肿瘤标志物检查及临床应用进展.ppt
肿瘤标志物的检查及临床应用进展,肿瘤标志物(tumor markers，TM),1978年Herberman在美国国立癌症研究所召开的人类肿瘤免疫诊断会上提出的。肿瘤标记物（tumor marker）又称肿瘤标志物，是指特征性存在于恶性肿瘤肿瘤细胞，或由恶性肿瘤细胞异常而产生的物质，或是宿主对肿瘤的刺激反应而产生的物质，并能反映肿瘤发生、发展，监测肿瘤对治疗反应的一类物质。存在于肿瘤患者的组织、体液和排泄物中，能够用免疫学、生物学及化学的方法检测。,肿瘤标记物的来源,肿瘤细胞的代谢产物，如：糖酵解产物、组织多肽抗原、核酸分解产物。分化紊乱的细胞基因产物，如：异位的ACTH片断，甲胎蛋白、癌胚抗原、胎儿同工酶。肿瘤细胞坏死崩解释放进入血液循环的物质，主要是某些细胞骨架蛋白成分，如角蛋白成分Cyfra21-1，多胺类物质。,肿瘤标记物发展的历史,第一阶段，1846年1928年，发现本周蛋白第二阶段，1929年1962年，发现一些激素、酶、同工酶和蛋白在肿瘤发生时异常，如：异位激素、促性腺激素、碱性磷酸酶、乳酸脱氢酶第三阶段，1963年1975年，发现了一些胚胎蛋白性标记物，AFP、CEA第四阶段，1976年至今，单克隆抗体技术的建立，大量的肿瘤标记物涌现出来，如CA15-3、CA125、CA19-9等,理想的TM：,特异性高，对肿瘤与非肿瘤鉴别的准确性可达100%。敏感性高，能在极早期发现肿瘤，不漏诊。在体液中的浓度应与瘤体大小、临床分期密切相关，并可据此判断预后。半衰期短，可根据其水平的升降监测治疗效果及肿瘤是否复发或转移。肿瘤标记物的浓度和肿瘤转移、恶性程度相关，可通过定量或定性检测而协助肿瘤的分期和预后的判断；存在于体液特别是血液中易于检测。,肿瘤标记物的分类,由于肿瘤标记物的来源和性质非常复杂，至今尚未有一个统一的分类方法。目前的分类方法有两种：一是按肿瘤标记物的来源，二是按肿瘤标记物本身的化学性质和免疫学特性。,按肿瘤标记物本身的性质分类,胚胎抗原蛋白类标记物糖类标记物酶类标记物激素类标记物基因类标记物其他肿瘤标记物,一、胚胎抗原,甲胎蛋白（-Fetoprotein，AFP）癌胚抗原（carcinoembryonic antigen，CEA）癌胚铁蛋白 胰癌胚抗原-癌胚抗原,甲胎蛋白（-Fetoprotein，AFP）,甲胎蛋白（-Fetoprotein，AFP）,糖蛋白，含590个氨基酸，分子量70kD，半衰期在5天左右。在胎儿发育到六周开始出现，在出生一周后消失。成人血清中含量甚微。,AFP升高的因素,生理条件下，AFP在卵黄囊的内胚层细胞和胚肝、新生儿肝细胞中高度表达，在胃肠道粘膜上皮细胞中也有见表达。病理状况下，见于正常成年个体的肝细胞被破坏后的再生（急、慢性肝炎，重症肝炎恢复期，肝硬化）、先天性胆管闭塞、畸形胎儿（无脑儿、脊柱裂等）以及原发性肝细胞肝癌、畸胎瘤或部分胃肠道肿瘤,AFP的临床意义,一、诊断肝癌,在我国6070的肝癌病人存在AFP高于正常值。正常人血清AFP值为1030g/L，凡AFP500g/L持续1个月或AFP200g/L持续2个月，应高度怀疑肝癌，同时应有医学影像学的证据参与诊断；低浓度（50200g/L）持续时间超过2个月的患者，应视为肝癌的高危人群。当谷丙转氨酶（ALT）正常，用AFP来诊断肝癌，可取性可达100。,在进行肝癌诊断时，应排除由妊娠、活动性肝炎、生殖腺胚胎癌、继发性肝癌和少数消化道肿瘤等引起的AFP升高，通常由非原发性肝癌引起的AFP升高，一般都不会高于400g/L。3.65.2的胆管上皮癌、84以上的肝母细胞癌和70左右的生殖性畸胎瘤及较少比例的胰腺癌、肺癌、肾癌和白血病患者也可出现AFP低浓度的异常升高。,缺点,对原发性肝癌的敏感性只有70左右对转移性肝癌的诊断效果就更差对AFP指标阴性，临床可疑的患者应结合其他检查资料或多项指标联合检测，如同时检测-GT-、AFU、ALP等，以期优势互补，减少漏诊,二、疗效观察和预后的评估,若AFP及胆红素同时明显升高，病人存活期很短。原发性肝癌在治疗过程中，如AFP含量保持在术后水平，示病情稳定；下降示病情好转，持续不降说明疗效不佳。,三、良性病变中的AFP升高,升高一般是散在的和暂时的，肝炎病人，10升高，水平50g/L肝硬化病人，30升高，水平 500g/L。,AFP在生殖腺肿瘤中的应用,精原细胞瘤,无性细胞瘤,卵黄囊瘤,绒毛膜上皮细胞癌,畸胎瘤,AFP,HCG,癌胚抗原（carcinoembryonic antigen，CEA）,癌胚抗原（carcinoembryonic antigen，CEA）,妊娠期2个月起存在于胎儿消化系统中，如肠道、胰腺和肝脏中。胎儿出生后其浓度明显下降。在一些成人肿瘤组织，其中包括胚胎性肿瘤，结肠、胃、肺、乳腺等癌组织中可出现表达，并分泌于体液中。,CEA检测非特异性现象的原因,CEA家族及其与免疫球蛋白超家族的分子的同源性各种CEA的糖链分子在结构及组成上的差异因为抗体可以针对蛋白抗原决定簇，也可针对糖链半抗原抗体的多样性，必然会造成对抗原（CEA）检测时，出现非特异性,CEA的临床意义,一、恶性肿瘤的辅助诊断,CEA在中晚期肿瘤中的阳性率胰腺癌 8891肺癌 76结肠癌 73乳腺癌和卵巢癌 73膀胱癌、宫颈癌和子宫内膜癌中也有升高,CEA的优势,CEA是一个结肠癌标记物，CEA与CA242联合应用目前被认为是对结肠癌的最佳标记物的搭配。在整个直肠癌治疗其间，CEA是一个有效的监视指标，是发现复发的理想指标，其敏感性高于X线和直肠镜。,CEA的局限性,只在肿瘤的中晚期才有较显著的升高，也不只局限于某一类肿瘤，因此CEA对多数肿瘤的早期发现与鉴别诊断并无帮助。CEA具有较高的假阳性和假阴性，并不适合用于肿瘤的普查。,二、预后的评估,术前CEA水平正常的患者手术治愈率高，术后不易复发。若术前CEA已升高者，则大多数已有血管壁、淋巴系统和周围神经的侵犯和转移，预后较差。术后若癌症有转移或复发者，在临床症状出现前10周13个月，CEA就有可能开始升高，CEA浓度变化随病情进展而升高。,三、伴CEA升高的良性疾病,吸烟者溃疡性结肠炎胰腺炎结肠息肉,二、蛋白类标记物,正常细胞在恶变过程中必将伴随着细胞表型及基因型的改变，导致某些与肿瘤相关的基因出现异常的高表达，有些表达的蛋白还可分泌进入宿主体液中。当肿瘤快速分化、增值时，一些在正常组织中不表达的蛋白类型或组分可大量出现，如作为细胞支架的角蛋白，可作为肿瘤标记物。,一、细胞角蛋白（cytokeratin，CK）,细胞角蛋白是细胞体间的中间丝，存在于所有的正常上皮细胞及上皮性癌细胞中，在细胞中起支架作用，支撑细胞及细胞核，根据其生化特性，可分为20多种不同的类型。作为标记物的细胞角蛋白主要是CK19,细胞角蛋白CK19,主要存在于单层上皮中，如肠上皮、胰管、胆囊、子宫内膜和肺泡上皮，这些细胞癌变时，CK19含量可增加。CK19是分子量为40 000的酸性蛋白Cyfra21-1是角蛋白CK19的一种，根据该蛋白的抗原性，现已制备成2种抗CK19的特异性单克隆抗体（Ks19-1，BM19-21）,应用,敏感性与肿瘤的组织学类型存在着一定的相关性，如肺鳞癌的敏感性为最高达76.5、腺癌为47.8、小细胞肺癌仅为42.1。血清中Cyfra21-1的含量与肺鳞癌患者的病程呈正相关，根据肺癌的TNM分期，期患者的敏感性分别为60.0、88.8、80和100Cyfra21-1与CA19-9联合对肺癌诊断的敏感性为76、特异性为96。,二、鳞癌相关抗原（squamous cell carcinoma associated antigen，SCCAg）,由14种蛋白片断组成，每一片断的相对分子量在42 00048 000之间通过等电聚焦电泳法可把SCCAg分为中性和酸性两个亚组分恶性和正常鳞状上皮细胞中均含中性组分，而酸性组分仅见于恶性细胞,在子宫颈癌、非小细胞肺癌、皮肤癌、头颈部癌、消化道癌、卵巢癌和泌尿道肿瘤中都可见SCCAg 升高。牛皮癣、肾功能不全或肺、肝、乳腺的良性疾病病人，其血清SCCAg也可出现非特异性升高此外汗液的污染也可引起假阳性结果。,应用,早期肿瘤SCCAg 很少升高，不适用于肿瘤的普查SCCAg在小细胞肺癌中并不升高，而在肺鳞癌中常出现异常升高，SCCAg的检测有助于鉴别小细胞肺癌和非小细胞肺癌敏感性比Cyfra21-1低,SCCAg在血液中的半衰期仅为数十分钟，根治性肿瘤切除后，术前异常升高可在术后72h内迅速降至正常水平。姑息性切除术后，SCCAg水平可暂时性下降，但多数仍高于正常。连续动态检测SCCAg水平可以作为一项监测肺及食管鳞癌疗效，尤其是检测手术疗效的敏感指标。,三、糖类标记物,肿瘤细胞内糖基化过程发生变异，从而导致细胞分泌性或细胞膜上的糖蛋白或糖脂中的糖基序列发生改变，形成了一种和正常糖蛋白不同的特殊抗原，可利用单克隆抗体技术检测这些抗原，结果诞生了糖蛋白类抗原。作为新一代的肿瘤标记物，远较酶和激素类标记物敏感、特异。,一、CA125,分子量可达220 0001 000 000之间糖基含量仅占总蛋白质量的24CA-125是由鼠抗人乳头状囊性卵巢上皮细胞系OC125制备而成,CA-125在卵巢诊断中的应用,8090的卵巢上皮癌中CA-125可明显升高子宫内膜癌、透明细胞癌、输卵管癌及未分化卵巢癌患者中CA-125含量也可明显升高粘液性卵巢癌患者的阳性率则较低CA-125在卵巢包块良恶性的鉴别上特别有价值，敏感度为78、特异性95、阳性预测价值82、阴性预测价值91。CA-125和CEA联合测定，计算两者比值，可提高卵巢癌检出的敏感性和特异性。,其他应用,非卵巢癌类的恶性肿瘤，如胰腺、肝、胃、肠、子宫、和乳腺癌症患者中CA-125的阳性率可分别高达73、70、53、27、22和20。然而CA-125血清浓度轻微上升还可见于1健康妇女，36的良性卵巢疾患或非肿瘤患者，包括孕期起始3个月、行经期、子宫内膜异位、子宫纤维变性、子宫肌瘤、良性卵巢瘤、急性输卵管炎、急性胰腺炎、肝病、胸腹膜和心包感染等。应注意排除。,二、CA19-9,为唾液酸化的型乳糖系岩藻五糖，有六个糖基组成 正常在胰腺导管、胆道、胃、肠、子宫内膜和涎腺上皮细胞中均有表达,CA19-9的应用,CA19-9的器官特异性不强在各种腺癌特别是消化系统的恶性肿瘤如：7193胰腺癌、67肝胆管癌、4050胃癌、3050肝癌、30直肠癌和15乳腺癌的CA19-9都有升高在急性胰腺炎、胆汁淤积性胆管炎、胆道结石和肝脏疾患中CA19-9也有可能升高，但很少超过120kU/L，往往是呈“一过性”升高。,CA19-9在胰腺癌中的应用,CA19-9在胰腺癌中的阳性率最高，常被认为是针对胰腺癌的一种肿瘤标记物。早期胰腺癌CA19-9敏感性较低，T1期为60.7、T2期为78.4 检测胰腺癌的治疗效果及术后复发情况,三、CA15-3,分子量约为40 000的糖蛋白包含两种抗体，一种是用鼠抗人乳腺癌肝细胞转移株膜的单克隆抗体DF3制备的；另一种抗体是115DB，为鼠抗人乳小脂球抗体。DF3抗体反应的是分子量为3045kD的糖蛋白分子，称多态的上皮粘蛋白-mucin,在乳腺癌等多种肿瘤中，Mucin可发生以下变化：,表达增高，且表达与肿瘤的恶性程度呈正相关细胞表面的极性分布丧失，整个细胞表面及胞浆都能表达Mucin 1结构发生改变，出现了新的肽链及糖链表位1997年美国FDA批准Mucin 1（CA15-3）作为/期乳腺癌复发的检测指标。,临床意义:,CA15-3作为乳腺癌的主要标记物 23的原发性乳腺癌和69转移性乳腺癌可有 CA15-3的升高乳腺癌的期和期，仅有1020的病人有升高，所以不能用于乳腺癌的早期诊断对晚期病人，当CA15-3100 kU/L 时，肯定有转移，敏感性高于CEA。,80的胰腺癌、71的肺癌、68的乳腺癌、64的卵巢癌、63的直肠癌、28的肝癌中也可见到CA15-3的升高5.5的正常人、一些良性肝病和良性乳腺病（16）也可见有 CA15-3的升高,四、CA50,CA50来自抗直肠腺癌细胞系（COLO 205）抗体 是一种广谱的肿瘤标记物广泛存在于胰腺、胆囊、肝、胃、结直肠、膀胱、子宫，当细胞恶变时，由于糖基转化酶的失活或胚胎时才活跃的某些转化酶被激活，造成细胞表面糖链结构的性质改变而形成CA50。,4171的食管癌、4171的胃癌、5870的胆管癌、1478的肝癌和8097的胰腺癌都可见有CA50的升高。诊断直肠癌的阳性率与病情的分期密切相关，Duke A期1943、B期3059、C期和D期为5373的病人可出现CA50阳性在一些消化系统的良性病变，如胆管和胰管炎症、结石以及肝病中常见异常升高。CA50和CA19-9具有互补作用，同时测定可以提高检测的特异性和敏感性。,五、CA242,是一种与粘蛋白相关的标记物，也是一种唾液酸化的糖脂类抗原CA242能同时识别CA50和CA19-9的抗原决定簇。533的消化道良性疾病中可见有升高6879的胰腺癌、5585的直肠癌、44的胃癌病人中CA242的水平可高于20kU/L,临床应用,诊断胰腺癌时，敏感性为7080，特异性为90。可用于初诊时筛选胰腺癌。对非小细胞肺癌的敏感性和特异性分别为28.5和95.6。肺鳞癌患者血清CA242水平显著低于非鳞癌患者（肺腺癌和大细胞肺癌），可用于肺癌的鉴别诊断。,CA242、CA50和CA19-9,三者的作用十分相近相关系数在0.810.95综合比较起来，CA19-9的敏感性和特异性要更好一些，因而更为常用,四、酶类标记物,肿瘤发生时，机体酶的活性常会发生较大的变化，这是因为：肿瘤细胞或组织本身诱导其它细胞或组织产生异常含量的酶肿瘤细胞代谢旺盛，细胞通透性增加，使得肿瘤细胞内的酶进入血液肿瘤使得某些器官功能出现障碍，从而导致各种酶的灭活及排泄障碍肿瘤组织压迫某些空腔而使得某些通过这些空腔排出的酶返流而进入血液,一、前列腺特异性抗原（prostate special antigen，PSA）,分子量约为34 000含糖7的糖蛋白分子由240个氨基酸组成具有蛋白酶的活性，和缓激肽家族的丝氨酸蛋白酶的氨基酸序列相似,正常人PSA主要存在于精液中，其浓度（0.55.5g/L）约为血清（0.4g/L）的100万倍，每克前列腺癌组织可使血清中PSA升高3g/L，每克增生的列腺组织可使血清中PSA升高0.3g/L。,血清中总PSA（t-PSA）包括两种,较少的是游离型PSA（f-PSA），半衰期0.751.2小时大量存在的是复合型PSA（c-PSA），半衰期约23天，前列腺癌成功治疗后，高浓度的PSA降到正常值约需23周。,临床应用：,早期发现前列腺癌 临床分期和预后的判断监测前列腺癌的复发,f-PSA和t-PSA的比例具有重要的诊断价值。特别是当t-PSA在4.010.0g/L时，血清中f-PSA/t-PSA比值为0.15可作为前列腺肥大和前列腺癌的鉴别临界点，比值0.15时前列腺癌的可能性较大。PSA浓度越高，f-PSA/t-PSA比值越小，前列腺癌的可能性就越大。临床上常用血清中f-PSA/t-PSA的比值来鉴别良、恶性前列腺肿瘤,1 血清PSA增高与乳腺肿瘤当女性出现血清PSA增高时，应注意是否患有乳腺增生性病变或乳腺癌。当血清总PSA增高5倍以上，同时游离PSA（F-PSA）占总PSA 超过50%时，患乳腺癌更大。因此，F-PSA常被用作鉴别乳腺良恶性病变的重要指标之一。2 血清PSA增高与妇女尿道综合征妇女尿道综合征是由尿道周围腺体增生所致，以反复发作的尿频、尿急、尿道疼痛或不适、耻骨上区痛、夜尿增多等为主要症状，临床上易与泌尿系感染相混淆。新近的研究发现血清PSA水平与女性尿道周围腺体增生程度有一定的相关性，可作为鉴别诊断的重要参考。,前列腺特异性抗原与女性疾病,二、神经元特异性烯醇化酶（neuron specific enolase，NSE）,烯醇化酶是催化糖酵解途径中甘油分解的酶。由3个独立的基因片断编码3种免疫学性质不同的亚基、，组成的5种同工酶、。其中含亚基的同工酶主要存在于神经元和神经内分泌组织，称为神经元特异性烯醇化酶（NSE）。含亚基的同工酶定位于胶质细胞，称为非神经元特异性烯醇化酶（NNE）。,NSE在淋巴细胞、平滑肌细胞、肌上皮细胞、肾上皮细胞以及型肺上皮细胞中也有表达在小细胞肺癌和神经母细胞瘤中常可见有异常过量的表达在Whims瘤、乳腺癌、胃癌、淋巴瘤中也可有表达。,临床意义有：,用于小细胞肺癌患者的疗效观察、复发预测和预后评估NSE对小细胞肺癌的敏感度为80，特异性为8090用于神经母细胞瘤的诊断、鉴别诊断、疗效观察、复发预测和预后评估，NSE对儿童型神经母细胞瘤阳性率为90作为精原细胞瘤的肿瘤标记，68.7%的转移性精原细胞瘤患者在行睾丸切除术前血清NSE水平可见升高,五、激素类标记物,一、人绒毛膜促性腺激素（human chorionic gonadotrophin，HCG）,由在妊娠期有胎盘滋养细胞分泌的糖蛋白含145个氨基酸，分子量45kD，半衰期1220小时HCG由和两个亚基组成，亚基也是其它激素如卵泡刺激素（FSH）、黄体生成素（LH）和促甲状腺素（TSH）的组成部分，亚基仅存在于HCG中,临床意义：,早孕诊断可以作为睾丸肿瘤和胎盘肿瘤即绒毛膜上皮癌或葡萄胎的标记物100滋养体瘤和绒毛膜上皮细胞癌-HCG异常升高，可达100万IU/L 70的非精原细胞性睾丸癌-HCG低度升高（常和AFP同时升高）10的精原细胞瘤-HCG也有升高。,乳腺癌、卵巢癌、宫颈癌、子宫内膜癌、肝癌、肺癌、白血病和淋巴瘤患者中也可见有HCG轻度升高肝硬化、十二指肠溃疡和一些炎症中也可见有升高此外，由于-HCG无法穿过血脑屏障，所以一旦脑脊液中出现-HCG，并且和血清中-HCG的比例超过1：60，常预示着出现脑转移,-HCG阳性的的病例中各种肿瘤的分布,谢谢,
