肿瘤标志物的临床检测及临床应用参考幻灯片.ppt

肿瘤标志物检测及临床应用 郑州大学第一附属医院检验科秦东春qindongchun 1 前言 近年 肿瘤标志物的研究与应用已成为肿瘤防治的重点和热点 实际应用中存在哪些问题 2 疑问 肿瘤标志物的检测能否达到早期诊断的效果 在人群中进行普查或筛查有何价值 临床意义如何解释 检测中方法学存在哪些问题 怎样规范与合理应用TM 3 早在2002年至2004年时 中华医学会检验分会肿瘤标志物专家委员会分别召开3次专家研讨会 起草制定了 肿瘤标志物临床检测的基本原则 建议稿 4 一 肿瘤标志物的定义 肿瘤标志物 TumorMarker TM 是指在恶性肿瘤发生和增殖过程中 由肿瘤细胞的基因表达而合成分泌的或是由机体对肿瘤反应而异常产生和 或升高的反映肿瘤存在和生长的一类物质 包括蛋白质 激素 酶 同工酶 多胺及癌基因产物等 TM可以存在于肿瘤患者的血液 体液 细胞或组织中等 5 TM的存在形式 细胞TM位于细胞中的与肿瘤相关的物质或抗原 如激素受体 生长因子受体 白血病表型 基因等 体液TM肿瘤细胞分泌或脱落于血液 尿液或其他体液中 或是宿主对体内新生物反应而产生并进入体液的物质 6 二 TM的分类 TM没有统一分类标准 一般分类 胚胎抗原标志物 AFP CEA等糖链抗原类 CA19 9 CA15 3 CA242等酶和同工酶类 NSE PAP CK BB 癌时 GT等激素类 小细胞肺癌可分泌促肾上腺皮质激素 ACTH 患甲状腺髓样癌时降钙素升高 患绒毛膜上皮细胞癌时hCG明显升高 蛋白质类 2微球蛋白 铁蛋白 本 周蛋白 癌基因产物类 ras基因蛋白 myc基因蛋白 p53抑癌基因蛋白 7 三 TM临床检测的基本原则 1 TM对肿瘤的辅助诊断价值 由于目前临床常用的TM在诊断恶性肿瘤时 灵敏度和特异性不够高 只能用于肿瘤的辅助诊断 不能作为肿瘤诊断的主要依据不提倡对无症状人群进行普查 8 三 TM临床检测的基本原则 2 应用TM对高危人群进行筛查时应遵循下列原则 该肿瘤标志物对早期肿瘤的发现有较高的灵敏度测定方法的灵敏度 特异性高 重复性好 AEP PSA 筛查费用经济 合理筛查发现肿瘤标志物异常升高 但无症状和体征时 必须复查和随访 9 三 TM临床检测的基本原则 3 TM的器官定位价值 由于绝大多数TM对器官特异性不强 因此 TM阳性不能对肿瘤进行绝对定位 但少数肿瘤标志物 如前列腺特异性抗原 甲胎蛋白和甲状腺球蛋白等对器官定位有一定的价值 10 三 TM临床检测的基本原则 4 TM在判断肿瘤的大小和临床分期的价值 大多数情况下 TM浓度与肿瘤的大小和临床分期之间存在着一定的关联 但各期肿瘤的TM浓度变化范围较宽 会有互相重叠 因此 不能根据TM浓度高低来判断肿瘤的大小及进行临床分期 11 三 TM临床检测的基本原则 5 TM在肿瘤监测中的价值 TM的主要临床应用价值是判断肿瘤治疗疗效和复发监测 临床可通过对肿瘤患者治疗前后及随访中TM浓度变化的监测 了解肿瘤治疗是否有效 并判断其预后 为进一步治疗提供参考依据 为确定何种TM适用于对肿瘤患者进行治疗监测 在患者治疗前应做相关TM检测 12 三 TM临床检测的基本原则 6 TM浓度变化对肿瘤的疗效判断价值 恶性肿瘤治疗后TM浓度的变化与疗效之间有一定的相关性 治疗后TM浓度变化 常有三种类型 TM浓度下降到参考范围 提示肿瘤治疗有效TM浓度下降但仍持续在参考范围以上 提示有肿瘤残留和 或肿瘤转移TM浓度下降到参考范围一段时间后 又重新升高 提示肿瘤复发或转移 13 疗效监测 许多TM能明确手术 放疗或药物治疗是否有效 有的TM可反映肿瘤的残存量 这种定量关系具有重要临床应用价值 疗效观察可参照下列标准 无效 TM浓度与治疗前相比下降 50 改善 TM浓度与治疗前相比下降 50 有效 TM浓度与治疗前相比下降 90 显效 TM浓度下降至临界值以下 14 三 TM临床检测的基本原则 7 TM的定期随访原则 恶性肿瘤治疗结束后 应根据病情对治疗前升高的TM作定期随访监测 不同的TM半衰期不同 所以监测的时间和周期也不同大部分国内外专家建议 治疗后6W做首次测定 3年内每3个月测定一次 3至5年 每半年测定一次 5至7年 每年测定一次 随访中如发现有明显升高 应1月后复测一次 连续2次升高 可预示复发或转移 此预示常早于临床症状和体征 而有助于临床及时处理 15 三 TM临床检测的基本原则 8 TM的联合检测原则 同一种肿瘤或不同类型的肿瘤可有一种或几种TM异常 同一种TM可在不同的肿瘤中出现 为提高TM的辅助诊断价值和确定何种TM可作为治疗后的随访监测指标 可进行联合检测 但联合检测的指标须经科学分析 严格筛选 在上述前提下 合理选择几项灵敏度 特异性能互补的TM构成最佳组合 进行联合检测 经过临床应用 以循证医学的观点来评价和修改联合检测的TM组合 16 四 测定TM的实验室应遵循的基本原则 1 实验室必须使用国家有关机构批准的仪器和试剂 做好室内质控和参加室间质评 以保证试验结果的准确性 重复性和可比性2 使用不同方法 不同试剂测定同一种TM时 其结果可能出现差异 为此同一患者在治疗前后及随访中 应采用同一种方法和试剂 17 四 测定TM的实验室应遵循的基本原则 3 在更换检测方法和试剂时 应作比对试验4 检验医学工作者应了解TM的方法学评价 并积极参加对TM的评估和临床应用的讨论5 检验医学学术团体应制定相应的TM应用原则 18 理想的肿瘤标志物 灵敏度高特异性强定位性好反应病情监测肿瘤疗效监测肿瘤复发预测肿瘤预后 至今 还没有一种肿瘤标志物能完全满足上述各项要求 19 正确应用肿瘤标志物原则 联合诊断动态检查和观察综合分析正常参考值的确定 20 五 临床上一些常用的TM 1 AFP一种糖蛋白 由卵黄囊及胚胎干细胞产生 作为原发性肝癌的标志物 特异性和敏感性相对较高 阳性率可达70 慢性肝炎 肝硬化 卵巢癌 肺癌和其他消化道癌也可升高 但升高的程度不及原发性肝癌 也有少数原发性肝癌的病人AFP不升高 非肝癌升高常与AFU AFP异质体联合检测诊断肝癌 21 2 CEA糖蛋白 存在于胚胎胃肠粘膜上皮与一些恶性组织的细胞表面 多种肿瘤的标志物 特异性较差结肠癌 胰腺癌 乳腺癌 小细胞及非小细胞肺癌 甲状腺髓样癌及某些肺癌患者均可见CEA升高 因此 CEA作为早期诊断的价值不大 但有助于分析疗效 判断预后 预测复发及转移 22 3 CA19 9 胃肠癌抗原 一种含唾液酸的神经节苷脂 主要由消化道肿瘤细胞所分泌 为胰腺癌的TM 肠癌 胆囊癌 胃癌 肝癌和肺癌也可增高 但以胰腺癌增高更为明显 阳性率达80 左右 部分胆囊炎和肝硬化患者CA19 9也可能升高 CA19 9和CEA联合检测可增加对胰腺癌的敏感性和特异性 因此 可用于对胰腺癌的早期筛查 23 4 CA12 5 卵巢癌抗原 一种糖蛋白 妇科肿瘤的标志物 对卵巢上皮癌的敏感性最高 但特异性不高 肝癌和肺癌患者CA12 5也明显高于正常 不少妇科良性疾病 如子宫内膜异位 子宫肌瘤以及一些导致腹水的疾病都可致CA12 5升高 肝肾功能障碍也可明显影响CA12 5的水平 CA12 5水平的升高与肿瘤的复发有关 24 5 人附睾蛋白4 HE4 HE4基因最早从人附睾上皮细胞中发现 在卵巢组织中不表达或低表达 但在卵巢癌组织中高表达 在鉴别卵巢肿瘤良 恶性时灵敏度90 8 特异性95 对于I期卵巢癌HE4的灵敏度高达45 9 明显高于CA125 这为卵巢癌早期筛查提供了新的方向 25 卵巢恶性肿瘤风险评估法则 26 自然对数 自然指数 27 EOC 早期上皮性卵巢癌LMP 卵巢低度恶性潜能肿瘤 良性组 患癌组 28 未检出例数 29 6 CA15 3 乳腺癌抗原 为多形上皮粘蛋白 乳腺癌的肿瘤标志物 诊断乳腺癌的灵敏度较低 但对乳腺癌进展期 复发及转移的患者有显著的临床价值 阳性率可达80 左右 除乳腺癌外 CA15 3还存在于肺腺癌 卵巢癌和胰腺癌 在识别乳腺癌的敏感性与特异性方面 CA15 3的作用优于CEA 30 7 CA24 2 是一种粘蛋白类型的糖蛋白 消化道恶性肿瘤的TM 对胰腺癌 结直肠癌的诊断和预后监测有一定的价值 敏感性40 85 作为腺癌的单项指标 CA242优于CEA 二者联合检测可用于手术前评估预后 31 8 神经元特异性烯醇化酶 NSE 烯醇化酶是一种糖酵解途径中的酶 催化2 磷酸甘油酸向磷酸烯醇式丙酮酸的转化 该酶由三种亚基 组成 分布于全身各组织中 其中 型仅存在于神经元和神经内分泌细胞中 NSE是神经胶质细胞瘤 小细胞肺癌和恶性黑色素瘤的TM 常用于监测病情 评价疗效和预报复发 32 9 前列腺特异性抗原 PSA PSA是由前列腺上皮细胞分泌的一种糖蛋白 具有严格的组织特异性 仅存在于正常或肥大的前列腺癌组织中 PSA是前列腺癌较特异的TM 阳性率达63 以上 用于诊断前列腺癌 鉴别转移性癌的来源 以及判断疗效和预后 在区别良性与恶性前列腺疾病时测定游离PSA f PSA 与总PSA tPSA 的比率更有临床价值 33 在区别良性与恶性前列腺疾病时测定游离PSAf PSA tPSA的比率f PSA tPSA大于25 多为良性病人 f PSA tPSA小于10 多为前列腺癌 34 10 铁蛋白 Ferritin 铁蛋白是一种铁结合蛋白 为机体内一种贮存铁的可溶组织蛋白 存在于各种组织 病理状态下释放到血液中 男性 80 130ng ml 女性 35 55ng ml铁蛋白不是肿瘤特异的标志 在多种癌症患者血液中有不同程度的阳性率 国内报道 肝癌患者的铁蛋白阳性率可达在90 以上 Ferritin检测可以辅助肝癌的诊断 某些良性的疾病也可见铁蛋白的升高 35 11 HCG 由胎盘的滋养层细胞分泌的一种糖蛋白 它是由 和 二聚体的糖蛋白组成 多种妇科恶性肿瘤以及60 以上的非精原细胞瘤患者体内HCG上升 在受孕后10 14天开始分泌 第8孕周达到高峰 至孕期第4个月始降至中等水平 并一直维持到妊娠末期 HCG的检查对早期妊娠诊断有重要意义与妊娠相关疾病滋养细胞肿瘤等疾病的诊断鉴别和病程观察 36 HCG检测的意义 1 诊断早期妊娠 孕后35 50天HCG可升至大于2500IU L 60 70天可达80000IU L2 异常妊娠与胎盘功能的判断 异位妊娠 如宫外孕时 HCG常为312 625IU L 鉴别 流产诊断与治疗 不完全流产 保胎的参考依据 先兆流产 如尿中HCG仍维持高水平多不会发生难免流产3 滋养细胞肿瘤诊断与治疗监测 葡萄胎 恶性葡萄胎 绒毛膜上皮癌及睾丸畸胎瘤等患者血 尿中HCG可达10万到数百万IU L 如男性尿中HCG升高 要考虑睾丸肿瘤如精原细胞癌 畸形及异位HCG瘤等 滋养层细胞肿瘤患者术后观察 8 12周呈阴性 预后判断 37 12 人生长激素 HGH 是腺垂体细胞分泌的蛋白质 是一种肽类激素 主要生理功能是促进神经组织以外的所有其他组织生长 促进机体合成代谢和蛋白质合成 促进脂肪分解 对胰岛素有拮抗作用 抑制葡萄糖利用而使血糖升高等作用 HGS升高与肿瘤诊断 垂体肿瘤 肢端肥大症 脑垂体性巨人症 非垂体肿瘤 胰腺癌等多种恶性肿瘤 38 13 b2 微球蛋白 b2 MG 表达在大多数有核细胞的表面 是HLAI类抗原分子中的一条链 b2 MG的检测 多用于证实多种血液系统的恶性肿瘤 如白血病 淋巴瘤以及多发性骨髓瘤 其水平与肿瘤细胞的数量 生长速度 预后及疾病活动性有关 39 14 鳞状上皮癌相关抗原 SCC Ag 1977年子宫颈鳞状细胞癌中获得参考值 2 5ug L临床意义 1 SCC Ag在子宫颈癌 肺癌 食道癌 头颈部癌等各种鳞癌中升高 可用于监测其疗效 复发 转移 预后等子宫颈癌的阳性率80 肺鳞癌的阳性率46 5 食道癌的阳性率31 2 肝炎 肝硬化 肺炎 肾衰 结核等 有一定的SCC Ag阳性率 40 15 胃蛋白酶原 pepsinogen PG 胃蛋白酶原 由泌酸腺的主细胞合成 在胃腔内经盐酸或已有活性的胃蛋白酶作用变成胃蛋白酶 将蛋白质分解成膘 胨及少量多肽 该酶作用的最适pH 2 进入小肠后 酶活性丧失 41 胃蛋白酶原 PG 用于胃癌高位人群筛查的标志物 42 PG的三大临床应用 43 44 META分析 45 46 47 48 胃蛋白酶原PG临床意义 血清PG水平反映了不同部位胃粘膜的形态和功能PGI是检测胃泌酸腺细胞功能的指针 胃酸分泌增多PGI升高 分泌减少或胃粘膜腺体萎缩PGI降低PGII与胃底粘膜病变的相关性较大 相对于胃窦粘膜 其升高与胃底腺管萎缩 胃上皮化生或假幽门腺化生 异型增殖有关PGI II比值进行性降低与胃粘膜萎缩进展相关 联合测定PGI和PGII比值可起到胃底腺粘膜 血清学活检 的作用 49 胃蛋白酶原 PG 对胃部疾病的发展历程 一般可表述为 浅表性胃炎 胃粘膜糜烂溃疡 萎缩性胃炎 胃癌 具有良好的诊断和筛选作用 胃蛋白酶原 检测 用于检测血清或者血浆中的胃蛋白酶原 的含量 具有简便 快速的优势 避免了X 射线对人体的侵害和胃镜的不便 50 TM联合检测的常用组合 仅供参考 1 肝癌 AFP AFP异质体2 食道鳞癌 CYFR21 1 细胞角蛋白19片断 TPS 组织多肽特异抗原 SCC 磷状细胞相关抗原 食道腺癌 CA199 CEA TPS3 胃癌 CA724 CEA CA199 PGI PGII4 结直肠癌 CA242 CEA CA199 TPS5 胰腺癌 CA242 CA1996 乳腺癌 CA153 CEA CA1997 卵巢癌 CA125 CA724 TPS AFP HE48 宫颈癌 SCC CYFRA21 1 TPS 51 肿瘤标志物检测中存在的问题 方法学问题试剂盒的标准化和评价确定参考值及判断结果的问题TM测定的影响因素肿瘤标志物的临床价值评价TM的临床应用问题 52 TM常用的检测方法 1放射免疫测定 灵敏度高 但特异性差 阳性率较高 且方法繁琐 放射污染 需特殊实验室 测定时间长 2酶联免疫吸附试验 ELISA 应用较广 费用较低 但手工ELISA方法仍繁琐 定量测定不够精确 全自动酶免分析仪 可在一定程度上解决反应时间 温度 洗涤力度等标准化问题 减少人为误差 53 3自动化仪器测定 如全自动快速微粒子酶免疫分析系统 时间分辨免疫荧光分析技术 全自动化学发光 Chemiluminescence 分析系统 这类方法测定速度快 精度高 但仪器和试剂的成本较高 经济欠发达地区和标本量较少的实验室难以开展 54 无论哪种方法 在TM检测中 同一个患者尽力选择同一中方法 同样的仪器设备检测 这样才有可比性 动态观察才有作用 55 试剂盒的标准化和评价问题 试剂盒应该经过药检所检定 并获得SFDA批准证书和生产许可证试剂盒可消除鼠源性单抗的干扰试剂盒的灵敏度 特异性 阳性预测值和阴性预测值应符合要求 56 确定参考值及判断结果的问题 说明书的参考值与自己实验室的参考值存在一定的差异 实验室应该在应用之前 做一批正常人 计算参考值范围 有时实验室参考值与临床诊断相差甚远 需要与临床沟通 对被检者在不同时间 即治疗中和治疗前后测定值进行比较 57 TM测定的影响因素有那些 1 肿瘤的大小和肿瘤细胞的数量 2 肿瘤细胞合成和分泌肿瘤标志物的速度3 肿瘤组织的血供情况4 肿瘤细胞是否有坏死和坏死的程度5 肿瘤细胞的分化程度和肿瘤的分期6 肿瘤细胞是否表达和合成肿瘤标志物7 肿瘤标志物在体内的降解和排泄速度 58 1 体内因素 1 肝肾功能异常和胆汁淤积等可造成TM浓度增高 2 风湿病时CA19 9浓度可升高 3 强烈的治疗作用 如手术 放疗 化疗 和连续的细胞死亡 肿瘤部位供血障碍等均可导致TM浓度变化 4 某些药物会影响TM的浓度 如前列腺癌抗雄激素治疗可抑制PSA的产生 5 直肠和肛检可致PSA和PAP升高 59 2 体外因素 1 血液的稀释作用可使TM的阳性率下降 如直接采集肿瘤组织或其附近组织分泌的体液进行测定可提高检测灵敏度和特异性 2 红细胞 浆细胞和血小板中存在NSE 因此未及时分离血清的标本有可能使血清NSE浓度升高 抗凝剂的使用应注意 如 采血管不同对结果的影响 60 3 血清放置于室温中有些TM如PAP可因其不稳定而降解 4 CA15 3对蛋白酶和神经酰胺酶很敏感 应避免微生物的污染 以免影响测定结果 5 Hook 效应的影响 6 同一病人甚至同一份血清使用不同的试剂盒测定 有时结果会相差很大 61 7 异嗜性抗体的影响 大多数的TM试剂盒使用两种鼠的单克隆抗体 如血清中出现嗜异性抗体 特别是已知的人抗鼠嗜异性抗体时 可能在两种鼠的单抗间起 桥梁 作用 导致假阳性 避免的办法是在样品中事先加入鼠的IgG 用PEG沉淀 去除嗜异性抗体 或进行其他的预处理 62 TM最主要的用处在于 鉴别诊断病程分析疗效监测复发或转移疗效和预后判断 63 TM测定的合理应用及注意事项 1 动态记录TM的浓度变化 TM测定的临床价值重要的在于动态观察 有时候即使在参考范围内的浓度变化 可能也是有价值的2 定期测定TM的浓度 应根据不同的患者 不同的肿瘤制定不同的测定时间表 64 一般的原则 治疗前 应测定每个病人TM的原始值治疗后第1年至第2年 应每月测定TM浓度明显下降后 每三