(P-value = 0.015)(Kendig et al. 2012)。但 Sun 等人餵食成年大鼠 3mg kg/bw/day 兩周,其實驗結果為 其血清及睪丸內Testosterone 的濃度下降,而 Luteinizing hormone(LH)則增加(Sun et al. 2006),
而Li 等人所做的細胞學實驗也指出,BPA 會干擾內分泌系統,抑制腦下垂體分泌 LH 及 Leydig
Cells 分泌睪固酮(Li et al. 2010)。
在壬基酚的相關動物實驗部分,Gong 等人在 SD 大鼠動物實驗使其暴露 0,125, 250 mg/kg/day 的 NP 劑量,最後觀察到在 250 mg/kg/day 時,睪固酮濃度下降(P-value < 0.05),
11
而在125 mg/kg/day 和 250 mg/kg/day 時 LH 濃度則是上升(P-value < 0.01 和 P-value < 0.05),
另外使用 Leydig cells 進行細胞學實驗,分為高低暴露兩組 且共暴露 48 小時 (低暴露組:0
mg/L, 0.0011 mg/L, 0.0033 mg/L, 0.0055 mg/L, 0.011 mg/L,0.022 mg/L;高暴露組:0.11 mg/L, 0.55 mg/L, 1.1 mg/L, 1.65 mg/L, 2.2mg/L, 2.75 mg/L, 3.3 mg/L, 5.5 mg/L),而得出的實驗結果為在低 暴露組睪固酮濃度增加(0.0033 mg/L , P-value < 0 .01),高暴露組睪固酮濃度則下降(P-value < 0 .01)(Gong and Han 2006)。
2-6-2 人類流行病學研究
Duty 等學者於 1999 到 2003 年間調查 295 位成年男性,發現 MBzP 一個四分位數間距濃 度改變,FSH 的濃度會下降 10% (95% confidence interval (CI: -16, -4.0),而 MBP 一個四 分位數間距濃度改變,則inhibin B 會增加 4.8% (95% CI: 0, 10)(Duty et al. 2005)。Meeker
等人從美國不孕門診募集425 位男性,並分析其尿中 phthalate 的代謝物,所得之分析結果為
DEHP 的代謝產物 MEHP 會和血清中 testosterone, estradiol 及 free androgen index (FAI)呈負 相關,隨著MEHP 一個四分位數間距濃度的增加,testosterone 和 estradiol 的濃度則會分別下 降3.7% (95% confidence interval [CI], 26.8% to 20.5%) 和 6.8% (95% CI, 211.2% to 22.4%), 另外testosterone 和 estradiol(T:E 2)的比值則會和MEHP (P-value = 0.07) 及 MEHP% (P-value
= 0.007)呈正相關(J. D. Meeker et al. 2009)。而 Mendiola 同樣也從不孕門診募集成年男性,並
分析425 位的尿液檢體,結果發現多種 DEHP 代謝物(MEHP、MEHHP、MEOHP、MECPP)
會和FT(free testosterone)的濃度及 FAI(free androgen index)具負的相關性(P-value ≦ 0.01), 而MEHHP 和 MEOHP 則和 SHBG 具正相關性(β = 0.03,R = -0.02 , 95% CI = -0.10, 0.06; β = 0.03, R = -0.02 , 95% CI=-0.10, 0.06),MEHP 和 E2 則具負相關性(β = -7.9, 95%CI = -12.4, -3.5,
P value ≤ 0.01, R = -0.12, 95%CI = -0.22, -0.03, P value ≤ 0.05)(Mendiola et al. 2011)。Joensen 等
人分析881 名健康瑞士男性的檢體,結果顯示在%MiNP 最高四分位數間距濃度和最低四分位
數間距濃度相比,FAI 下降 15% (95% confidence interval (CI): –23, –8%, p < 0.001,在%MEHP 最高四分位數間距濃度則下降9% (95% CI: –16, –1%) (P-value = 0.02),%MEHP 和 total testosterone, free testosterone, testosterone/E2的比值均呈負相關(P-value = 0.02,0.04,0.003),而
%MiNP 則和 SHBG 具正相關(P-value = 0.02),和 testosterone/FSH 的比值具負相關(P-value
= 0.04)(Joensen et al. 2012)。Jurewicz 等人在波蘭不孕門診募集 269 位成年男性,其分析結果
為MEHP 會和睪固酮濃度具負相關(P-value = 0.030)(Jurewicz et al. 2013)。而 Han 等人於中
國募集 232 位成年男性並分析其尿液等檢體,而分析結果顯示 MBP 和 MEHP 會和 estradiol
具負相關性(P<0.05)(Han et al. 2013)。在勞工職業暴露的部分,Pan 等學者分析 74 位在生
產聚氯乙烯地板工廠工作的勞工,發現其尿中 phthalate 代謝物濃度和未曝露之控制組相比較
高(MBP; 644.3 vs. 129.6 µg/g creatinine, P-value < 0.001) (MEHP; 565.7 vs. 5.7 µg/g creatinine, P-value < 0.001),且 free testosterone 的濃度則相對較低(8.4 vs. 9.7 µg/g creatinine, P-value = 0.019),而free testosterone 和 MBP (r = –0.25, P-value = 0.03) 及 MEHP (r = –0.19, P-value = 0.095)呈負相關 (Takahashi et al. 2006)。
在雙酚A 的部分,Mendiola 等學者分析 375 位不孕門診就診的成年男性,其結果顯示尿
中BPA 的濃度會和 FAI 濃度(β = – 0.05 , 95% CI –0.09 to –0.004, P-value ≤ 0.05)及 FAI/LH(β = –0.11 , 95% CI–0.18 to –0.03, P-value ≤ 0.01)比值具負相關性,和 SHBG 則具正相關性(β = 0.076 , 95% CI 0.007 to 0.13, P-value ≤ 0.05)(Mendiola et al. 2010)。而 Meeker 等人也分析 167 位不孕門診就診的成年男性,則發現尿中BPA 濃度會和血清中 inhibin B 濃度(95%CI −33.8 to +0.22 pg/mL; P-value = 0.053)及 estradiol : testosterone 的比值(E2:T)具負相關性,和 FSH
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的濃度(95% confidence interval (CI) 1.10 to1.40 IU/L; P-value = 0.0005)及 FSH:inhibin B
的比值具正相關性。當尿液中 BPA 四分位數間距濃度的增加,FSH:inhibin B 的比值則增加
39.5% (95% CI :10.4% to 76.3%),而estradiol:testosterone 的比值(E2:T)則減少 12.7% (95%
CI :−21.8% to −1.2%)(John D Meeker et al. 2009)。Galloway 等人則是分析義大利 334 位 年 齡介於20-74 歲的男性,則發現尿中 BPA 濃度和 total testosterone 具有相關性(β = 0.0237; 95% CI:0.0006–0.0468; p = 0.044)(Galloway et al. 2010)。在勞工暴露的部分,Hanaoka 等人分析 有暴露到bisphenol A diglycidyl ether 的工人 42 位,而其工作為進行環氧樹脂的噴塗,分析結 果顯示FSH 和尿液中的 bisphenol A 呈負的相關性(r =−0.20, P-value = 0.071) (Hanaoka et al. 2002)。而 Zhou 等人則是募集暴露 BPA 超過六個月的工人共 290 位,並比較暴露和非暴露組 的血清中荷爾蒙濃度,則發現暴露勞工其體內free testosterone 和 FAI 低於非暴露組(P-value = 0.049,0 .045),且 BPA 濃度和 free testosterone 及 FAI 呈負相關(β = - 0.049; 95% CI: -0.084 to -0.013; β = - 0.073; 95% CI: -0.130 to -0.016),而 SHBG 的濃度則是高於非暴露組(P-value = 0 .038),並呈正相關(β = 0.065; 95% CI: 0.009 – 0.120)(Q Zhou et al. 2013)。而目前則尚無壬 基酚暴露對生殖荷爾蒙影響的相關流行病學研究。
2-7 鄰苯二甲酸酯、雙酚 A、壬基酚暴露與攝護腺
在Phthalate 的部分,在 Sprague-Dawley 母鼠懷孕之胎鼠暴露劑量分別為 250、500、700 mg/kg
的DBP 共九天,則結果看到攝護腺的重量隨著劑量增加有下降的趨勢,另外在劑量 700 mg/kg
時和控制組相比有顯著的差異(P-value < 0.05 )(Kim et al. 2010),而在其他研究也有看到攝護 腺的重量下降的結果(500 mg/kg/d,P-value < 0.01)(Drake et al. 2009)。而 Lee 等人則使 Sprague-Dawley 胎鼠暴露 DEHP 和 DBP 在劑量 20 mg/kg bw/d,DIDP 500 mg/kg bw/d 和 MEHP 250 mg/kg bw/d,則亦看到攝護腺的重量隨著劑量增加下降(Lee and Koo 2007)。而 Vo 等人將剛 出生之Sprague-Dawley rats 暴露 DEHP 10、100、500 mg/kg BW/day,則亦發現攝護腺重量下降 的現象(P-value < 0.01)(Vo et al. 2009)。但在 Ahbab 等人的研究中則發現,使 Wistar albino 胎 鼠暴露DHP 和 DCHP 劑量 20、100 和 500 mg/kg/day 共 13 天,則發現在 DCHP 暴露劑量 500 mg/kg/day 時,胎鼠長為成鼠後,攝護腺重量和控制組相比顯著增加(P-value < 0.05),而 DHP 暴露劑量500 mg/kg/day vs. 100 mg/kg/day 時,攝護腺重量顯著增加(P-value < 0.05) (Aydogan Ahbab and Barlas 2013)。而 Scarano 等人使用胃管灌食 Wistar rats 胎鼠 DBP 100 mg/kg 共 9 天, 發現成鼠攝護腺組織切片中上皮細胞和基質細胞的比例大於控制組(epithelial:C = 32.86; T = 42.04 , p < 0.05 and stromal:C= 21.61; T = 27.88, P-value < 0.05),細胞腔室間隔則少於控制組(C = 45.54; T = 30.08, P-value < 0.05);另亦發現暴露組的攝護腺組織發炎增生的比例顯著高於控制 組(P-value < 0.05)(Scarano et al. 2009)。
在BPA 的部分,動物實驗中,暴露 BPA 劑量為 0.2、2、20 μg/kg BW/day 時,皆會導致攝 護腺產生增生的現象及攝護腺重量的增加(P-value < 0.05) (Chitra et al. 2003),當使懷孕小鼠暴
露BPA 劑量為 20 mg/kg/day,期間為 11 到 17 天,會增加其子代雄鼠的攝護腺大小,在其他研
究亦可看到子代雄鼠的攝護腺大小有增加的現象(P-value < 0.05) (Gupta 2000; Maffini et al. 2006; Nagel et al. 1997)。而胎鼠受 BPA 暴露也會使攝護腺異常發展(Timms et al. 2005),此外導致攝護 腺癌的發病率增加(Ho et al. 2006)。Wu 等人使大鼠暴露 BPA 10、30、90 mg/kg/daily 共 4 周,則 發現其PSA 值和未暴露組相比有增加的現象(P-value < 0.05 ),且在劑量 10 mg/kg 時攝護腺之 相對重量有增加的現象(p < 0.01),以及上皮細胞厚度顯著大於未暴露組(P-value < 0.01)(Wu et al. 2011)。Kaufman 及 Vermeulen 建立大鼠暴露模式,當大鼠暴露低劑量 BPA(10 μg/kg BW/day) 再加上雌激素的暴露時,即會導致攝護腺上皮內瘤(prostatic intraepithelial neoplasia)增生,這
13
個模式的結果說明若人體內同時暴露BPA 及 estradiol 濃度增加時,則會導致中老年男性攝護腺
疾病發生風險增加(Kaufman & Vermeulen 2005)。而剛出生的大鼠暴露到 BPA 會增加攝護腺上 皮內腫瘤的發病率,並使攝護腺組織產生甲基化的改變(Singh and Li 2012)。Knudsen 等人同樣使 NCR/nu/nu 的 athymic 雄鼠及人類攝護腺癌細胞(LNCaP cells)暴露 BPA 後,則可看到小鼠產生 攝護腺增生情形及LNCaP cells 則使 AR-T877A mutant protein 上升,因此作者認為 BPA 暴露會增 加細胞分化率及腫瘤增大(Wetherill et al. 2005)。在 NP 的部分,動物實驗指出,Laurenzana 等 人則是使Sprague–Dawley 大鼠暴露 NP 劑量 25, 200 和 750ppm,其結果發現在暴露劑量 200 和 750 ppm 時 dorsolateral prostate 的重量和未暴露組相比有增加的現象(P-value < 0.05)(Laurenzana et al. 2002)。 目前尚無流行病學研究探討鄰苯二甲酸酯、雙酚A、壬基酚共同暴露對攝護腺相關疾病之調 查及影響機轉研究。 第三章 研究方法 本研究第三年將延續前兩年所初始建立之建立之良性攝護腺肥大與攝護腺癌族群,配合男性 成人環境中PAEs、BPA、NP 暴露來源及生活品質調查評估之標準化問卷,並繼續招募符合篩選 規範之良性攝護腺肥大與攝護腺癌患者各50 位,進行各項調查及測定。將以第一年所建立之尿 液樣本中BPA 及 NP 代謝物分析方法及使用本實驗室已建立之尿樣本中十一種 PAEs 代謝物方 法,皆以HPLC-MS/MS 分析尿液中 PAEs、BPA 及 NP 代謝物之濃度;另再以第一年所建立之 血液中攝護腺特異性抗原指標及Aromatase 表現分析,皆以 ELISA 方法分析其濃度;據以解析 良性攝護腺肥大與攝護腺癌患者液中PAEs、BPA 及 NP 代謝物濃度之差異且與生殖荷爾蒙變化 之相關性。同時亦將解析良性攝護腺肥大與攝護腺癌患者 Aromatase 表現之差異與荷爾蒙濃度 變化及攝護腺相關特異性抗原之相關性;綜合探討體內鄰苯二甲酸酯、雙酚 A 及壬基酚暴露濃 度、生殖荷爾蒙濃度變化、Aromatase 表現及攝護腺特異性抗原指標分析對良性攝護腺肥大及攝 護腺癌之影響機轉。最後將整合三年研究成果及暴露參數,估算環境中鄰苯二甲酸酯、雙酚A 及 壬基酚暴露對攝護腺相關疾病之影響風險,進而有效管理內分泌干擾物質,將有助於攝護腺相關 疾病之預防及降低其盛行率。本年度工作項目敘述如下: 3-1 研究對象招募及分組 3-1-1 研究個案招募 本研究之個案將由國立成功大學附設醫院泌尿科門診及本研究建立,研究族群招募上,將依 據美國泌尿醫學會及國家衛生研究院公布之攝護腺癌臨床診療指引及歐洲泌尿科學會公佈之良 性攝護腺肥大診斷指引所建議臨床診斷標準,招募251 位良性攝護腺肥大患者為研究族群。 3-1-2 良性攝護腺肥大與攝護腺癌分組標準 參照美國泌尿醫學會及國家衛生研究院公布之攝護腺癌臨床診療指引及歐洲泌尿科學會公 佈之良性攝護腺增生診斷指引,並由臨床泌尿科醫師診斷,根據症狀、家族及個人疾病史、 International Prostate Symptom Score (IPSS)、肛門指診(DRE)、攝護腺特異性抗原(PSA)檢 測、尿流速測定、直腸超音波檢測(TRUS)及細針切片診斷(Prostate needle biopsy)之結果進 行評估,本研究依上述方式,同時進行良性攝護腺腫大、良性攝護腺肥大及攝護腺癌病患之招募, 但因受試者多以 BPH 及 BPE 為主,且攝護腺癌患者樣本數不足以進行後續統計分析,故本研 究之結果討論將以 BPH 及 BPE 患者作為主要探討族群。
14 3-2 環境中 PAEs、BPA 及 NP 暴露來源及生活品質調查評估之標準化問卷 暴露來源調查評估之標準化問卷由已經接受標準訓練之訪員進行一對一之訪視,以完成問卷 之填寫,而訪員將接受至少三次以上總時數超過 6 小時之訓練,並通過試訪測試。問卷內容分 述如下:(1) 基本資料及健康、家戶環境調查問卷,(2) 飲食問卷及外食習慣,(3) 個人衛生用品 及化妝用品使用,(4) 清潔劑及殺蟲劑使用情形,(5) 生活品質問卷,(6) 時間活動模式問卷 3-3 血液採樣策略與分析方法 血液收集方式以9 mL 紅蓋黑環採血管,採集研究對象之血液共 2 管(約 16 mL)。待 30 分後使用離心機,以每分鐘3500 xg,離心 10 分鐘,將血清(上層液)分裝出並立即儲存於實驗室 冰箱- 80℃。 1. 生殖荷爾蒙檢查主要選擇 Dehydroepiandrosterone(DHEA)、Androstenedione(AD)、Estrone (E1)、Estradiol(E2)、Testosterone(T)、Free testosterone(FT)、Dihydrotestosterone(DHT)、
Inhibin B、Sex hormone-binding globulin(SHBG)、Follicle-stimulating hormone (FSH)及 Luteinizing hormone(LH)為健康效應指標。於抽血同時進行採樣,將以紅蓋黃環採血管抽取
約16 mL 之血液作為荷爾蒙分析之用。荷爾蒙檢測檢測項目將委由國立成功大學附設醫院病
理中心及邱內科醫事檢驗所進行分析。
2. 攝護腺特異性抗原(PSA)指標檢查將委由國立成功大學附設醫院病理中心進行分析。 3. 血清中早期攝護腺癌抗原(EPCA)指標檢測採用 Human EPCA Elisa kit (95790; Glory Science
Co., Ltd, Del Rio, Texas, USA)分析
4. 血清中芳香轉化酶(Aromatase)濃度量測採用 Human cytochrome P450 19A1(CYP19A1) Elisa kit (Mybiosource, USA)分析。
3-4 尿液採樣策略與分析方法 受試者簽署同意書後,提供已貼上標籤並附Teflon 瓶蓋之 100 ml 棕色玻璃尿液收集瓶供受 試者進行採樣,收集起床後中段尿液30 mL,並直接尿入至棕色玻璃尿液收集瓶並於標籤上註明 時間,再以密封袋封存並置入4℃冰桶,運送回實驗室進行處理。 1. 尿液中肌肝酸(creatinine)分析: 為評估腎機能及尿液濃縮程度,抽取8-10 mL 之尿液樣本至離心管中,送成大醫院病理 部進行尿液中肌肝酸(creatinine)測定。每 10 個尿液樣本將配置一個蒸餾水之空白樣本一併 保存。 2. 尿液中 PAEs 代謝物分析方法:
尿液中PAEs 代謝物分析將使用本人過去已開發建立之標準分析流程 (Chang et al. 2015; Huang et al. 2009),進行尿液中 PAEs 代謝物分析,使用液相層析串聯式質譜儀(LC-MS/MS), 共分析八種一階代謝物(MMP、MEP、MiBP、MnBP、MBzP、MEHP、MINP 及 MIDP),及 三種二階代謝物(MECPP、MEOHP、MEHHP)。
3. 尿液中酚類(BPA 及 NP)代謝物分析方法:
尿液中BPA 及 NP 代謝物分析將使用本人過去已開發建立之環境介質標準分析流程,再
參考國外文獻(Kuklenyik et al. 2003; Liao and Kannan 2012; F Zhou et al. 2013)所發表尿液中酚 類(BPA 及 NP)代謝物之分析方法加以修正後,使用液相層析串聯式質譜儀(LC-MS/MS)
進行尿液中BPA 及 NP 代謝物分析。
15 目前環檢所僅有水體、底泥等環境樣本中鄰苯二甲酸酯之檢測方法-氣相層析儀/電子捕捉 偵測器法(NIEA R811.21C),並未公告生物檢體如:尿液中 PAEs、BPA 及 NP 代謝物之分析 方法與品保品保規範。因此,本研究參考環檢所之分析方法驗證準則擬定尿液中 PAEs、BPA 及NP 代謝物之分析方法之相關品保品管規範,包括(1)檢量線規範(2)準確度(3)精密 度(4)空白樣品(5)查核樣品回收率(6)基質添加樣品回收率(7)樣品重複分析回收率 (8)方法偵測下限等,詳細內容請參閱計畫書中分析方法之品保品管。 3-5 數據解析
1. 利用 Kruskal Wallis test 及 Fisher exact test 評估良性攝護腺肥大與攝護腺癌患者其環境中 PAEs、 BPA、NP 暴露來源與生活品質之差異。
2. 利用 Kruskal Wallis test 評估良性攝護腺肥大與攝護腺癌攝護腺特異性抗原及生殖荷爾蒙濃度之差 異。
3. 利用 Spearman correlation analysis 探討良性攝護腺肥大與攝護腺癌患者尿液中 PAEs、BPA 及 NP 代 謝物濃度差異及與生殖荷爾蒙濃度、攝護腺特異性抗原之相關性。
4. 利用 Mutile linear regression 校正干擾因子,如 BMI、年齡等,探討尿液中 PAEs、BPA 及 NP 代謝 物暴露劑量對荷爾蒙濃度變化及攝護腺臨床檢測結果之影響程度。 第四章 結果與討論 本研究自 104 年招募至 106 年 5 月止,已自泌尿門診招募 251 位符合篩選規範之良性攝 護腺肥大及良性攝護腺腫大患者,於說明研究內容及簽署人體試驗同意書後收取其尿液(約 50 c.c.)及血液(約20 c.c.)等檢體,並完成男性成人環境中 PAEs、BPA 與 NP 暴露來源及生活 品質調查之標準化問卷;研究期間有44位受試者資料提供不完全及因故退出本研究。本研究已完 成 207 件尿液樣本尿液中 11 種 PAEs 代謝物(MMP、MEP、MnBP、MiBP、MBzP 、MEHP、 MEOHP、MEHHP、MECPP、MINP、MIDP)濃度分析、尿液中Phenol類化合物代謝物 (BPA 與 NP) 濃度分析、血液樣本中生殖荷爾蒙濃度(Estradiol、Testosterone、Free Testosterone、Inhibin B、Sex hormone-binding globulin、Follicle-stimulating hormone及Luteinizing hormone)檢測及臨 床指標分析(DRE、PSA、Prostate volume、Uroflowmetry、Prostate needle biopsy)。本期末報告 以 207 位良性攝護腺肥大患者之所有分析結果進行統計分析及討論。 4-1 受試者基本資料 本研究有接受攝護腺超音波檢查之受試者共 202 人,依體積大小分別以第 33.3 %(29.5 mL) 及第 66.7 %(43.7 mL)分為三組(輕度攝護腺肥大者為 ≤ 29.5 mL、中度攝護腺肥大者為 29.5-43.7 mL 及重度攝護腺肥大者為 ≥ 43.7 mL),分組後受試者之基本資料分布如表 4-1 所示。三組平均 年齡依序為輕、中、重度攝護腺肥大者:60.5 歲、63.4 歲、65.2 歲,三組間達統計上顯著差異(P-value = 0.024);至於身高(167 vs. 167 vs. 166 公分)、體重(70.1 vs. 67.7 vs. 70.2 公斤)、身體質量指 數(Body mass index, BMI)(26.3 vs. 24.5 vs. 25.5 kg/m2)、胸圍(95.7 vs. 91.5 vs. 96.2 公分)、腰 圍(93.0 vs. 89.1 vs. 92.3 公分)、臀圍(101 vs. 96.3 vs. 100 公分)及體脂肪(24.9 vs. 24.5 vs. 25.7 %)於三組間皆未達統計上顯著差異,但由以上各組 BMI 平均值可得知本研究族群量測結果高
於一般男性成人標準值(BMI:18.5-23.9 kg/m2)。在教育程度方面,三組皆以大學或研究所以上
畢業者較為多數(50.0 vs. 46.3 vs. 39.1%);種族以閩南人所佔比率最高(90.1 vs. 88.1 vs. 92.8); 依據受試者教育程度及職業等級進行三組間社經地位之換算,三組間以高社經地位之受試者佔大
16 多數(45.5 vs. 40.3 vs. 31.9%),但上述之項目於三組間均未達統計上顯著差異。於生活習慣中, 各組無抽菸習慣者均高於50 %,以輕度攝護腺肥大者平均抽菸量最高(17.0 vs. 16.7 vs. 13.1 支/ 天)。喝酒習慣(54.3 vs. 89.2 vs. 85.1 毫升/週)、咖啡飲用習慣(1265 vs. 1120 vs. 1120 毫升/週) 及茶類飲用習慣(2414 vs. 2106 vs. 2106 毫升/週)上,於三組間皆未達統計上顯著差異。 4-2 攝護腺臨床診斷結果 受試者依本研究建立之標準化招募流程,在完成人體試驗同意書簽署後參與本研究,而完成 所有研究流程及樣本分析之疾病患者共有202 人,為避免分類錯誤之情形,所有參與本研究之受 試者皆須進行攝護腺相關臨床檢查,包含血液中攝護腺特異性抗原分析(PSA)、直腸觸診 (DRE)、 直腸超音波檢查(TRUS)、尿流速檢測(Uroflowmetry)以及國際攝護腺症狀評分(IPSS),各 項檢測結果表4-2 所示,三組之各檢測結果為:PSA(輕、中、重度攝護腺肥大者:1.37 ± 0.55 ng/mL、 2.70 ± 0.32 ng/mL、6.42 ± 0.55 ng/mL)、Prostate volume(23.5 ± 0.73 vs. 23.5 ± 0.73 vs. 72.0 ± 3.01 mL)、Voided Volume(261 ± 23.1 vs. 213 ± 21.3 vs. 226±17.3 mL)、Max. Flow rate (16.4 ± 8.27 vs. 10.7 ± 1.13 vs 11.5 ± 0.75 ml/s);Mean Flow rate(7.45 ± 0.60 vs. 4.90 ± 0.54 vs. 4.67 ± 0.40 mL/s); IPSS(14.1 ± 8.84 vs. 13.8 ± 7.82 vs. 16.6 ± 7.61)。PSA 為目前檢測攝護腺疾病一向重要的血清指 標,因該物質為攝護腺特有之醣蛋白,也因其特殊的專一及客觀性,故目前已被廣泛作為攝護腺 疾病篩檢的重要項目,目前臨床上對於PSA 數值的建議正常參考值為低於 4 ng/mL,在本研究 之三組受試中,PSA 數值異常率狀況分別為 10.6 %、38.8 % 及 73.9 %,由此可發現隨著攝護腺 體積升高,PSA 數值之異常率有逐漸增加的趨勢,且測值分布達統計上顯著差異(P-value < 0.001)。 而直腸觸診 DRE 同樣為檢測攝護腺疾病重要的工具之一,主要評估患者的攝護腺是否具硬塊及 其他異常,若病人的攝護腺被評估為具Elastic to firm 現象,則其攝護腺觸診結果處於異常邊緣,
而Firm 及 Hard 則代表異常。整體而言,本研究族群之直腸觸診評估結果以 firm 的比率最高,
攝護腺左右兩邊firm 所佔比率分別為 R'T half Consistency firm:68.8 %;L'T half Consistency firm: 69.8 %,代表近 7 成的患者攝護腺觸診結果為具有硬塊;攝護腺表面觸摸評估以平滑所佔的比率 較高,兩側攝護腺之Surface smooth 皆為 99.0 %,表示九成以上患者攝護腺觸診結果為平滑無異 常;而攝護腺觸診具結節者,所佔比率約為 8.91 %。此外,透過直腸超音波檢查除可了解病患 攝護腺之體積大小以外,亦可檢測膀胱內攝護腺突出之狀況(Intravesical protruding),進而評估 患者是否有攝護腺增生,該檢查結果可作為膀胱出口阻塞之預測因子,本研究具 Intravesical protruding 現象的病人佔 33.2 %,於三組攝護腺體積分組中以重度攝護腺肥大者佔有最多比例 (5.00 vs. 19.0 vs. 43.0%)且具有顯著差異(P-value < 0.001)。所有病患之國際攝護腺症狀評分 量表( International Prostate Symptom Score, IPSS)之總分界於 0-7 分表示為輕度症狀,8-19 分 為中度症狀,20-35 分為重度症狀,本研究之受試者整體平均分數為 15.0 ± 8.08 分,故本研究族 群多為中度症狀,且重度攝護腺肥大者有較高分數,但三組間並無顯著差異。
4-3 血中荷爾蒙濃度
本研究共分析十二種生殖荷爾蒙濃度,所有研究對象各荷爾蒙量測之幾何平均值及幾何幾何 標準差依序為LH (Luteinizing Hormone):6.26 ± 1.91 mIU/mL、FSH (Follicle-Stimulating Hormone): 9.90 ± 1.91 mIU/mL、InhibinB:168 ± 1.97 pg/mL、SHBG (Sex Hormone-Binding Globulin):48.1 ± 1.5 9nmol/L、E1 (Estrogen):64.3 ± 1.39 pg/mL、E2 (Estradiol):29.9 ± 1.87 pg/mL、TT (Total
Testosteron) : 3.93 ± 1.53 ng/mL 、 Free T (Free Testosterone) : 60.4 ± 1.50 pg/mL 、 DHT (Dihydrotestosterone):411 ± 1.55 pg/mL、DHEA (Dehydroepiandrosterone):0.60 ± 3.19 ng/mL、
17
DHEA-S (Dehydroepiandrosterone sulfate):123 ± 2.30 ug/dL 及 AD (Androstenedione):0.81 ± 0.46 ng/mL。各生殖荷爾蒙之臨床建議參考值分別為 LH:1.24 - 8.62 mIU/mL、FSH:2.2 - 10 mIU/mL、 InhibinB:< 400 pg/mL、SHBG:14.5 - 48.4 nmol/L 、E1:60.0 - 100.1 pg/mL、E2:15 - 47 pg/mL、
TT:1.29 - 7.67 ng/mL、Free T:18.6 - 190 pg/mL、DHT:250 - 990 pg/mL、DHEA:2.0 - 7.8 ng/mL、 DHEA-S:281 - 606 ug/dL 及 AD:0.30 - 2.63 ng/mL。依據臨床建議參考值分析各生殖荷爾蒙指 標之異常率分別為LH:31.2 %、FSH:48.5 %、Inhibin B:0.00 %、SHBG:52.5 %、E1:45.5 %、
E2:27.7 %、TT:4.46 %、Free T:2.35 %、DHT:10.9 %、DHEA:94.1 %、DHEA-S:89.6 % 及
AD:13.9 %。其中以 DHEA(93.1 %)異常率最高,其次為 DHEA-S(89.6 %)。
將研究族群分為三組後,各組間血液中生殖荷爾蒙濃度如表4-3 所示。FSH 於三組間濃度無
顯著差異,但其濃度有隨體積增加而升高的顯著趨勢(輕、中、重度攝護腺肥大者:9.04 ± 0.74 mIU/mL、9.44 ± 0.77 mIU/mL、11.2 ± 0.94 mIU/mL)。E2 在三組間同樣有統計上顯著的趨勢性增
加(26.3 ± 2.16 vs. 26.5±1.77 vs. 38.1±2.73 pg/mL)(P-value < 0.01, P-trend < 0.001)。於the E2: E1
ratio(0.42 ± 0.03 vs. 0.42 ± 0.42 vs. 38.1 ± 2.73)以及 the E2: TT ratio(6.36 ± 0.56 vs. 6.85 ± 0.05 vs.
10.1±0.94)的部分皆可看到有顯著的組間差異及濃度增加趨勢(P-value < 0.05, P-trend < 0.01); TT(4.10 ± 0.18 vs. 3.86 ± 0.21 vs. 3.83 ± 3.40 ng/mL)與 DHT(386 ± 21.1 vs. 406 ± 19.8 vs. 440 ± 25.5 pg/mL)於三組間皆無顯著差異及趨勢性增加。
4-4 尿中鄰苯二甲酸酯類代謝物、雙酚 A 及壬基酚濃度
本研究受試者尿液中 PAEs 代謝物濃度檢出率分別為 MMP:90.6 %、MEP:94.1 %、MiBP: 87.1 %、MnBP:99.0 %、MBzP:8.91、MEHP:88.6 %、MEHHP:95.0 %、MEOHP:95.0 %、 MECPP:99.5%、MINP:2.48 %、MIDP:0 %、BPA: 83.1%與 NP: 79.2%。11 種鄰苯二甲酸酯
類代謝物、雙酚A 及壬基酚之幾何平均濃度(範圍)如表 4-4 所示,其中以 MECPP 之幾何平 均濃度為最高8.66(0.50 – 480)μg/L,其次為 MnBP 之濃度 7.03(0.50 – 235)μg/L。進一步以 尿液中肌酸酐進行濃度校正,校正後平均濃度(範圍)如表4-4 所示,低分子量 PAEs 代謝物中 濃度較高的物質為 MnBP,其濃度範圍為 9.17(1.72–192)ng/mg-cre,其次為 MEP,濃度範圍 為 8.55(0.20–35.8)ng/mg-cre,上述之物質於文獻常中提到 DBP 用於塑膠產品中作為可塑劑 及接合劑使用,亦添加於個人衛生用品中作為分散劑使用,且個人衛生用品及化妝品中之 PAEs 種類最多者為 DEP (Hubinger and Havery 2006; Koniecki et al. 2011),因此受試者暴露到這兩個物
質之機率也相較於其他低分子量PAEs 來得高。此外,DEHP 常使用在塑膠皮(布)、塑膠粒、
塑 膠 地 板 、 電 線 外 層 PVC 絕 緣 及 醫 療 用 品 等 常 見 生 活 用 品 中 (Hauser et al. 2004; Hernández-Díaz et al. 2009; Koch et al. 2005),因此受試者也可能因生活中接觸到上述物品之機會 較高而導致暴露程度增加。本研究 PAEs 濃度分布中,高分子量 PAEs 可發現 DEHP 之代謝物 濃度皆較高,分別為 MEHP:3.39(0.61–131)、MEHHP:7.96(0.13–509)、MEOHP:5.60(1.04– 260)及 MECPP:11.3(1.56–626)。
依受試者攝護腺體積進行三分位分組以比較三組間 PAEs 代謝物、雙酚 A 及壬基酚之濃度 差異情形。各組經 Creatinine 校正前後之 PAEs 代謝物、雙酚 A 及壬基酚濃度如表 4-5 所示。 未校正Creatinine 時於三組間僅 BPA(1.40 vs. 1.43 vs. 2.03)達統計上顯著差異(P-value < 0.05), 但 MiBP、MnBP、MEHP、MEHHP、MECPP、BPA 及 NP 於三組間有顯著增加之趨勢(P-value < 0.05)。經 Creatinine 校正後, MEHP(輕、中、重度攝護腺肥大者:2.81 vs. 2.93 vs. 4.70 ng/mg-cre)、 MECPP(9.96 vs. 9.93 vs. 14.5 ng/mg-cre)、BPA(1.75 vs. 2.02 vs. 2.82 ng/mg-cre)及 NP(1.58 vs. 1.87 vs. 2.16 ng/mg-cre)之濃度於三組間達統計上顯著差異(P-value < 0.05),而 MiBP、MnBP、
18
DEHP 代謝物、BPA 及 NP 皆達統計上之趨勢顯著相關(P-value < 0.05)。
4-5 荷爾蒙平衡與良性攝護腺增生
本研究整合受試者攝護腺臨床診斷資料、生殖荷爾蒙及及氧化壓力濃度資料,針對可能與良 性攝護腺肥大發展有關之兩大危險因子進行相關性討論,經由校正年齡、BMI、抽煙、抽煙、喝
酒及抽血時間等因子後,以多變項線性迴歸模式探討血液中生殖荷爾蒙與攝護腺體積及 PSA 的
相關性,結果於表4-6 指出 E1、E2、the E2: E1 ratio、DHT、DHEA 及 the E2: TT ratio 分別與
PSA 呈顯著正相關,β 值分別為 1.78 (95% CI:1.11~2.87, P-value < 0.05)、1.53(95% CI: 1.22~1.94, P-value < 0.01)、1.29(95% CI:1.00~1.66, P-value < 0.05)、1.60(95% CI:1.15~2.23,
P-value < 0.01)、1.20(95% CI:1.06~1.38, P-value < 0.01)及 1.55(95% CI:1.27~1.89, P-value <
0.01),上述結果以 E1 為例,表示每增加 1% 濃度之 E1 會增加 78% 之 PSA;而攝護腺體積
與荷爾蒙之複迴歸結果與前者類似,與 E1、E2、the E2: E1 ratio、DHT 及 the E2: TT ratio 呈顯
著正相關,β 值分別為 1.34(95% CI:1.05~1.70, P-value < 0.05)、1.31(95% CI:1.17~1.47, P-value < 0.01)、1.19(95% CI:1.05~1.36, P-value < 0.01)、1.29(95% CI:1.09~1.52, P-value < 0.01)、 及 1.28(95% CI:1.16~1.42, P-value < 0.01)。由以上結果可發現,不管是相關性或是迴歸分析 中,與 PSA 及攝護腺體積有顯著相關的物質大多為雌激素類荷爾蒙。
4-6 鄰苯二甲酸酯、雙酚 A 及壬基酚暴露與荷爾蒙調控平衡
校正干擾因子後,複迴歸分析結果於表4-7 顯示 MBzP、MiNP 及 MiDP 與 LH 呈負相關,β
值分別為0.89 (95% CI:0.84~0.95, P-value < 0.01)、0.93 (95% CI:0.87~0.99, P-value < 0.05) 及 0.89 (95% CI:0.81~0.98, P-value < 0.05);MiNP 及 MiDP 與 FSH 呈負相關,β 值分別為 0.91 (95% CI:0.85~0.98, P-value < 0.01) 及 0.90 (95% CI:0.82~0.99, P-value < 0.05);MEHP% 與 SHBG 呈 正相關,β 值為 1.18 (95% CI:1.04~1.34, P-value < 0.05);MEP、BPA 與 Inhinbin B 呈正相關但 MBzP、MiNP 及 MiDP 則與其呈負相關,β 值分別為 1.08 (95% CI:1.00~1.16, P-value < 0.05)、 1.15 (95% CI:1.02~1.29, P-value < 0.05)、0.92 (95% CI:0.85~0.98, P-value < 0.05)、0.90 (95% CI: 0.83~0.97, P-value < 0.01)及 0.88 (95% CI:0.80~0.97, P-value < 0.05)。在雌激素的部分,MEHP、 MEHHP、MEOHP、MECPP、BPA 與 E2 呈正相關,β 值分別為 1.22 (95% CI:1.11~1.35, P-value
< 0.01)、1.15 (95% CI:1.06~1.26, P-value < 0.01)、1.16(95% CI:1.04~1.30, P-value < 0.01)、1.19 (95% CI:1.07~1.32, P-value < 0.01)、1.13 (95% CI:1.03~1.25, P-value < 0.05);而 MEHP、MEHHP、 MECPP 與 the E2: E1 ratio 呈正相關,β 值分別為 1.17 (95% CI:1.05~1.31, P-value < 0.01)、1.14 (95%
CI:1.04~1.26, P-value < 0.01)、1.14 (95% CI:1.02~1.27, P-value < 0.05)。在雄激素的部分,MBzP、 MEHP、MEHHP、MEOHP、MECPP、BPA、NP 與 DHT 呈正相關 β 值分別為 1.06 (95% CI: 1.01~1.11, P-value < 0.05)、1.12 (95% CI:1.04~1.20, P-value < 0.01)、1.11 (95% CI:1.04~1.18,
P-value < 0.01)、1.13 (95% CI:1.04~1.22, P-value < 0.01)、1.12 (95% CI:1.04~1.21, P-value < 0.01) 、
1.15 (95% CI:1.07~1.23, P-value < 0.01) 、1.13 (95% CI:1.04~1.23, P-value < 0.05);MBzP、MiNP、 MiDP、BPA、NP 與 DHEA 呈正相關,β 值分別為 1.48 (95% CI:1.31~1.66, P-value < 0.01)、 1.58 (95% CI:1.40~1.79, P-value < 0.01)、1.64 (95% CI:1.38~1.95, P-value < 0.01)、1.27 (95% CI: 1.07~1.51, P-value < 0.05)、1.32 (95% CI:1.09~1.58, P-value < 0.05);MEHP、MEHHP、MEOHP、 MECPP、BPA 與 the E2: TT ratio 呈正相關,β 值分別為 1.24 (95% CI:1.12~1.39, P-value < 0.01)、
1.17 (95% CI:1.06~1.29, P-value < 0.01)、1.17 (95% CI:1.04~1.32, P-value < 0.05) 、1.21 (95% CI: 1.08~1.36, P-value < 0.05)、1.18 (95% CI:1.04~1.34, P-value < 0.05)。上述結果指出 DEHP、BPA
19
及NP 暴露確實會干擾受試者之雌激素及雄激素分泌
。
4-7 鄰苯二甲酸酯暴露、雙酚 A 及壬基酚與良性攝護腺增生
鑑於 Scarano 等人研究結果顯示暴露 PAEs 時,大鼠攝護腺組織切片中上皮及基質細胞的 增生比例顯著高於控制組 (P-value < 0.05) (Scarano et al. 2009),本研究將進一步討論 PAEs 對於 攝護腺疾病的直接影響,將校正影響因子後再進一步與攝護腺體積及 PSA 進行複迴歸結果如表 4-8 所示,MiBP、MEHP、MEOHP、MECPP、BPA 分別與 PSA 及攝護腺體積呈正相關,PAEs 代謝物與 PSA 迴歸之 β 值分別為 1.19 (95% CI:1.02~1.38, P-value < 0.05)、1.37 (95% CI: 1.16~1.61, P-value < 0.01)、1.27 (95% CI:1.06~1.52, P-value < 0.05) 、1.33 (95% CI:1.12~1.58,
P-value < 0.01)、1.34 (95% CI:1.12~1.60, P-value < 0.01)及 1.24 (95% CI:1.02~1.50, P-value < 0.01),
而MiBP、MEHP、MEOHP、MECPP、%MEHP、BPA 與攝護腺體積迴歸之 β 值分別為 1.12 (95% CI:1.03~1.21, P-value < 0.01)、1.19 (95% CI:1.09~1.29, P-value < 0.01)、1.12 (95% CI:1.02~1.23,
P-value < 0.05)、1.15 (95% CI:1.05~1.25, P-value < 0.01)、1.18 (95% CI:1.01~1.37, P-value < 0.05)
及1.14 (95% CI:1.04~1.26, P-value < 0.05),由上述結果可知 PAEs 及雙酚 A 暴露可能與攝護腺 疾病相關,但兩者之間的更詳細之關係仍需更多研究探討。 第五章 結論與建議 5-1 結論 由本研究調查攝護腺疾患之男性成人族群尿液中鄰苯二甲酸酯代謝物、雙酚A 及壬基酚濃 度、生殖荷爾蒙及臨床指標資料,獲得下述結論: 1. 尿液中鄰苯二甲酸酯代謝物除 MIDP、MINP 及 MBzP 外,檢出率皆高過 87%。BPA 檢出 率為 83.1%,NP 為 79.2%。
2. 輕、中、重度攝護腺肥大患者生殖荷爾蒙濃度分析結果,以 E2、the E2: E1 ratio 及 the E2:
TT ratio 於三組間具統計上顯著差異(P-value < 0.05);FSH、E2、the E2: E1 ratio 及 the E2:
TT ratio 於三組間具統計上顯著趨勢性增加(P-trend < 0.05)。
3. 輕、中、重度攝護腺肥大患者 PAEs 代謝物、雙酚A及壬基酚濃度分析結果,經 creatinine 校正後 MEHP、MECPP 及 BPA於三組間具統計上顯著差異(P-value < 0.05);MiBP、 MnBP、MEHP、MEHHP、MEOHP、MECPP、BPA、NP於三組間具統計上顯著趨勢性增 加(P-trend< 0.05)。 4. 經校正干擾因子後之複迴歸結果指出,PAEs(特別是 DEHP、DBP)及BPA暴露對於攝 護腺發展之敏感生殖荷爾蒙(E2 及 DHT)具顯著正相關(P-trend < 0.05)。 5. 經校正過干擾因子後之複迴歸結果指出,PAEs(特別是 DEHP、DiBP)及BPA暴露對於 攝護腺體積及攝護腺特異性抗原具顯著正相關(P-trend < 0.05)。 5-2 建議 1. PAEs、BPA 及 NP 雖然於人體內半衰期短,但其對於人體影響為長時間累積所造成,本研 究結果觀察到 PAEs、BPA 及 NP 之暴露可能會干擾荷爾蒙調控,因此建議民眾於飲食及 生活習慣上應減少使用塑膠製品、聚碳酸酯製品及清潔劑等,以避免 PAEs、BPA 及 NP 之暴露。 2. 本研究為第一篇探討暴露 PAEs、BPA 及 NP 對攝護腺疾病之影響研究,目前已初步建立
20
PAEs 、BPA 及 NP 暴露與生殖荷爾蒙調控對攝護腺疾病影響之相關性,但因本研究為橫
斷式研究,對於疾病因果關係可能無法完整解釋,建議未來若要進一步確認 PAEs、BPA
21 表4- 1 受試者基本資料 項目 BPH/BPE patient P-valueb, c Small-sized prostate group a (n = 69) Medium-sized prostate group (n = 69) Large-sized prostate group (n = 69) Age (year) 59.4±1.73d 63.4±1.07 65.2±1.17 0.020* Height (cm) 167±0.67 167±0.71 166±0.75 0.258 Weight(kg) 70.1±1.37 67.7±1.21 70.2±1.45 0.667 BMI(kg/m2) 25.2±1.06 24.4±0.41 25.5±0.50 0.214 Chest measurement (cm) 95.7±1.00 91.5±1.51 96.2±0.96 0.934 Waist measurement (cm) 93.0±1.15 89.1±1.81 92.3±1.28 0.512 Hip measurement (cm) 101±0.96 96.3±1.88 100±0.95 0.970 Smoking(cigarettes/day) 17.0±9.60 16.7±15.9 13.1±9.26 0.417 Drinking(ml/week) 54.3±85.4 89.2±62.1 85.1±96.4 0.064 Coffee(ml/week) 1265±1120 1120±994 790±749.2 0.614 Tea(ml/week) 2414±2770 2106±2414 2084±2988 0.196 Educational attainment 0.913
High/Partial High School 33 (50.0)c 36 (53.7) 43 (62.3)
College/Partial College 23 (34.8) 22 (32.8) 19 (27.5) Graduate school 10 (15.2) 9 (13.4) 7 (10.1) Race 0.598 Taiwanese 60 (90.1) 59 (88.1) 64 (92.8) Mainland Chinese 4 (6.06) 7 (10.4) 3 (4.25) Hakkanese 2 (3.03) 1 (1.49) 2 (3.00) Social status 0.489 Low 18 (27.3) 23 (34.3) 27 (39.1) Medium 18 (27.3) 17 (25.4) 19 (27.5) High 30 (45.5) 27 (40.3) 22 (31.9) Occupational group 0.124
Agriculture, forestry, fishery and animal Husbandry 5 (8.0) 5 (7.0) 9 (13.0)
Mining and Quarrying 1 (2.0) 1 (1.0) 1 (1.0)
Manufacturing 8 12.0 13 (19.0) 4 (6.0)
Electricity, Gas and Water 3 (5.0) 1 (1.0) 0 (0.0)
Construction 4 (6.0) 2 (3.0) 1 (1.0)
Wholesale and retail trade 2 (3.0) 0 (0.0) 2 (3.0)
Accommodation and food service activities 3 (5.0) 0 (0.0) 0 (0.0) Transportation, Storage and Communication 6 (9.0) 7 (10.0) 6 (9.0) Financial and insurance activities 0 (0.0) 2 (3.0) 3 (4.0) Real estate activities and leasing industry 1 (2.0) 0 (0.0) 0 (0.0) Professional, scientific and technical Activities 3 (5.0) 2 (3.0) 4 (6.0)
Education 6 (9.0) 4 (6.0) 2 (3.0)
Medical and health care 3 (5.0) 2 (3.0) 2 (3.0)
Arts, entertainment and recreation 0 (0.0) 1 (1.0) 4 (6.0)
Other service activities 11 (17.0) 5 (7.0) 4 (6.0)
Public administration 1 (2.0) 1 (1.0) 1 (1.0)
Unemployed 9 (14.0) 21 (31.0) 26 (38.0)
Occupational phthalate exposure (yes, %) 0 (0.00) 2 (0.99) 2 (0.99) 0.549
a The patients were divided into three subgroups according to the tertiles of prostate volume: small-sized
prostate group (< 29.5 mL), medium-sized prostate group (29.5-43.7 mL), large-sized prostate group (> 43.7 mL).
22
test..
c Categorical variables were compared with Chi-Square test or Fisher’s exact test. d Expressed as Mean ± SD e n(%) * P<0.05; ** P <0.01 表4- 2 攝護腺臨床診斷指標 項目 BPH/BPE patient P-valueb,c Small-sized prostate group a (n = 69) Medium-sized prostate group (n = 69) Large-sized prostate group (n = 69) PSA (ng/ml) 1.37±0.55d 2.70±0.32 6.42±0.55 <0.001** DREd R'T half Consistency (%) 0.342 Elastic 5 (7.58)e 7 (10.4) 9 (13.0) Elastic to firm 16 (24.2) 10 (14.9) 18 (26.1) Firm 45 (68.2) 49 (73.1) 41 (59.4) Hard 0 (0.00) 1 (1.49) 1 (1.45) L'T half Consistency (%) 0.223 Elastic 3 (4.55) 5 (7.46) 9 (13.0) Elastic to firm 16 (22.4) 12 (14.9) 15 (21.7) Firm 47 (73.1) 50 (74.6) 44 (63.8) Hard 0 (0.00) 0 (0.00) 1 (1.45) R'T half Surface (%) 0.326 Smooth 65 (98.5) 67 (100) 68 (95.6) Irregular 1 (1.52) 0 (0.00) 1 (1.45) L'T half Surface (%) 1.000 Smooth 65 (98.5) 67 (100) 68 (98.5) Irregular 1 (1.50) 0 (0.00) 1 (1.50) Nodule (yes, %) 5 (7.46) 5 (7.46) 8 (11.8) 0.674
Intravesical protruding (yes, %) 5 (9.03) 19 (28.4) 43 (62.3) <0.001** Prostate volume (ml) 23.5±0.73 35.9±0.50 72.0±3.01 <0.001**
IPSS 14.1±8.84 13.8±7.82 16.6±7.61 0.061
Uroflowmetry (ml/s)
Voided Volume (ml) 261±23.1 213±21.3 226±17.3 0.020*
Max. Flow rate 15.4±1.16 10.7±1.13 11.5±0.75 0.028* Mean Flow rate 7.45±0.60 4.90±0.54 4.67±0.40 0.001** PSA, prostatic specific antigen; DRE, Digital Rectal examination; IPSS, International prostate symptoms score
a Patients were divided into three subgroups according to the tertiles of prostate volume:
small-sized prostate group (< 29.5 mL), medium-sized prostate group (29.5-43.7 mL), large-sized prostate group (> 43.7 mL).
b Continuous variables between three groups were compared using One-way ANOVA
test.
c Categorical variables were compared with Chi-Square test or Fisher’s exact test. d Expressed as GM ± GSD
e n(%)
23 表4- 3 生殖荷爾蒙濃度之分析結果 BPH/BPE patient P-valueb P-trend 項目 Small-sized prostate group a (n = 69) Medium-sized prostate group (n = 69) Large-sized prostate group (n = 69) LH (mIU/mL) 5.67±0.49c 5.63±0.43 6.35±0.48 0.421 0.318 FSH (mIU/mL) 9.04±0.74 9.44±0.77 11.2±0.94 0.184 0.034* InhibinB 162±13.3 166±15.9 172±12.6 0.915 0.550 SHBG (nmol/L) 45.4±2.63 45.8±2.16 49.7±3.21 0.431 0.146 E1 (pg/mL) 62.3±2.44 63.2±2.59 67.3±3.36 0.320 0.077 E2 (pg/mL) 26.3±2.16 26.5±1.77 38.1±2.73 0.002** <0.001** E2/E1 0.42±0.03 0.42±0.42 0.57±0.05 0.032* 0.005** TT (ng/mL) 4.10±0.18 3.86±0.21 3.83±3.40 0.454 0.500 FT (pg/mL) 60.8±3.64 61.3±2.85 61.6±2.60 0.931 0.391 DHT (pg/mL) 386±21.1 406±19.8 440±25.5 0.392 0.090 DHEA(ng/mL) 1.12±0.21 1.79±0.25 1.72±0.24 0.225 0.272 DHEAs (μg/dL) 144±12.4 122±11.6 108±12.1 0.201 0.190 AD (ng/mL) 0.87±0.05 0.80±0.05 0.76±0.05 0.476 0.298 E2/TT 6.36±0.56 6.85±0.05 10.1±0.94 0.008** <0.001**
LH, luteinizing hormone; FAI, free androgen index; FSH, follicle-stimulating hormone; SHBG, sex hormone-binding globulin; E1, estrogen; E2, estradiol; TT, total testosterone; DHT,
dihydrotestosterone; FT, free testosterone; DHEA, dehydroepiandrosterone; DHEA-S, dehydroepiandrosterone sulfate; AD, androstenedione.
a Patients were divided into three subgroups according to the tertiles of prostate volume:
small-sized prostate group (< 29.5 mL), medium-sized prostate group (29.5-43.7 mL), large-sized prostate group (> 43.7 mL).
b Continuous variables between three groups were compared using Kruskal Wallis test. c Expressed as GM ± GSD