Ung thư tuyến tiền liệt là loại ung thư có tỉ lệ mắc cao nhất ở Mỹ và là nguyên nhân gây tử vong đứng hàng thứ hai trong các bệnh ung thư ở nam (chiếm tỉ lệ 10%, sau ung thư phổi). Bệnh thường gặp ở người trên 50 tuổi. Theo khuyến cáo của Tổ chức Y tế Thế giới (WHO), để chẩn đoán ung thư tuyến tiền liệt sớm, hàng năm nên tiến hành thăm khám trực tràng bằng tay kết hợp với định lượng PSA ở đàn ông 50 tuổi trở lên. Nếu ung thư tuyến tiền liệt được tiến hành phẫu thuật trước khi di căn thì tỉ lệ khỏi bệnh từ 85-90% và thời gian sống trung bình là 15 năm thay vì 3 năm.
PSA (Prostate Specific Antigen) là kháng nguyên đặc hiệu của tuyến tiền liệt được tìm thấy vào năm 1971 trong tinh dịch người. Năm 1980, người ta đã định lượng được PSA trong huyết thanh và cho đến năm 1988 PSA mới được sử dụng rộng rãi trên lâm sàng.
PSA là protein mang tính kháng nguyên được các tế bào biểu mô tuyến tiền liệt nằm thành chùm nang tiết ra, được bài tiết vào các ống vi quản tuyến, sau đó phần lớn tiết vào tinh dịch qua ống dẫn tinh, còn lại tiết vào huyết thanh và dịch
bạch huyết mà cơ chế vẫn chưa rõ ràng. Gene kiểm soát việc tổng hợp PSA nằm trên nhiễm sắc thể số 19, vị trí locus 19q13.3.
Về cấu tạo, PSA là glycoprotein, có phân tử lượng 34 kilodalton, phần protein là một chuỗi có 240 amino acid, phần glucid là 4 chuỗi hydratcarbon chiếm 17% và quyết định tính kháng nguyên của PSA. Cũng giống như các kháng nguyên phân lập ở túi tinh, PSA là enzyme dòng serine protease có nhiệm vụ làm loãng tinh dịch khi xuất tinh và biến đổi các peptide nhỏ như seminogene, fibronectine của tinh dịch. Ở cơ thể bình thường, PSA được tiết vào huyết thanh một lượng rất nhỏ, thời gian bán hủy là 2,5 ngày. Khi có bệnh về tiền liệt tuyến như ung thư, u phì đại…, PSA được tiết ra rất nhiều và nồng độ của chúng trong huyết thanh tăng lên cao. Nồng độ PSA chỉ tăng nhẹ trong các trường hợp u phì đại tuyến tiền liệt, nhồi máu tuyến tiền liệt, viêm tuyến tiền liệt…
Theo Stamey và Partin (1990), nồng độ PSA có liên quan trực tiếp đến thể tích của khối u: nếu nồng độ PSA <15ng/mL, bệnh ở giai đoạn còn trong bao xơ; nồng độ >75 ng/mL, khối u nhiều khả năng lan tỏa ra ngoài bao xơ. Nồng độ >10 ng/mL, bệnh chưa có xâm lấn hạch, nếu nồng độ >50 ng/mL, bao xơ bị xâm lấn tới 78%, túi tinh hoàn bị xâm lấn tới 90% và các hạch bị xâm lấn 60%.
Theo Smith (1993), những bệnh nhân đã phẫu thuật cắt bỏ toàn bộ tuyến tiền liệt nếu định lượng PSA có nồng độ 10 ng/mL tiên lượng bệnh còn dương tính 24%, nếu nồng độ 10 ng/mL bệnh còn dương tính tới 61%.
Nồng độ PSA tăng sớm hơn khi chưa có biểu hiện lâm sàng, vì vậy định lượng PSA rất có ý nghĩa trong việc chẩn đoán sớm ung thư tiền liệt tuyến, chẩn đoán phân biệt giữa bệnh ác tính và lành tính của tuyến tiền liệt. Khi có dấu hiệu ung thư tiền liệt tuyến thì xét nghiệm định lượng PSA có thể coi như chuẩn vàng.