第十六章 肿瘤标志物检验

第十六章肿瘤标志物检验,肿瘤标志物的定义和分类以及AFP、CEA、CA125、CA19-9、CA15-3、HCG、PSA、NSE等常见肿瘤标志物的临床意义。单克隆免疫球蛋白增殖病的定义及主要的免疫学检测方法。肿瘤标志物的联合应用。肿瘤标志物的检测技术和单克隆免疫球蛋白增殖病其他相关的检测。,本章要点,返回总目录,目录,肿瘤严重威胁人们的健康，乃当今世界人类的头号杀手，全世界每年有700多万人死于恶性肿瘤。我国肿瘤诊治的国策是早期发现，早期诊断，早期治疗。实验诊断是肿瘤检查中必不可少的手段之一，血清、体液、分泌物或排泄物中肿瘤细胞产生的糖蛋白、激素、酶类及代谢产物等肿瘤标志物（tumor markers，TM）检测是目前肿瘤的诊断、疗效观察、复发判断等的重要手段。,现 状,第一节 概述,在肿瘤诊治的各种方法与手段中，肿瘤标志物虽然历史悠久，但直到近几十年来随着肿瘤基础理论与新检测技术的发展才被广泛应用于临床。在现代医学诊断中，对于无症状的肿瘤病人，肿瘤标志物常常是唯一的能早期发现肿瘤的线索。,肿瘤细胞是由正常细胞转化而来，与正常细胞不同的是高速占位性增殖、浸润与转移。肿瘤抗原（tumor antigen）是指在肿瘤发生、发展过程中新出现的或过度表达的抗原物质。 目前主要是根据肿瘤抗原和肿瘤的关系分类，可分为肿瘤特异性抗原和肿瘤相关抗原。,一、肿瘤抗原,肿瘤特异性抗原（tumor sepific antigen，TSA）指只存在于肿瘤细胞表面，而不存在于正常相应组织或细胞的大分子物质。 肿瘤相关抗原（tumor associated antigen，TAA）是指非肿瘤细胞所特有的，既存在于肿瘤细胞表面，也存在于相应的正常细胞中，只是在细胞癌变时其含量才会明显增加。,肿瘤标志物（tumor marker，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。,二、肿瘤标志物,（一）肿瘤标志物的定义,肿瘤标志物的分类和命名尚未完全统一。一般可分为胚胎抗原类、糖链抗原类、酶类、激素类、蛋白质类及基因类标志物等。,（二）肿瘤标志物的分类,常见的肿瘤标志物,第二节 常见肿瘤标志物,糖链抗原类肿瘤标志物,二,酶类肿瘤标志物,三,其他常用的肿瘤标志物,六,蛋白类肿瘤标志物,五,激素类肿瘤标志物,四,一、胚胎抗原类肿瘤标志物,胚胎抗原类物质是在胚胎发育阶段由胚胎组织产生的正常成分，在胚胎后期减少，出生后逐渐消失或仅存极微量，在癌症患者中这些胚胎抗原重新出现。,甲胎蛋白,甲胎蛋白(alpha-fetoprotein，AFP)在胎儿期分别由卵黄囊和胎肝合成，在胎儿出生后18个月，清蛋白合成增加，AFP浓度下降。正常成人肝细胞几乎不产生AFP。当肝细胞或生殖腺胚胎组织等癌变时，有关基因重新被激活，又大量表达AFP。,化学发光免疫分析法,AFP主要用于辅助诊断原发性肝癌及筛查高危人群。持续一个月以上AFP500g/L，并能排除妊娠、活动性肝炎、睾丸癌或卵巢畸胎瘤等，意味着存在肝癌。 目前在较多国家使用AFP检测来普查肝癌，AFP也用于肝癌的治疗效果及预后评估。 良性肝脏疾病如肝炎、肝硬化AFP也可升高，但95%小于200g/L 。,临 床 应 用,癌胚抗原,癌胚抗原（carcinoembryonic antigen，CEA）一种由641个氨基酸组成的糖蛋白，糖链含岩藻糖、甘露糖、半乳糖以及唾液酸。胎儿在妊娠两个月后由消化道分泌CEA，出生后消失。正常成人血清中CEA含量极低。,CEA升高主要见于结/直肠癌，其他恶性肿瘤如胰腺癌、肺癌、胃癌、乳腺癌、子宫癌CEA也升高。肿瘤患者手术切除后6周，CEA水平恢复正常，否则提示有残存肿瘤。 若CEA浓度持续不断升高，或其数值超过正常56倍者均提示预后不良。 良性疾病如肠道炎症、肾功能不全、肝硬化等也可导致CEA升高。,临 床 应 用,糖链抗原（carbohydrate antigen，CA）是由于细胞膜糖蛋白中糖基异常而形成的抗原。“CA”也意味着肿瘤，以往也称癌抗原。正常细胞膜表面都有丰富的糖蛋白，当正常细胞转化为恶性细胞时，细胞表面的糖蛋白发生变异，形成了一种和正常细胞不同的特殊抗原，通常存在于肿瘤细胞表面或由肿瘤细胞分泌。,二、 糖链抗原类肿瘤标志物,CA 125,一种大分子多聚糖蛋白，存在于胎儿体腔上皮分化而来的心包膜、腹膜、胸膜等组织。在浆液性卵巢癌、宫颈内膜腺癌、乳腺癌等高度表达。但在黏液性卵巢癌不表达。,CA125是目前最重要的卵巢癌相关抗原，主要用于卵巢肿瘤的诊断，疗效观察。在鉴别卵巢包块的良恶性上特别有价值，其值的大小与肿瘤大小、肿瘤分期相关。CA125持续增高提示进行性发展或治疗效果不佳，而下降则为预后良好和治疗有效的标志。CA125增高还可见于子宫内膜癌、乳腺癌等恶性肿瘤；女性盆腔炎、子宫内膜异位症等非恶性肿瘤疾病患者。,临 床 应 用,CA19-9,一种黏蛋白型的糖类蛋白。存在于胰腺、胆道、胃、肠、子宫内膜、涎腺上皮上。正常血清中含量较低，多种消化系统肿瘤细胞大量表达。,CA19-9的检出率以胰腺癌和胆管癌最高，是迄今报道的对胰腺癌敏感性最高的标志物。术前CA19-9水平对预后有一定提示作用，术后则可用作监测肿瘤的复发。良性疾患时如胰腺炎，胆囊炎和肝硬化，CA19-9浓度也可一过性增高。,临 床 应 用,CA 15-3,糖蛋白类抗原，其抗原决定簇是由糖和多肽两部分组成。主要在乳腺癌、肺腺癌、胰腺癌等腺癌细胞表达。,主要用于乳腺癌的辅助诊断及病情监测和预后评估。良性乳腺疾病、卵巢囊肿等非恶性肿瘤疾病患者，孕妇以及部分肺癌、卵巢癌等恶性肿瘤患者，血清CA15-3也可增高。CA15-3 与CEA联合检测时，可提高乳腺癌早期诊断的敏感性；与CA125联合检查，用于卵巢癌复发的早期诊断。,临 床 应 用,CA15-3在乳腺癌治疗中的动态变化,三、酶类肿瘤标志物,大多数酶存在于细胞中，由于肿瘤细胞破坏或细胞膜通透性改变，酶释放至血液中；肿瘤细胞代谢异常，使某些酶或同工酶的合成增加；肿瘤组织的压迫和浸润，导致某些酶的排泄受阻，使肿瘤患者血清中酶活性异常升高。,神经元特异性烯醇化酶,神经元特异性烯醇化酶（neuron specific enolase, NSE），为烯醇酶的异构体，是一种酸性同工酶，是参与甘油分解的最后一个酶，存在于神经元和神经内分泌组织中。,NSE是小细胞肺癌和神经母细胞瘤的最主要的肿瘤标志物。 NSE对小细胞肺癌的敏感度为80，特异性为8090，是目前公认的小细胞肺癌高特异性和高灵敏性的TM。 嗜铬细胞瘤、胰岛细胞瘤、甲状腺髓样癌、黑色素瘤等肿瘤也可使NSE升高。,临 床 应 用,-L-岩藻糖苷酶,-L-岩藻糖苷酶（-L-fucosidase，AFU）是溶酶体酸性水解酶，可催化含岩藻糖基的糖蛋白和糖苷的分解代谢，广泛存在于人体各组织细胞溶酶体中。,血清AFU是辅助诊断原发性肝癌的一项有指标。原发性肝癌患者的AFU活性显著高于正常对照，也显著高于转移性肝癌、肝硬化、先天性肝囊肿、胆管细胞癌和肝脏其他良性占位性病变。 AFU与AFP同时测定，可将原发性肝癌的检出率提高至90以上。,临 床 应 用,四、激素类肿瘤标志物,正常情况下不产生激素的某些组织，在发生恶变时能产生和释放一些肽类激素（异位内分泌激素）并导致相应的症候群。这些内分泌激素升高也可作为肿瘤相关的标志物。,人绒毛膜促性腺激素（human chorionic gonadotrophin，HCG）是妊娠期胎盘滋养层细胞分泌的糖蛋白激素，有和二种亚基。 亚基结构与卵泡刺激素（FSH）、黄体酮生成素（LH）和促甲状腺素（TSH）相似。亚基则是其特有的，以特殊的免疫试验可测定HCG的亚单位。,人绒毛膜促性腺激素,参考区间,阴性25 U/L,MEIA,微粒子酶免疫分析法,-HCG是公认的诊断滋养层细胞肿瘤敏感性最高的标志物。非精原细胞性睾丸癌70轻度升高，并往往和AFP同时升高。部分卵巢癌、胆囊癌、乳腺癌、胃肠道癌、肺癌亦可见-HCG升高。炎症、十二指肠溃疡、肝硬化等良性病变-HCG可轻度异常。,临 床 应 用,儿茶酚胺类物质,儿茶酚胺类物质（catecholamines，CA）是一类结构中含有儿茶酚的物质总称，包括肾上腺素、去甲肾上腺素、香草扁桃酸（VMA）等。,1.70神经母细胞瘤VMA升高。2.大约70肺癌病人ACTH增加。3.部分胰腺癌、乳腺癌、胃肠道癌症病人也可见大分子量的ACTH增加。,五、蛋白质类肿瘤标志物,大多数实体瘤是由上皮细胞衍生而来，当肿瘤细胞快速分化、增殖时，一些在正常组织中不表现的细胞类型或组分大量出现，如作为细胞支架的角蛋白，成为肿瘤标志物。,前列腺特异性抗原（prostate specific antigen，PSA）是一种由前列腺上皮细胞分泌的单链糖蛋白，分子量34KD，正常人血清内含量极微。 PSA在血液中有三种形式：F-PSA、PSA-ACT、PSA-2M。现临床上检测的PSA是针对前两种。,前列腺特异性抗原,参考区间,T-PSA4.0g/L,F-PSA0.8g/L,CLIA,PSA是目前可用于筛查的肿瘤标志物，可用于前列腺癌的早期辅助诊断。前列腺癌患者F-PSA比正常人和前列腺良性疾患低，而F-PSA/T-PSA亦受年龄、前列腺大小和总PSA（T-PSA）水平影响。若F-PSA/T-PSA2:1）,多克隆丙种球蛋白增高,区带宽而浓密，扫描图显示为宽大的蛋白峰,在某些情况下还可以出现假的狭区带，易与M蛋白混淆，应注意区别。,常用检测方法：单向扩散法（简便） 免疫浊度法（准确迅速）,二、血清免疫球蛋白定量,恶性单克隆丙种球蛋白,良性丙种球蛋白,多克隆 丙种球蛋白,某一类丙种球蛋白显著增高，大多在30g/L以上正常免疫球蛋白显著降低,M蛋白升高，多在20g/L以下其他免疫球蛋白一般仍在正常范围,多种类型的免疫球蛋白水平同时小幅度升高总的丙种球蛋白水平增高明显,免疫球蛋白的定量检测，有时会由于不同实验室所用抗血清特异性的差异，而造成M蛋白定量结果的不同。进行免疫球蛋白的定量检测，不仅有助于丙种球蛋白病的诊断，并对丙种球蛋白病的良、恶性鉴别具有一定的帮助。 M蛋白含量的多少常可反映病情的轻重。,免疫电泳是琼脂平板电泳和双相免疫扩散两种方法的结合。 可用于:,三、免疫电泳,抗原和抗体的相对应性；测定样品的各成分以及它们的电泳迁移率；根据蛋白质的电泳迁移率，免疫特性及其它特性，可以确定该复合物中含有某种蛋白质；鉴定抗原或抗体的纯度。,匀质性的物质（M蛋白 ）具有明确的迁移率，能生成曲度较大的沉淀弧，呈凸现出的弓形或船形。 非匀质性的物质（正常人血清 ），有较宽迁移范围，其沉淀弧曲度较小。免疫电泳分析影响沉淀线形态的因素较多，扩散时所需抗血清量较大，结果判断需有丰富的实验室经验，现已逐渐被免疫固定电泳替代。,免疫固定电泳是血清区带电泳和免疫沉淀反应两个过程的结合的一项定性实验，可对各类免疫球蛋白及其轻链进行分型。为了精确识别单克隆区带，样品同时在六条泳道上进行测试。M蛋白在免疫固定电泳上显示狭窄而界限分明的区带，而多克隆增生或正常血清则显示为宽大、弥散而深染的区带。,四、免疫固定电泳,MM IgA 型,免疫固定电泳（血清标本）,单克隆免疫球蛋白增殖病免疫固定电泳示意图,免疫固定电泳敏感性达0.51.5g/L，操作周期短,分辨率高，结果易于分析。 是目前单克隆蛋白（M蛋白）鉴定和分型的首要方法。,高免疫球蛋白血症,本周蛋白即尿中游离的免疫球蛋白轻链，是轻链病的诊断必需项目。本周蛋白又称为凝溶蛋白，可用加热沉淀法测定，但敏感度较低，也不能确定轻链的型别。怀疑为本周蛋白阳性的标本应做进一步的确证实验。 轻链病患者尿中可测得本周蛋白，但要注意假阴性。,五、其他相关的检测,（一）本-周蛋白的检测,冷球蛋白是一种特殊蛋白质，在4时自发沉淀，加温至37时又可溶解，故常利用这种可逆性冷沉淀的特性对其进行测定。,（二）冷球蛋白的检测,返回章目录,第四节 肿瘤标志物的检测 和联合应用,随着科技的发展，肿瘤标志物的检测技术也越来越多，可分为免疫学、生物化学、免疫组织化学、流式细胞和分子生物学测定技术。大部分单个肿瘤标志物不能满足临床需要，我们提倡进行联合检测。,一、肿瘤标志物的检测技术,免疫学测定技术,免疫学测定技术很多，有很高的灵敏度和特异性，既可以定性，也可以定量，主要用于血液和体液中肿瘤标志物的测定,生物化学测定技术,生化比色法：AFU、-GT等电泳法：酶和同工酶如碱性磷酸酶及其同工酶，乳酸脱氢酶及其同工酶等,1,2,血清TM检测一般采用免疫学和生物化学方法。细胞内TM则采用免疫组化和流式细胞测定技术。,免疫组化测定技术,常用于组织切片，穿刺细胞和脱落细胞涂片的检查，确定肿瘤细胞的组织类型、分化程度，判断肿瘤的恶性程度、预后状况,流式细胞测定技术,肿瘤细胞表面标志的检测，在恶性淋巴瘤和白血病的诊断和分型方面有重要意义，并为临床治疗方案的确定提供依据,分子生物测定技术,使用DNA重组、基因扩增、杂交等技术，来分析基因的结构和功能改变，进行肿瘤的诊断和发病机制研究,3,4,5,大部分单个肿瘤标志物敏感性或特异性偏