前列腺特异性抗原(PSA)是由前列腺组织合成和前列腺上皮细胞分泌的一种糖蛋白，相对分子量为(33-34)X103 。它在离开前列腺腺腔，前列腺细胞之前经胰蛋白酶样蛋白酶降解，转变成具有活性的PSA。血清中约有85-90％的PSA与蛋白酶抑制剂相结合，称总PSA(T-PSA)，约10-15％的PSA是游离形式，称为游离前列腺特异性抗原(F-PSA)，后者其血清中的含量其微且恒定。
PSA具有靶器官特异性，前列腺癌患者血清中PSA浓度明显升高，所以血清PSA的测定被目前公认为诊断前列腺癌的首选标志物。早期敏感性在40~75％之间，中后期可达75~95％，因此它对前列腺癌的诊断和病程监测具有一定的临床价值。
1、前列腺癌的筛检：前列腺癌与良性前列腺疾病之间的PSA浓度分布有一定的重叠性(4-10ug/l)，故前列腺癌早期单测PSA诊断意义不大，若联合F-PSA检测，用F-PSA/ T-PSA的比值对判断前列腺肿瘤的性质有重大的价值。若F-PSA>25％提示为良性前列腺病变，若F-PSA<25％会有高风险的前列腺癌。
2、治疗前PSA的测定：治疗前血清PSA的水平与治疗成功的可能性成负相关。诊断局限于器官的前列腺癌取决于PSA值，手术前PSA水平<2 ug/L的70％的患者疾病局限于器官内，而PSA水平>50ug/L的患者，约有82％显示绝对手术指征或有盆骨淋巴转移。
3、前列腺根除术后的病程监测：术后3-6个月内就无法检测出PSA，若PSA浓度升高则预示存在残留前列腺癌组织。
4、放疗后病程的监测：放疗后PSA的半衰期>88天是肿瘤进展的标志，若PSA水平在12个月内下降到参考范围是预后较好的标志，而未下降到<4 ug/l，则有进展性疾病发生的高风险。