16第十六章 肿瘤标志物检验.ppt

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 tumormarkers 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 tumorantigen 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 tumorsepificantigen 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 tumorassociatedantigen 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 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 肿瘤抗原可以是肿瘤标志物 但肿瘤标志物不一定是肿瘤抗原 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 返回章目录 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 在癌肿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 在胎儿诞生后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afp 500 g 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200 g l 临床应用 癌胚抗原 癌胚抗原 carcinoembryonicantigen 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5 6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 carbohydrateantigen 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 ca125 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 ca15 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 neuronspecificenolase 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80 90 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 humanchorionicgonadotrophin 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 5u l 阳性 25u 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 prostatespecificantigen 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 psa 4 0 g l f psa 0 8 g 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 psa 15 可作为前列腺增生和前列腺癌的鉴别点 高度提示前列腺癌变 t psa与前列腺酸性磷酸酶 pap 同时测定 可提高前列腺癌的阳性检出率 临床应用 细胞角蛋白 cytokeratin ck 是构成细胞骨架的中间丝状体的主要家族之一 在正常及恶性的上皮细胞中起支架作用 有20个亚型 ck1 ck20 肿瘤细胞中最丰富的是ck18和ck19 ck19是 种酸性多肽 主要分布在单层上皮上 当ck19片段被分泌释放进入血液循环 该可溶性片段即为cyfra21 l 细胞角蛋白19 血清cyfra21 1是非小细胞肺癌患者最有价值的肿瘤标志物 尤其对鳞状细胞癌的早期诊断 疗效判断及预后监测有重要意义 cyfra21 1水平可用来诊断肺癌 鳞癌 对非小细胞肺癌有较高特异性 达87 cyfra21 1水平和肿瘤的恶化程度 转移相一致 cyfra21 l也用于膀胱癌的辅助诊断 临床应用 铁蛋白 ferritin fe 是一种铁结合蛋白 呈球状 由24个亚基组成 其亚基分成h和l两类 胎儿组织和癌组织中以h型为主 铁蛋白属于非器官特异性标志物 存在于各种组织和体液中 病理状态下 释放到血液中的量增加 铁蛋白 参考区间 男30mg l 400mg l 女13mg l 150mg l eclia 增敏化学发光免疫分析法 当铁负荷增多或肝病时铁蛋白可升高 除此之外很多肿瘤病人铁蛋白也可升高 其敏感度约为5 56 临床常用血清铁蛋白 serumferritin sf 作为肝癌的辅助诊断指标 各种炎症感染如肝硬化 肝坏死 急性心梗早期 sf含量也会增加 临床应用 返回章目录 六 其他常用的肿瘤标志物 第三节单克隆免疫球蛋白增殖病的免疫学检测 免疫增殖病 immunoproliferativedisease ipd 是指免疫器官 免疫组织或免疫细胞异常增生引起机体病理损伤的一组疾病 这类疾病的表现有免疫功能异常及免疫球蛋白质和量的变化 按照异常增加的免疫球蛋白的性质 可将丙种球蛋白病分为多克隆免疫球蛋白病 polyclonalimmunoglobulinopathy 和单克隆免疫球蛋白病 monoclonalimmunoglobulinopathy 多克隆丙种球蛋白病是两个克隆以上的浆细胞同时增生 多为良性反应性增殖或继发于与免疫球蛋白产生有关的疾病 单克隆免疫球蛋白增殖病是指单克隆浆细胞异常增生并伴有单克隆免疫球蛋白或其多肽链亚单位合成异常增多的一组疾病 m蛋白 monoclonalprotein mp 是一类免疫球蛋白或免疫球蛋白一种轻链的异常增多 理化性质均一但多无免疫活性的单克隆蛋白 单克隆免疫球蛋白病多呈恶性发展趋势 故免疫球蛋白异常增殖性疾病多专指单克隆免疫球蛋白异常增殖的疾病 单克隆免疫球蛋白增殖病的实验室诊断主要依靠血液学和免疫学手段 血清区带电泳是测定m蛋白的一种定性实验 醋酸纤维薄膜和琼脂糖凝胶是目前最常采用的两大介质 蛋白质在碱性条件下带不同量的负电荷 在电场中由阴极向阳极泳动 由于等电点的差异 电泳后由正极到负极可分为 白蛋白 1 球蛋白 2 球蛋白 1球蛋白 2球蛋白和 球蛋白五个区带 一 血清蛋白区带电泳 正常人血清 区带较宽而且着色较淡 扫描图显示一低矮蛋白峰 球蛋白区域主要由igg免疫球蛋白组成 单克隆丙种球蛋白增高 常在 区呈现浓密狭窄的蛋白带 经扫描显示为高尖蛋白峰 高 宽 2 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 血清蛋白区带电泳扫描图谱示意图 位于 区的单克隆iga 位于 区的单克隆带 免疫球蛋白增高 正常人 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 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 5 1 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