肺癌相关的实验室检查

肺癌相关的实验室检查肺癌至今还未发现特异性的肿瘤标记物，但是一些肿瘤标记物可作为肺癌的辅助诊断手段，在部分病人于治疗后可作为监视肿瘤状况的指标，用于随访以早期发现肿瘤的复发和转移，常用的肿瘤标记物有：神经特异性烯醇化酶(NSE) 、癌胚抗原（CEA）、Ca50、Ca125等。肺癌分子生物学研究在近年来发展甚快，包括癌基因、检癌基因等的检测，下表显示NSCLC和SCLC中分子生物学异常的发生率。肺癌的分子生物学异常发生率项目小细胞肺癌非小细胞肺癌微卫星不稳定0%35%0%22%Ras点突变1%15%20%myc过度表达15%30%5%10%p53畸变0%90%0%50%Rb失活0%90%15%30%P16ink4a失活0%10%30%70%PHIF失活0%75%50%75%Bcl-2过度表达75%95%10%35%端粒活性酶提高0%100%80%85%常见的等位丢失3p,4p,4q,5q,8p,10q,13q,17p,22q3p,6q,8p,9p13p,17p,19q肿瘤标志物的分类和命名十分复杂，尚未统一，目前常用的肿瘤标志物分为蛋白质类、糖类、脂类、酶类、激素类、多胺类以及病毒类进行简述。一、蛋白质类肿瘤标志物 蛋 白 质 肿 瘤 甲胎蛋白 肝细胞性肝癌、胚胎细胞癌癌胚抗原 消化道恶性肿瘤2微球蛋白 多发性骨髓瘤、淋巴系统肿瘤本周氏蛋白 多发性骨髓瘤铁 蛋 白 白血病、小儿畸胎瘤胰胚胎抗原 胰腺癌血清蛋白 肝癌、多发性骨髓瘤M 蛋 白 骨髓瘤、淋巴瘤细胞角蛋白19片段 非小细胞肺癌血清肝癌特异性蛋白 原发性或转移性肝癌 癌胚抗原癌胚抗原(CEA)由Gold和Freedman于1965年从胎儿及结肠癌组织中发现，是一种分子量约为200 000的含多糖的蛋白复合物，其中45%为蛋白质。胎儿胃肠道及某些组织细胞具有合成CEA的能力，通常在妊娠期的前6个月内CEA含量增高，出生后血清中含量已很低下。健康成人血清中CEA浓度小于2.5 g/L，但是正常的参考范围为 15 g/L。CEA属于非器官特异性肿瘤相关抗原，分泌CEA的肿瘤大多位于管腔脏器，如消化道、呼吸道、泌尿道等，由肿瘤细胞分泌的血清CEA均有增高，但大于60 g/L仅见于结肠癌、直肠癌、胃癌和肺癌，最近发现消化道恶性肿瘤患者存在着CEA的异质体，将原发性结肠癌的生理盐水提取物，经等电聚焦电泳显示812个CEA峰，已知其中3个峰为癌特异性峰，称CEA-S，其余可能属于正常的结肠交叉反应抗原簇或致癌过程中的其他过量产物。细胞角蛋白19片段细胞角蛋白（Cytokeretin）是一类分子量为40 000 70 000的细胞结构蛋白，各种上皮细胞内均有分布。根据所带电荷、免疫反应、mRNA杂交及肽链特征可将人类上皮细胞中的角蛋白分为两型，即酸性角蛋白（型）和中性角蛋白（型），型比型的分子量约大8000，表达时往往是型成对存在。应用双向电泳可将人类上皮细胞角蛋白分离出20条区带，分别命名为CK 120，肿瘤细胞中含量最丰富的是CK18和CK19。CK19是一种酸性多肽，分子量为40 000，主要分布在单层上皮细胞，如肠上皮、胰管、胆囊、子宫内膜、输卵管及肺泡上皮细胞。在健康人群中的参考范围为3.6 g/L。当上述细胞癌变时可释放CK19的片段进入血液循环，过度的表达了这种蛋白，又称CYFRA21-1。细胞角蛋白19片段(CYFRA21-1)含量在肺癌患者血清中明显增高，对小细胞肺癌的检出率为21%，而对鳞癌的阳性率可达70%，特异性亦高于CEA和SCC。腺癌阳性率为63%，大细胞肺癌为75%。CYFRA21-1对非小细胞肺癌的表达水平随临床分期的进展而升高，其阳性率在期、期为38%左右，期为43%79%，CYFRA21-1对NSCLC的早期诊断、疗效监测和预后判断均有重要价值。CYFRA21-1也是膀胱癌标志物，检测尿中CYFRA21-1浓度，可用来筛查膀胱癌。CYFRA21-1可用于鉴别乳腺癌和乳腺良性疾病，乳腺癌患者血清中CYFRA21-1水平与临床分期呈正相关，它还可判断疗效和提示预后。CYFRA21-1对头颈部肿瘤、宫颈癌等的诊断须与糖类抗原、CEA等肿瘤标志物联合检测，综合判断。二、糖类肿瘤标志物糖类抗原（Carbohydrate antigen，CA）是从肿瘤组织或某些肿瘤细胞株中分离出的含糖复合物，糖类抗原的检测多用单克隆抗体法，有的还同时用两种不同位点的单抗做成双位点固相酶免疫试剂，以提高其特异性。CA15-3CA15-3是从乳腺癌患者的组织碎片和胞质中提取的糖类抗原物质，有两种单克隆抗体115D8和DF3，它们于1984年被命名。正常健康者血清中CA15-3含量低于30 ku/L。乳腺癌患者血清CA15-3含量明显增高。CA15-3是乳腺癌追踪监视的较特异的指标，虽然对乳腺癌的早期诊断意义报道不一，但是对乳腺癌治疗后监视复发是较好的指标。乳腺癌的复发患者中早期阳性检出率可达73%，复发患者CA15-3升高可比出现临床症状早113个月。卵巢癌、子宫内膜癌、宫颈癌、肺癌和胃肠癌也有一定的阳性检出率，应予以鉴别，特别要排除部分妊娠引起的含量升高。当乳腺癌有肝及骨转移时CA15-3增高，与CEA同时检测可提高诊断符合率。少数肝硬化患者也有轻度升高。鳞状上皮细胞癌抗原鳞状上皮细胞癌抗原（SCC）是由Kato于1977年从子宫颈癌组织中提取的一种组织抗原TA-4。该抗原存在于正常组织，但含量极微，也存在于不同器官鳞状上皮细胞癌患者的血清中。正常人血清中SCC含量 2.5 g/L，SCC对子宫颈癌有较高的诊断价值，阳性率83%，最高值可超过100 g/L，其含量高低与肿瘤的侵犯程度及是否转移有关，定期检测SCC有助于监控宫颈癌患者的病情。肺鳞状上皮细胞癌患者的血清SCC浓度升高，阳性率随病情发展而上升，有利于病情预测，是肺鳞状上皮细胞癌的首选标志物。SCC对食管鳞癌的检出敏感性达46%，对阴茎鳞癌的敏感性为30%35%。此外，SCC在喉、咽舌、软腭的被覆上皮癌患者中均可呈中度增高，由于这些部位的肿瘤尚无其他肿瘤标志物可供检测，故检测SCC有一定的意义三、酶类肿瘤标志物在正常细胞癌变过程中，与细胞分化或增殖有关的组织特异性酶或同工酶活性降低或消失，并同时出现胚胎型同工酶或异位酶升高。恶性肿瘤患者的酶活力变化可能与下列因素有关：肿瘤组织本身可产生异常含量的酶；肿瘤存在使机体某些组织诱导并生成大量的酶；肿瘤细胞通透性增高，导致肿瘤细胞内的酶类进入血流；肿瘤组织压迫管腔而使某些酶返流入血；因各器官功能不良导致各种酶的灭活和排泄障碍。肿瘤组织中同工酶谱的三大主要类型为：胚胎型同工酶，肿瘤组织中胚胎型同工酶明显增加，使同工酶谱退回到胚胎时未分化组织类型，此变化与恶性肿瘤发展成正比。胎盘型同工酶，肿瘤组织中也可表达胎盘中的同工酶，目前发现肿瘤组织中异常表达的胚胎型和胎盘型同工酶达20余种。异位型同工酶，是指肿瘤组织异常表达了其他成年组织的同工酶类型。神经元特异性烯醇化酶神经元特异性烯醇化酶（NSE）是1965年More等在研究神经系统特异性蛋白时在神经组织中发现的高酸蛋白，分子量为78 000，当时根据它的层析位置称为14-3-2蛋白，后研究发现14-3-2蛋白具有烯醇化酶性质，且仅存在于神经组织中，故命名为NSE。自然界中存在5种烯醇化酶同工酶（分别为、），它们均是胞浆二聚体酶，由、三种亚基组成，均需Mg+作为辅助因子，脑组织中存在、三种烯醇化酶同工酶，神经元特异性烯醇化酶为型。正常人血清中含量为13 g/L。小细胞肺癌（SCLC）发病率占原发性肺癌的20%25%。SCLC的大多数患者血清NSE水平明显升高，比其他肺癌和正常对照组高520倍，具有较高的特异性，阳性率可达65%100%。目前已公认NSE为小细胞肺癌的高特异性、高灵敏性的肿瘤标志物。血清NSE活性水平与小细胞肺癌的临床病程相平行，与小细胞肺癌转移程度相关，可用于临床监测和疗效评价。神经母细胞瘤是最常见的儿童肿瘤，NSE作为神经母细胞瘤的标志物，对该病的早期诊断具有较高的临床应用价值。神经母细胞瘤患者的尿中NSE水平也有一定程度升高，治疗后降至正常。血清NSE水平的测定对于监测疗效和预测复发均有重要的参考价值，比测定尿液中儿茶酚胺的代谢更有意义。胰岛细胞瘤、嗜铬细胞瘤、甲状腺瘤等的血清NSE水平均明显高于正常人，测定NSE活性水平可用于这些肿瘤的诊断及治疗监测。四、神经节苷脂及其组分的肿瘤标志物唾液酸唾液酸（SA）是细胞膜糖蛋白的重要组成部分，是一种在生物组织中和体液中大量分布的单分子体，由一个丙酮酸分子与一个D-甘露糖胺分子缩合而成的糖甙衍生物。唾液酸位于神经节苷脂的糖链的终末位置上，唾液酸有多种生物学功能，参与细胞的识别，粘着和接触抑制，是一种广谱的肿瘤标志物。其存在有三种形式：糖蛋白结合唾液酸、脂蛋白结合唾液酸和游离唾液酸。测定血清中唾液酸浓度，可作为癌肿诊断辅助指标和疗效观察指标。SA的正常参考范围是： 0.55 mmol/L。急性白血病、食管癌、肝癌、肺癌等患者的血清唾液酸水平明显高于正常人，其中以急性白血病血清中唾液酸含量最高。测定SA可作为肿瘤消长、复发及转移的协同指标。由于该项目缺乏特异性，某些炎症的SA水平也可增高，应结合其他肿瘤抗原检测以资鉴别。五、激素类肿瘤标志物激素是一类由特异的内分泌腺体或散在的内分泌细胞所产生的生物活性物质。所以，激素是这类细胞功能的特异标志物，当这类细胞出现异常增生时，激素的分泌量就发生异常。而且，在恶性肿瘤患者中，发现原来在正常情况下不分泌激素的非内分泌腺体或非内分泌细胞也分泌了一种分子结构与正常激素相似的激素，只不过是所分泌的部位、细胞不同，通常称之为“异位激素”或“异生性激素”。一般情况下，不同类型的恶性肿瘤可分泌不同种类的异生性激素，而同种肿瘤细胞可分泌一种或多种不同的异生性激素。一种异生性激素可由一种或多种肿瘤细胞所分泌，常见的可分泌异生性激素的恶性肿瘤有：肺未分化小细胞癌、神经外胚层肿瘤及类癌等。下表是激素类肿瘤标志物。激素类肿瘤标志物 激 素 肿 瘤 儿茶酚胺类 嗜铬细胞瘤 5-羟色胺 原发性类癌 降 钙 素 甲状髓样瘤催 乳 素 垂体腺瘤、肾、肺癌胃 泌 素 胃癌、胃泌素瘤胃泌素前体释放肽 肺癌（小细胞）促肾上腺皮质激素 库欣综合征、肺癌（小细胞）绒毛膜促性腺激素 绒癌、睾丸癌甲状旁腺素 肝、肾、乳腺、肺癌 胃泌素前体释放肽胃泌素前体释放肽（ProGRP）是脑肠激素的一种，是小细胞肺癌增殖因子胃泌素释放肽的前体。根据其部分氨基酸的变异可分为三种分子，将这三种ProGRP分子的C端序列中的共同部分用基因工程技术进行重组，证实了人胚肺神经内分泌细胞具有bombesin免疫活性，该细胞被认为是小细胞肺癌的源细胞。对小细胞肺癌的研究表明，癌细胞产生bombesin的频率非常高。研究发现，小细胞肺癌分泌的实际上是与bombesin部分氨基酸序列相似但活性不同的GRP，并且明确了小细胞肺癌中产生的17种肽中，GRP出现的频率很高，且浓度也非常高。72%的小细胞肺癌患者血中GRP呈现高值，由于GRP的活性部分在血中会迅速降解，而ProGRP在血中呈稳定状态。正常人血中ProGRP浓度低于46 ng/L，在小细胞肺癌中，ProGRP的阳性率为65%，而非小细胞肺癌中的阳性率仅为3.7%，因此，ProGRP对小细胞肺癌的阳性率和特异性均较高，是理想的标志物。六、 多胺类的肿瘤标志物多胺类是一类低分子族化合物，分子中有两个碱性氨基，故名多胺。主要由鸟氨酸脱羧生成的腐胺（PUT）及来自甲硫氨酸的精胺（SPM）和精脒（SPD）等一类内源性小分子直链有机碱组成，能对带负电荷的核酸和蛋白质大分子起到螯合作用。多胺类物质普遍分布于生物体细胞内与DNA、RNA及蛋白合成关系密切。20世纪70年代初Russel等报道肿瘤病人尿中多胺浓度明显升高。多胺能抑制机体免疫排斥反应，有利于癌细胞的生长繁殖。正常人体细胞对体液中多胺的刺激，通过负反馈机制使细胞内多胺合成下降。肿瘤细胞由于细胞膜遭受破坏，负反馈不能进行，故多胺合成升高，促使肿瘤细胞加速生长。多胺是肿瘤发生过程中的一个重要环节，患恶性肿瘤时尿中三类多胺排出增高，尤以精胺最为明显。乳腺癌、慢性白血病、骨肉瘤、结肠癌、肺癌、霍奇金病血清多胺显著高于正常。对肿瘤放、化疗24 h48 h后测定多胺呈急剧升高，表示癌细胞大量死亡破坏释放多胺，提升疗效良好。多胺的正常参考范围是：158.8 mol/L53.4 mol/L。七、 病毒类肿瘤标志物常见肿瘤中常用的肿瘤标志物在临床诊断恶性肿瘤的诸多方法中，肿瘤标志物是一个重要的方面。虽然在多数我国常见的肿瘤中，肿瘤标志物仅仅起到了一个辅助诊断的作用，但在少数肿瘤，如原发性肝癌，AFP却是临床诊断的主要依据。为方便读者在临床工作中查阅，表5总结了在我国常见肿瘤中，常用的肿瘤标志物。表6是鉴别诊断不同的恶性肿瘤或恶性肿瘤与良性疾病时可选用的肿瘤标志物。表7是常用肿瘤标志物的正常参考范围。表5 常见恶性肿瘤的标志物肺癌： CEA TPA 2-MG TPM TSA LSA ANP 1-AAT CA153 LDH同工酶 SCLC：ProGRP（特异） NSE Mn-SOD ADH ACTH（非特异） NSCLC：CYFRA21-1 LTA（特异） SCC（鳞癌） CA242 (腺癌) LCA CA125（非特异）乳腺癌：CA153 CA549 CA27.29 MCA CEA CYFRA21-1胃癌： CEA GST MG-7A GPDA TPA SA AKP胎盘型 CA50 CA19-9 CA242 CA724 大肠癌：ODC CEA (监测)结、直肠癌：CEA CA724 CA242 CA19-9 GST原发性肝癌：AFP及异质体 SHCSP AFU 1-AAT GPDA HBV -GT及同工酶 SF GST（肝细胞坏死的早期诊断指标）胰腺癌： LAP Du-PAN-2 CA19-9 CA724 CA242 LIP Amy HPE -GT鼻咽癌： EB病毒甲状腺癌：TSH CT泌尿道肿瘤：尿LDH（过筛）膀胱癌： 尿CYFRA21-1（过筛）前列腺癌：PSA PAP AKP卵巢癌： CA125 LDH同工酶 AKP胎盘型 CA153 CA549 CEA 女性生殖系统肿瘤：HCG SF AFP 粘蛋白淋巴瘤： LDH SF 霍奇金病：2-MG AKP胎盘型白血病： 2-MG SF GASA AKP胎盘型 LDH 多胺 广谱： TSGF AFP CEA SA CA724 CA50 TPA IAP表6 良、恶性肿瘤鉴别诊断时的肿瘤标志物 原发性肝癌和良性活动性肝病 AFP的LCA亲和型 原发性肝癌和肝炎 AFU同工酶肝癌和肝硬化 Mn乳腺癌和乳腺良性疾病 CYFRA21-1胃癌和胃良性疾病 GPDA 胰腺癌和肝胆良性疾病 CA242 胰腺癌和胰腺炎 CA19-9 良、恶性胰腺肿瘤 Du-PAN-2 前列腺癌与前列腺增生 f-PSA / PSA（ 0.1） 良、恶性甲状腺肿瘤 TSH 绒癌和妊娠 AFP良、恶性口腔肿瘤 2-MG 鼻咽癌和鼻咽部慢性炎症 EA-IgA 表7常用肿瘤标志物的正常参考范围肿瘤标志物 正常参考范围甲胎蛋白（AFP） 25 g/L癌胚抗原（CEA） 15 g/L细胞角蛋白19片段（CYFRA21-1） 3.6