肿瘤标志物及临床应用

1,肿瘤标志物及临床应用,内蒙古医科大学附属医院秦晓玲,2,我国恶性肿瘤死亡率,按照我国1999年统计的信息：在我国城市前十位死因中恶性肿瘤占第一位，死亡率达140.72/10万。 在农村恶性肿瘤死亡率为116.62/10万，占死因的第二位。,3,我国发病率较高的恶性肿瘤,胃癌 肝癌肺癌食管癌这4种恶性肿瘤占全部恶性肿瘤死亡率的74.3%,4,肿瘤标志物定义,存在于细胞、组织、血液中，可用生物化学、免疫学或分子生物学的方法进行定性或定量检测的指标,被统称为肿瘤标志物（Tumor mark,TM）。,5,肿瘤标志物定义,肿瘤细胞标志物主要是指癌细胞分泌或脱落到体液或组织中的物质，或宿主对 体内新生物反应而产生并进入到体液或组织中的物质，这些物质有的不存在正常人体内只存在于胚胎中，有的在肿瘤病人体内含量超过正常人体内含量。通过测定其存在或含量可辅助诊断肿瘤、分析病程、指导治疗、监测复发或转移、判断预后。,6,肿瘤标志物定义,TM是指在肿瘤发生和增殖过程中，由肿瘤细胞本身产生的或者是由机体对肿瘤细胞反应而产生的，反映肿瘤存在和生长的一类物质，包括蛋白、激素、酶（同工酶），多胺及癌基因产物等。肿瘤抗原可以是肿癌标志物，但肿瘤标志物不一定是肿瘤抗原。,7,肿瘤标志物命名,TM是1978年Herberman在美国国立癌症研究所（NCI）召开的“人类免疫及肿瘤免疫诊断”会上提出的。次年在英国第七届“肿瘤发生生物学和医学”会议上被大家确认并开始引用。,8,肿瘤标志物分类,胚胎类： 胚胎期存在，正常人不存在。当肿瘤发生时存 在，如：AFP、CEA。肿瘤相关糖脂及糖蛋白类： 糖决定簇：CA19-9、CA50、CA724等 糖蛋白：CA125、SCC、TPA、PSA等激素肽、酶类及蛋白类： 人绒毛膜促性腺激素（HCG） 神经元特异性烯醇化酶（NSE） 细胞角质素（Cyfre21-1）,9,临床常用肿瘤标志物,癌胚抗原（CEA）甲胎蛋白（AFP）糖类抗原125（CA125）糖类抗原153（CA153）糖类抗原19-9（CA19-9）糖类抗原724（CA724）糖类抗原242（CA242）神经元特异性烯醇化酶（NSE）,细胞角质素（Cyfre21-1）前列腺特异性抗原（PSA）人绒毛膜促性腺激素（HCG）鳞状上皮细胞癌抗原（SCC）组织多肽抗原（TPA）糖类抗原50（CA50）铁蛋白（FERRINTIN）,10,肿瘤实验室检测技术,生物化学放射免疫学血清免疫学病理细胞学分子生物学生物芯片技术,11,临床实验室常用检测方法,生物化学法酶联免疫吸附法（ELISA）微粒子酶免分析法（MEIA）电化学发光免疫分析法（TCL）化学发光免疫分析法（CLIA）放射免疫法（RIA）生物芯片法,12,癌胚抗原（CEA）,癌胚抗原（CEA）是一种酸性糖蛋白、胚胎性抗原。 分子量为180 000。,13,癌胚抗原（CEA）,CEA是一种非特异性的标志物，而且在临床应用过程中CEA升高主要见于中晚期癌症病人。初期在结肠癌组织中被发现。随着研究的发展，发现消化道上皮组织、胰腺、肝脏都含有CEA这种糖蛋白。正常时细胞分泌的CEA入胃肠道。异常时癌细胞分泌的CEA进入血液和淋巴，致使循环血中CEA升高。CEA在胆道、羊水、肺及乳腺组织中也存在。,14,癌胚抗原(CEA)临床意义,恶性肿瘤：结肠癌、胃癌、胰腺癌、胆管癌、肝癌、乳腺癌、小细胞及非小细胞肺癌、甲状腺髓样癌等。非肿瘤疾病：肠道炎症、肾功不全、结肠息肉、肝硬化、慢性肝炎、吸烟、妊娠等，这些非恶性肿瘤疾病阳性率较低。,15,癌胚抗原(CEA)临床应用,上皮性恶性肿瘤，尤其是腺癌、胃肠道晚期恶性肿瘤的检出阳性率占80%-100%。胰腺癌循环血中CEA水平呈阳性反应，但胰岛细胞癌呈阴性反应。肺腺癌和肺泡细胞癌CEA呈阳性反应，而部分小细胞未分化癌和部分类癌呈阴性反应。,16,癌胚抗原(CEA)临床应用,恶性细胞所致的胸、腹水CEA检出的阴性率要高于血清检出的阳性率。临床应用时为了提高检测的特异性，CEA多与其它肿瘤标志物联合应用。如：CEA+AFP、CEA+NSE、CEA+CA19-9等,17,癌胚抗原(CEA)正常参考范围,正常人群一般在2.5ng/ml, 有个别的吸烟者血清中CEA浓度5ng/ml。所以目前统计学处理后实验室参考范围定在 5ng/ml时，首先应考虑排除非肿瘤因素，如：肝病、肠炎、胰腺炎等干扰的良性疾病等，配合影响学、细胞学、胃肠道其它检查。,19,癌胚抗原(CEA)的判读,对肿瘤病人血清CEA连续检测可监测手术后、放疗后、化疗后的疗效观察。那么对于CEA值小于参考值，提示预后良好，但要连续监测。如治疗后CEA20.0ng/ml时，可提示复发的可能，应采取相应的治疗。,20,甲胎蛋白（AFP）,甲胎蛋白（AFP）是胎儿蛋白，是恶性肿瘤的相关抗原。 分子量为70 000。 多年来的临床应用已证实了AFP是诊断原发性肝癌的最好指标，也是目前用于早期癌诊断的较好指标。,21,甲胎蛋白(AFP)临床意义,临床常见恶性疾病：肝癌、睾丸癌、卵巢癌、畸胎瘤、胃癌、胰腺癌、结肠癌等。转移性肝癌、也可见增高。非恶性肿瘤性疾病如：肝硬化、急慢性肝炎、先天胆道闭锁等，也可见增高。,22,甲胎蛋白(AFP)临床应用,临床常应用AFP作为肝细胞癌和生殖细胞癌（非精原细胞癌）的检测和肝癌高危人群的监测。原发性肝癌有70%-90%的患者AFP增高，并且血清AFP值的水平与肿瘤大小成相关性。,23,甲胎蛋白(AFP)临床应用,文献记载，AFP的含量与肿瘤的分化程度有关。中等分化程度的肝癌多合成AFP，而高分化和部分低分化肝癌很少或不合成AFP。因此，AFP的值对于病情的估计和治疗的评价有一定意义。AFP虽然对早期诊断是较好的指标，但在应用中也有局限性。对胆道细胞癌、纤维板层型肝细胞癌不敏感。,24,甲胎蛋白(AFP)正常参考范围,正常成人实验室参考范围是90U/ml多为恶性。,30,CA19-9临床应用（2）,CA19-9在胰腺癌诊断中反应参数的比较,31,CA19-9临床应用（3）,CA19-9在胰腺癌与良性胰腺疾病、肝胆疾病的比较,32,CA19-9临床应用（4）,CA19-9在胰腺癌预后中意义,33,CA19-9正常参考范围,实验室参考值为106。,43,CA724临床意义及应用,作为消化系统、生殖系统、呼吸系统等腺癌的主要诊断指标，其检出阳性率分别为卵巢癌67%、结肠癌47%、直肠癌42%、胃癌45%、乳腺癌41%。 常用于检测胃、肠道及卵巢上皮恶性肿瘤。,44,CA724正常参考范围,正常参考范围：9.8U/ml（ELISA法）。,45,糖类抗原242（CA242）,糖类抗原242是一种唾液酸化的鞘糖脂抗原 。临床上多用于胰腺癌及直肠癌的分析。,46,CA242临床意义,在不同的恶性肿瘤患者血清中CA242检出阳性率分别为：胰腺癌68%-79%、结肠癌55%-85%、胃癌44%、卵巢癌、子宫癌、肺癌等阳性率也可见轻度增高。良性肿瘤患者5%-33%血清中CA242也有增高。,47,CA242临床应用（1）,在辅助临床诊断方面，常与其它肿瘤标志物（CEA、CA19-9）联合检测可提高25%-40%检出的敏感性。 对结肠癌患者疗效追踪时CA242与CEA同时采用。血清中CA242的指标可在临床诊断复发前10周或约1年提示复发，使临床医生及时处理病情。在胰腺癌辅助诊断时常与CA19-9、CA50联合检测。提高早期诊断水平及对良、恶性肿瘤的鉴别诊断。,48,CA242临床应用（2）,CA242在胰腺癌预后的意义,49,CA242正常参考范围,正常参考范围：20U/ml（ELISA法）。,50,神经元特异性烯醇化酶（NSE）,神经元特异性烯醇化酶是神经组织和外周神经分泌组织糖酵解过程中的一种酶，是同功酶类肿瘤标志物，正常仅存在于神经组织和红细胞中。神经元特异性烯醇化酶与肿瘤细胞的胺类代谢系统的细胞活动有关。,51,NSE临床意义,NSE是小细胞肺癌的特异性诊断标志物。对神经内分泌系统肿瘤、神经细胞瘤、黑色素瘤，甲状腺髓样癌等也有重要的诊断价值。NSE血清的水平与肿瘤的大小有很好的相关性。它可用于小细胞与非小细胞的鉴别诊断，也可用于肺部良性疾病与小细胞肺癌的鉴别。跟踪监测病情进展和疗效判断。小细胞肺癌化疗24小时后NSE上升是治疗效果良好的标志。也是监测癌症复发的早期标志，尤其是出现胸、肝、骨骼、脑、脊髓转移。,52,NSE临床应用（1）,小细胞肺癌（SCLC）大多数患者血清中NSE浓度明显升高。但作为早期诊断指标欠佳，作为临床治疗的监测具有很高的价值。在监测化疗的治疗中、治疗后24小时血清NSE浓度的暂时增加是治疗反应良好的指征。NSE也是一个非常好的预景肿瘤复发的指标，当再次复发时，复发患者中有86血清中的NSE浓度升高，血清中的NSE浓度升高的时间可早于临床症状出现前4-12周，临床常用CEA与NSE同时检测来监测治疗后的患者。,53,NSE临床应用（2）,Shibayama, T, et al,Lung Cancer,2001,32:61-69.,54,NSE临床应用（3）-预测预后,Shibayama, T, et al, Lung Cancer,2001,32:61-69.,55,NSE正常参考范围,正常参考范围：18ng/ml（ELISA法）。 当临床上以20ng/ml为正常上限时，有91.8%的小细胞肺癌病人血清中NSE呈阳性，而非小细胞肺癌仅有12.4%呈阳性。肺部良性疾病有3.3%呈阳性。,56,细胞角质素（Cyfre21-1）,细胞角质蛋白是正常的及恶性的上皮细胞支架蛋白，现已知的有20种。细胞角质蛋白（CKS）作为上皮组织肿瘤标志已有多年。,57,Cyfre21-1临床意义及应用,抗细胞角质素片段19McABsMB19-2及Ks19-1所针对的抗原Cyfre21-1，用于诊断非小细胞肺癌的首选指标。肺癌患者有50%-70%与血清中Cyfre21-1的增长趋势有关，因此对于肺癌的诊断、治疗、随诊Cyfre21-1有很重要的临床意义。,58,Cyfre21-1正常参考范围,正常参考范围：3.3ng/ml（ELISA法）。,59,胃泌素前体释放肽（ProGRP）,胃泌素前体释放肽是小细胞肺癌的标志物。ProGRP由日本国立肿瘤研究中心细胞研究室的课题组根据小细胞肺癌的生物学研究成果开发的。ProGRP是脑肠激素的一种。ProGRP是小细胞肺癌增殖因子胃泌素释放肽的前体。采用双抗体夹心酶免测定系统。,60,ProGRP检测特点,临床研究资料表明72%的小细胞肺癌患者血中胃泌素释放肽（GRP）增高。由于GRP在血中易降解故开发了ProGRP。它在血中成稳定状态，在SCLC的临床应用中已证实有良好的效果。 特异性高。正常临界值为46pg/ml时，对SCLC诊断的特异度为96%，灵敏度为65%。对NSCLC的阳性率小于3.7%。 对较早的SCLC也有一定的阳性率。小细胞肺癌的I期，II期的ProGRP的阳性率分别为35.5%和50%。因此用于早期诊断很有意义。,61,前列腺特异性抗原（PSA）,前列腺特异性抗原（Prostate specific antigen,PSA）是由前列腺分泌的，分子量为34KD的细胞内单链糖蛋白，只存在于人前列腺导管上皮细胞中。血清总前列腺特异性抗原（t-PSA）中有80%的PSA与血清中的一些蛋白抑制物及1抗胰凝乳蛋白酶结合，形成结合形复合物。另有20%PSA以未结合形式存在于循环血清中即游离PSA（f-PSA）。,62,PSA临床意义,目前研究结果显示f-PSA/t-PSA比值可提高对前列腺癌诊断的特异性。 单纯用PSA来判断前列腺良、恶性疾病有一定难度。因为在前列腺癌、前列腺肥大、前列腺增生、前列腺炎、前列腺触诊后，都可引起血清中PSA水平增高。因此对于前列腺疾病的患者，尤其是对50岁以上的男性患者，不仅要检测t-PSA还要检测f-PSA才更有意义。因为前列腺癌是男性50岁后最为高发的恶性肿瘤，约占恶性肿瘤发病率的15%以上。因此对这部分人群定期进行PSA周期检查是非常重要的。,63,PSA临床应用,前列腺特异性抗原对前列腺癌的诊断特异性为82%-90%。单独PSA增高不能排除前列腺增生、肥大及前列腺炎症，要结合临床其它检查综合进行鉴别判断。当前列腺触诊或按摩后血循环中PSA可一过性增高，故在血液检查时应注意时间差。文献报导t-PSA/f-PSA25%提示前列腺增生及良性病变。,64,PSA正常参考范围,正常参考范围：t-PSA10（ELISA法）不同年龄组参考范围：,65,鳞状上皮细胞癌抗原（SCC）,鳞状上皮细胞癌抗原（SCC）也叫扁平上皮相关抗原。分子量为48 000。,66,SCC临床意义及应用,SCC是扁平上皮癌的诊断指标。特异性较好，但敏感性较低，在子宫颈部扁平上皮癌和肺扁平上皮癌中晚期时血清中SCC水平明显增高。 临床上还可见于食管癌、膀胱肿瘤等循环血中SCC增高。,67,SCC正常参考范围,正常参考范围：1.5ng/ml（ELISA法）。,68,组织多肽抗原（TPA）,TPA是一非特异性标志物。TPA是一种癌胎儿性蛋白。,69,TPA临床意义及应用,许多肿瘤都可见血清TPA升高，但主要见于膀胱癌、前列腺癌、乳腺癌、卵巢癌和消化道肿瘤。但循环血中TPA水平在肝细胞癌时呈阳性，在胆管癌时呈阴性。可作为这两种癌的鉴别诊断。 TPA早期以来被人们共认的是最好的预后监测的指标，协同其它标志物可提高诊断阳性率。,70,TPA正常参考范围,正常参考范围： TPA 5ng/ml）占49%、CA153阳性（25u/ml）占64%、TPS阳性（75ng/ml）占57%。TPS与CA153联合应用对转移性疾病有72%的灵敏度，在骨转移时明显增高。所以两者联合应用可增进总的灵敏度。,73,TPS正常参考范围,正常参考范围：TPS 80U/L（ELISA法）,74,铁蛋白（Fer）,铁蛋白是由脱铁蛋白组成的具有大分子结构的糖蛋白。铁蛋白分布于各组织和体液中。,75,Fer临床意义,文献报导乳腺癌患者有58%手术前铁蛋白的含量正常，42%患者升高。其中有90%术后铁蛋白立即升高并持续三个月后回复到原水平。 T淋巴细胞表面铁蛋白在早期（I期和II期）乳腺癌患者中出现，III期时消失，期时又重现。目前认为酸性同分异构铁蛋白对肿瘤更具有特异性。铁蛋白参与细胞内代谢，细胞增殖及免疫调控。,76,Fer临床应用,临床常用检测铁蛋白作为肝癌患者AFP测定值低时的补充作用。其它部位的恶性肿瘤（肺、胰腺、胆道、大肠、卵巢等）病人铁蛋白也有相应的增高。良性疾病肝炎、心梗、肝硬化、输血后含铁黄素沉积、继发性血色素沉着症等，都可使循环血中铁蛋白的水平增高。因此单纯血清铁蛋白的增高不能作为恶性肿瘤的诊断。,77,Fer正常参考范围,正常参考范围： 男 30400ng/ml（ELISA法） 女 13150ng/ml（ELISA法）,78,人绒毛膜促性腺激素（HCG）,HCG是由胎盘合体滋养层细胞产生，是女性激素。常用于正常和异常的妊娠诊断。-HCG是HCG的亚单位，是辅助诊断及治疗效果判断及随访的标志物。,79,HCG临床意义及应用,乳腺病人良性疾病有6%的病人HCG升高，未转移乳腺癌中为30%，乳腺癌转移中为37%。HCG对乳腺癌分期无意义，但有文献报导，乳腺癌患者HCG升高可作为预后差的指标。 在肿瘤检测方面主要常用-HCG对胎盘滋养细胞和生殖细胞的肿瘤和睾丸肿瘤，尤其是对非精原细胞瘤的患者。,80,HCG正常参考范围,正常参考范围：血清 5mIU/ml（ELISA）,81,糖类抗原50（CA50）,糖类抗原50（Carbohydrate antigen 50,CA50）时是一种糖脂抗原，存在于细胞膜内。分布于结肠、直肠、胃、胰腺、肝等多种脏器的恶性肿瘤中。,82,CA50临床意义及应用,在临床上多作为胰腺癌和直、结肠癌的肿瘤标志物。血清CA50明显增高时多见各类上皮癌，如：胰腺癌80%-97%、胆囊癌阳性率在94.4%、肝癌80%、胃肠道癌77%，CA50检测结果与CA19-9很接近。据文献报导CA50和CA19-9有一定的交叉抗原性。其它器官的恶性肿瘤也可见血清CA50轻度增高。某些良性疾病：胰腺炎、肺炎、结肠炎等，也可见一过性增高，随着炎症好转CA50水平下降。,83,CA50正常参考范围,正常参考范围：0-15U/ml（ELISA法）,84,临床常用的联合检测方法,肝脏系统：AFP、FER、CEA（胆道：CA19-9） 结肠系统：CEA、CA19-9、TPA 胃系统：CEA、CA19-9、CA724（食管：CEA、SCC） 胰腺系统：CA19-9、CA242、CEA 乳腺系统：CA153、CA125、CEA、TPA,卵巢系统：CA125、AFP、HCG、CEA、CA724 子宫系统：SCC、CEA、FER前列腺系统：TPSA、FPSA 肺系统：CEA、SCC、Cyfra21-1、NSE 鼻咽癌指标：EBV（EA-IgA、VCA-IgA）绒毛膜系统：HCG、HCG,85,临床常用的联合检测方法,这些联合检测也在不断的更新和完善，仅供参考。肿瘤标志物的检测仅仅是配合临床医生对肿瘤诊断、治疗、监测的辅助手段。检测出的结果要根据临床症状和其它检查综合判断。,86,特异性与敏感性,特异性：已知非肿瘤人群中真阴性率为100。敏感性：已知肿瘤人群中真阳性率为100。有效性：,87,常用联合检测方法在肺癌诊断中的应用,88,肺癌联合诊断的意义-早期诊断,CEA +Cyfra21-1+ NSE可以使阳性结果在早期肿瘤患者中的比例达到61.5，NSE+Cyfra21-1可以使健康人或良性疾病患者的阴性实验结果的比例达到100。,Seemann,M,D, et al, Lung Cancer,1999,26:149-155.,89,肺癌联合诊断的应用-诊断,联合检测肿瘤标志物诊断敏感性优于单项检测，为临床提供更可靠的诊断依据。,周蔚翔，等，标记免疫分析与临床，1999年9月第6卷第3期，167-169,90,常用联合检测方法在结肠与直肠癌诊断中的应用,91,大肠癌,大肠癌包括：盲肠、结肠和直肠癌发病率是恶性肿瘤的第3位，约46.810万提高治愈率是防止大肠癌的主要目标：早期诊断、预防复发。,92,用于大肠癌的肿瘤标志物,CEA为常规必测项目：大肠癌的阳性率为65-75，结肠癌为70-90。CA242：诊断、预后和监测病情发展与复发，与CEA联合应用可显著提高诊断的敏感性25到40。CA19-9