肿瘤标志物及其新进展.ppt

1,肿瘤标志物 及新进展,江苏大学核医学教研室 毛朝明,癌症对人类健康和生命构成巨大威胁。它和心血管疾患一起，已成为医学上的两大难关。近年来，我国癌症的发病率呈上升趋势，恶性肿瘤居城市人口死因的首位 癌症患者如果能早期发现，治愈率可达80 肿瘤诊断的三大支柱： 1.影像诊断学：B超、CT、MRI、PET/CT 2.血液与体液检测：肿瘤标志物 3.细胞学与组织学诊断,3,肿瘤标志物 （Tumor marker,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 肿瘤标志物（tumor marker, TM）：是指在肿瘤发生和增殖过程中，由肿瘤细胞本身合成、释放，或由机体对肿瘤细胞反应而产生的标志肿瘤存在和生长的一类物质。 存在于肿瘤患者的组织、体液和排泄物中 主要包括蛋白质、激素、酶（同工酶）、多胺、癌基因产物等,4,肿瘤标志物免疫分析,理想的肿瘤标志物 特异性：反映特定肿瘤 灵敏度：量的变化反映肿瘤发生、发展及对治疗的反映性 容易检测 准确可靠肿瘤的诊断、鉴别诊断与分期 肿瘤疗效的检测 肿瘤复发的指标 肿瘤的预后判断 肿瘤的早期发现 肿瘤筛查,现实的肿瘤标志物 灵敏度有限 特异性有限 存在正常异常交错 存在不稳定性 与临床表现存在差异,临床应用,肿瘤诊断及鉴别诊断 肿瘤残存 复发的预测及复发部位检测 疗效观察及预后评估 对无症状早期癌及高危人群的筛查,6,二. 肿瘤标志物的化学性质,甲胎蛋白（AFP） 癌胚抗原（CEA） 2-微球蛋白（ 2-MG） 铁蛋白（SF） 细胞角质素片段抗原21-1（CYFRA21-1） 鳞状上皮癌相关抗原（SCC-Ag） 前列腺特异抗原（PSA） 组织多肽抗原（TPA） 糖类抗原（CA50、CA125、CA15-3、CA199、CA242、CA72-4） 神经元特异性烯醇化酶（NSE） 前列腺酸性磷酸酶（PAP） . 激素类肿瘤标志物,蛋白类肿瘤标志物,糖脂类肿瘤标志物,酶及同工酶类肿瘤标志物,激素类肿瘤标志物,肿瘤标志物发展概况,1845 Bence-Jones 本周蛋白 1930 Zondek HCG 1959 Markert 同工酶 1963 Abelev AFP 1965 Gold & Freeman CEA 1969 Hubner & Todaro 癌基因 1975 Kohler & Milstein 单克隆抗体 1978 Herberman 提出肿瘤标志物概念 1979 英国第7届肿瘤发生 TM被确认并应用临床 生物学和医学会议 1980 Koprowski CA19-9 1981 Bast et al CA125 1981 Colcher et al CA72-4 1984 Kufe et al CA15-3 .,8,甲胎蛋白 AFP （alpha-fetoprotein）,1,胎儿发育早期，由肝脏和卵黄囊合成的一种血清糖蛋白，电泳时位于白蛋白和1球蛋白之间，胎儿出生后不久即逐渐消失。成人血清中含量甚微。含590个氨基酸，分子量70kD，半衰期在5天左右。,9,临 床 意 义,在我国6070的肝癌病人存在AFP高于正常值 原发肝癌80% AFP 400g/L，原发肝癌近20% AFP正常 病毒性肝炎、肝硬化绝大部分AFP400ng/ml。当谷丙转氨酶（ALT）正常，用AFP来诊断肝 h1癌，可取性可达100 内胚层癌、畸胎瘤、睾丸癌、卵巢癌、胃癌与其伴肝转移者AFP可升高,10,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,11,良性病变中的AFP升高 特征：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400g/L,12,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AIF 、-GT-、AFU、ALP等，以期优势互补，减少漏诊,13,癌胚抗原 CEA （carcinoembryonic antigen ）,是一种可溶性糖蛋白，胚胎期主要存在于 胎儿的胃肠管、胰腺和肝脏。分子量为22000，编码CEA的基因位于19号染色体。胃肠道恶性肿瘤时可见血清CEA升高，在乳腺癌、肺癌及其他 恶性肿瘤中也可出现表达，并分泌于体液中。,14,临 床 意 义,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,15,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,16,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,17,铁蛋白（SF）,铁蛋白（SF） 1937年分离得到的含铁蛋白质 生理作用：具有强大的结合和储备铁的能力 由网状内皮细胞分泌，人体内的2/3的铁在肝、脾、骨髓和肠黏膜细胞中 某些肿瘤细胞也可合成并释放铁蛋白 铁蛋白（SF）的含量能反映肝脏储铁量和体内储铁总量,18,临床意义,（1）肝癌、肺癌、胆管癌、胰头癌、淋巴瘤、白血病、泌尿系肿瘤、脑肿瘤、鼻咽癌、乳腺癌、宫颈癌、卵巢癌、多发性骨髓瘤、非何杰金氏病等SF升高 （2）输血或铁剂治疗SF升高 （3）再障、溶血性贫血、地中海贫血SF升高 （4）原发性含铁血黄素沉积症SF升高 （5）结缔组织病SF升高 （6）各种肝脏疾病及慢性肾衰SF升高 （7）感染性疾病SF升高 （8）脑脊液测定有助于脑部疾病的诊断 （9）缺铁性贫血SF下降,19,鳞状细胞癌抗原 SCC （squamous cell carcinoma antigen）,是从子宫颈鳞状细胞癌组织中分离出来的一种糖蛋白，存在于鳞状细胞癌的胞浆内，是一种较好的鳞癌肿瘤标志物。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。,20,临 床 意 义,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 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,21,SCC是最早用于诊断鳞癌的肿瘤标志物，其中子宫颈癌阳性率较高。,22,组织多肽抗原 （tissue polypeptide antigen，TPA）,分子量在17 00045 000之间 分子结构和细胞骨架蛋白相类似 增殖活跃的细胞，包括正常细胞和癌细胞，均能分泌这种蛋白 ，因此TPA不仅可作为一种细胞增殖的指标，也可视为一种肿瘤标志物 TPA是鳞状上皮细胞的标志物，在基底细胞中无表达 在消化道肿瘤、乳腺癌、肺癌、宫颈癌、前列腺癌、胃癌、卵巢癌及膀胱癌中均可出现异常升高，其中肺癌的阳性率可达60，胃肠道肿瘤的阳性率为54。属广谱肿瘤标志物,23,细胞角蛋白CK19,CK19是分子量为40 000的酸性蛋白 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 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） 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。,24,糖 类 标 志 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 作为新一代的肿瘤标志物，远较酶和激素类标志物敏感、特异,25,糖链抗原125 (CA-125),重要的卵巢癌相关抗原，是一种大分子多聚 糖蛋白(20万)，存在于上皮性卵巢癌组织和病人的血清中，主要用于辅助诊断恶性浆液性卵巢癌、上皮性卵巢癌。 CA125的半衰期仅4.8天 CA125： 1983年 卵巢浆液性囊腺癌细胞免疫小鼠+骨髓瘤杂交 = 单克隆抗体 OC125 OC125识别的抗原为CA125,26,临 床 意 义,卵巢癌：病人阳性率为61.4%，手术和化疗有效者CA125很快下降，复发时则上升 其他恶性肿瘤：乳腺癌40,胰腺癌50，胃癌47，肺癌41,结直肠癌34，其他妇科肿瘤43 妊娠 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 粘液性卵巢癌患者的阳性率则较低 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,27,糖链抗原19-9( CA19-9),一种与胰腺癌、胆囊癌、结肠癌和胃癌相关 的肿瘤标志物，又称胃肠癌相关抗原。目前认为 检测血清CA199可作为胰腺癌、胆囊癌等恶性肿瘤 的辅诊指标。,28,临 床 意 义,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志物 检测胰腺癌的治疗效果及术后复发情况 其他恶性肿瘤：肝胆管癌、胃癌、肝癌、直肠癌和乳腺癌的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,29,糖链抗原15-3 (CA15-3),分子量约为40 000的糖蛋白,是一种乳腺癌相关抗原，属糖蛋白，对乳腺癌的诊断和术后随访监测有一定价值。,30,临 床 意 义,CA15-3作为乳腺癌的主要标志物 原发性乳腺癌和转移性乳腺癌可有 CA15-3的升高 不能用于乳腺癌的早期诊断 对晚期病人，当CA15-3 100 kU/L 时，肯定有转移，敏感性高于CEA、TPA 胰腺癌、肺癌、卵巢癌、直肠癌、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也可见有 CA15-3的升高,31,糖链抗原50（CA-50）,1983年 广谱肿瘤标志物 参考值 20U/ml 临床意义： （1）肝、肺、胃、结/直肠、胰腺、胆囊、肾、子宫、卵巢、乳腺、膀胱、前列腺癌、淋巴、黑色素瘤等 （2）肺炎、肾炎、胰腺炎、结肠炎等某些感染性疾病血清CA50升高 （3）某些溃疡性疾病、自身免疫性疾病也有CA50升高的现象。,32,糖链抗原242（CA-242）,腺癌水平明显升高 在小细胞肺癌中的分布与疾病状态相关，与疗效有关 对腺癌的检出率CA242高于CEA，两者联合检测会提高肿瘤检测的敏感性 临床意义： （1）胰腺癌、胆管癌CA242的阳性率高达88%-100% （2）肺腺癌阳性率76% 直肠腺癌阳性率79% 食管和乳腺癌阳性率为62% 小细胞肺癌的阳性率为50% 肺鳞癌的阳性率为9% （3）假阳性率较低，只有5%,33,糖链抗原72-4（CA72-4）,CA72-4 1981年 临床意义： （1）胃癌的阳性率65-70%，有转移者更高 （2）结/直肠癌、胰腺癌、肝癌、肺癌、乳腺癌、 卵巢癌也有一定的阳性率 （3）CA72-4还可作为治疗后随访的指标以及复发和预后的判断,34,前列腺特异性抗原 PSA （prostate specific antigen）,是一种由前列腺上皮和尿道球腺细胞分泌的蛋白酶，主要存在于精液中，正常人血清内含量极微。分为少量的游离型PSA（f-PSA），大量的复合型PSA（c-PSA）。属于器官特异性抗原，不具备肿瘤特异性,酶类肿瘤标志物,35,临 床 意 义,PSA对前列腺癌具有高度的特异性，PSA测定对包膜内癌的敏感性为70、转移癌为100 前列腺肥大、前列腺息肉、前列腺炎时PSA也可轻度升高 f-PSA和t-PSA的比例具有重要的诊断价值。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。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 临床分期和预后的判断 监测前列腺癌的复发,36,神经元特异性烯醇化酶 （neuron specific enolase, NSE ）,2,烯醇化酶的一种同工酶，正常仅存于神经 组织和红细胞中 待测标本绝对禁止溶血，溶血可出现NSE血清水平升高 目前认为它是小细胞肺癌和神经母细胞瘤的肿瘤标志物,37,临 床 意 义,用于小细胞肺癌患者的疗效观察、复发预测和预后评估（最特异，最敏感） 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（特异性标志物） 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,肿瘤标志物对肺癌分型的比较,阳性率,39,激素类肿瘤标志物,激素肿瘤： 胰岛素-胰岛素瘤 降钙素-甲状腺髓样癌、小细胞癌 皮质醇、ACTH-肾上腺皮质瘤 儿茶酚胺-肾上腺髓质瘤、嗜铬细胞瘤 -HCG-滋养层细胞肿瘤 生长激素-肾癌 抗利尿激素-小细胞肺癌 雌激素-卵巢颗粒细胞瘤,40,人绒毛膜促性腺激素 HCG （human chorionic gonadotrophin）,是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。,41,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志物 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 非精原细胞性睾丸癌和精原细胞瘤-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肝硬化、十二指肠溃疡和一些炎症中也可见有HCG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,42,一般临床应用指征,43,正确评估TM检查结果,正确分析判断阳性结果，对结果的评估及解释应极其小心 在健康体检者中，引起假阳性的因素很多： 1. 某些良性疾病，如肝脏良性疾病，AFP、CA199、CEA，肾功能衰竭的2微球蛋白及CA199、CEA和PSA水平也会升高。 2. 某些生理变化，如妊娠和月经，AFP、CA125、人的绒毛膜促性腺激素也会升高。 3. 自身免疫性疾病，如红斑狼疮、肾小球肾炎等，肿瘤标志物多呈阳性反应。 4. 感染、炎症 正确对待阳性结果： 1. 阳性者除结合临床进行观察 2. 进行必要的检查（如B超、CT、MRI或PETCT等） 3. 2周3周后复查,44,正确评估TM检查结果,关于假阴性结果 1. 肿瘤自身的假阴性因素：肿瘤的大小和肿瘤细胞数目；细胞或细胞表面被封闭；肿瘤细胞合成分泌TM的速度；肿瘤组织本身血液循环差，其所产生的肿瘤标志物不能分泌到外周血液中等。 2. 客观因素有：血标本的采集、贮存不当，标本量不足；检测中的干扰因素如交叉反应、钩状效应等。特别是钩状效应(hookeffect)，即酶联免疫测定或免疫放射测定时，若待测样本中抗原浓度过高，会出现高浓度后滞现象，此时免疫反应被明显抑制，测定结果偏低。 由于TM的器官特异性和肿瘤特异性较差，既存在于肿瘤中也存在于正常人群和非肿瘤患者血液和体液中，每个人对于TM都有各自的基础水平，不能单凭超过参考范围而进行诊断，也不提倡对无症状人群进行普查，对结果的评估及解释应