癌胚抗原专题讲座

1、肿瘤标志物 tumor markers.3.20 第1页肿瘤标志物(tumor markers，TM) 1978年Herberman在美国国立癌症研究所召开人类肿瘤免疫诊疗会上提出。肿瘤标识物（tumor marker）又称肿瘤标志物，是指特征性存在于恶性肿瘤肿瘤细胞，或由恶性肿瘤细胞异常而产生物质，或是宿主对肿瘤刺激反应而产生物质，并能反应肿瘤发生、发展，监测肿瘤对治疗反应一类物质。存在于肿瘤患者组织、体液和排泄物中，能够用免疫学、生物学及化学方法检测。第2页肿瘤标识物起源 肿瘤细胞代谢产物，如：糖酵解产物、组织多肽抗原、核酸分解产物。分化紊乱细胞基因产物 ，如：异位ACTH片断，甲胎蛋白、

2、癌胚抗原、胎儿同工酶。肿瘤细胞坏死崩解释放进入血液循环物质 ，主要是一些细胞骨架蛋白成份，如细胞角质素片段抗原21-1 (Cyfra21-1)，多胺类物质 。肿瘤宿主细胞细胞反应性产物 ，如：VCA-Ig-A、EA -Ig-A 。 第3页肿瘤标识物发展历史第一阶段，1846年1928年，发觉本周蛋白第二阶段，1929年1962年，发觉一些激素、酶、同工酶和蛋白在肿瘤发生时异常，如：异位激素、促性腺激素、碱性磷酸酶、乳酸脱氢酶第三阶段，1963年1975年，发觉了一些胚胎蛋白性标识物 ，AFP、CEA第四阶段，1976年至今，单克隆抗体技术建立，大量肿瘤标识物涌现出来，如CA15-3、CA125

3、 、CA19-9等第4页肿瘤标志物开发5 个阶段临床前试验室研究阶段临床验证阶段以回顾性研究验证标志物是否能够做为一个筛检指标并确定其诊疗标准以前瞻性研究来深入验证其对疾病筛检效果确定假阳性率设计随机对照试验来评价这种筛检在人群中应用价值第5页理想TM ：特异性高，对肿瘤与非肿瘤判别准确性可达100%。敏感性高，能在极早期发觉肿瘤，不漏诊。在体液中浓度应与瘤体大小、临床分期亲密相关，并可据此判断预后。半衰期短，可依据其水平升降监测治疗效果及肿瘤是否复发或转移。肿瘤标识物浓度和肿瘤转移、恶性程度相关，可经过定量或定性检测而帮助肿瘤分期和预后判断； 存在于体液尤其是血液中易于检测。第6页一些评价肿

4、瘤标识物指标 第7页评价肿瘤标识物指标第8页这些指标概念及含义敏感性(sensitivity)即某种TM 检测肿瘤患者时阳性率特异性(specificity) 某种TM 在检测非肿瘤患者(包含正常人) 时阴性率阳性预测价值(positive predictive value）指TM 阳性者中肿瘤患者百分比阴性预测价值(negative predictive value)指TM阴性人中非肿瘤患者百分比第9页 有效性(efficiency) 指该TM 能准确区分肿瘤与非肿瘤患者能力。阳性似然比( positive likelihood ratio) 指该TM 真阳性率与假阳性率之比,反应其正确判断

5、阳性可能性是错判阳性可能性倍数,越大越好阴性似然比(negative likelihood ratio) 指该TM 假阴性率与真阴性率之比,反应其错判阴性可能性是正确判断阴性可能性倍数,越小越好第10页肿瘤标志物用途: 肿瘤早期发觉 肿瘤筛查肿瘤诊疗、判别诊疗与分期 肿瘤疗效检测 肿瘤复发指标 肿瘤预后判断 第11页肿瘤标识物分类 因为肿瘤标识物起源和性质非常复杂，至今还未有一个统一分类方法。 当前分类方法有两种：一是按肿瘤标识物起源，二是按肿瘤标识物本身化学性质和免疫学特征。 第12页按肿瘤标识物起源分类肿瘤特异性标识物 ，指仅有某一个肿瘤所产生特异性物质 。肿瘤辅助标识物 ，在一类组织类型

6、相同而性质不一样肿瘤发生时，其水平都有升高 。第13页按肿瘤标识物本身性质分类胚胎抗原蛋白类标识物糖类标识物酶类标识物激素类标识物基因类标识物其它肿瘤标识物 第14页一、胚胎抗原甲胎蛋白（-Fetoprotein，AFP） 癌胚抗原（carcinoembryonic antigen，CEA） 癌胚铁蛋白 胰癌胚抗原-癌胚抗原 第15页甲胎蛋白（-Fetoprotein，AFP） 第16页甲胎蛋白（-Fetoprotein，AFP） 糖蛋白，含590个氨基酸，分子量70kD，半衰期在5天左右。在胎儿发育到六周开始出现， 在出生一周后消失。成人血清中含量甚微。第17页AFP升高原因生理条件下，AF

7、P在卵黄囊内胚层细胞和胚肝、新生儿肝细胞中高度表示，在胃肠道粘膜上皮细胞中也有见表示。病理情况下，见于正常成年个体肝细胞被破坏后再生（急、慢性肝炎，重症肝炎恢复期，肝硬化）、先天性胆管闭塞、畸形胎儿（无脑儿、脊柱裂等）以及原发性肝细胞肝癌、畸胎瘤或部分胃肠道肿瘤 第18页AFP异质体检测用扁豆凝集素（LCA）可将其分为LCA亲和型与不亲和型。肝癌中AFP主要是LCA亲和型；而良性肝病中主要是LCA不亲和型。LCA亲和型AFP25%时提醒肝癌；与LCA亲和型AFP500g/L连续1个月或AFP200g/L连续2个月，应高度怀疑肝癌，同时应有医学影像学证据参加诊疗；低浓度（50200g/L）连续时

8、间超出2个月患者，应视为肝癌高危人群。当谷丙转氨酶（ALT）正常，用AFP来诊疗肝癌，可取性可达100。 第21页 在进行肝癌诊疗时，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发AFP升高，通常由非原发性肝癌引发AFP升高，普通都不会高于400g/L。3.65.2胆管上皮癌、84以上肝母细胞癌和70左右生殖性畸胎瘤及较少百分比胰腺癌、肺癌、肾癌和白血病患者也可出现AFP低浓度异常升高。 第22页缺点对原发性肝癌敏感性只有70左右对转移性肝癌诊疗效果就更差对AFP指标阴性，临床可疑患者应结合其它检验资料或多项指标联合检测，如同时检测-GT-、AFU、ALP等，以期优势

9、互补，降低漏诊 第23页二、疗效观察和预后评定 若AFP及胆红素同时显著升高，病人存活期很短。原发性肝癌在治疗过程中，如AFP含量保持在术后水平，示病情稳定；下降示病情好转，连续不降说明疗效不佳。 第24页三、良性病变中AFP升高 升高普通是散在和暂时，肝炎病人，10升高， 水平50g/L肝硬化病人，30升高， 水平100 kU/L 时，必定有转移，敏感性高于CEA、TPA。 第62页 80胰腺癌、71肺癌、68乳腺癌、64卵巢癌、63直肠癌、28肝癌中也可见到CA15-3升高5.5正常人、一些良性肝病和良性乳腺病（16）也可见有 CA15-3升高 第63页四、CA27-29 由乳腺癌转移至腹

10、水中细胞作为抗原所诱导抗体（B27.29）组成 临床作用和CA15-3一样，主要用于转移性乳腺癌诊疗，第64页五、CA50 CA50来自抗直肠腺癌细胞系（COLO 205）抗体 是一个广谱肿瘤标识物广泛存在于胰腺、胆囊、肝、胃、结直肠、膀胱、子宫，当细胞恶变时，因为糖基转化酶失活或胚胎时才活跃一些转化酶被激活，造成细胞表面糖链结构性质改变而形成CA50。第65页 4171食管癌、4171胃癌、5870胆管癌、1478肝癌和8097胰腺癌都可见有CA50升高。诊疗直肠癌阳性率与病情分期亲密相关，Duke A期1943、B期3059、C期和D期为5373病人可出现CA50阳性在一些消化系统良性病变

11、，如胆管和胰管炎症、结石以及肝病中常见异常升高。CA50和CA19-9含有互补作用，同时测定能够提升检测特异性和敏感性。 第66页六、CA242 是一个与粘蛋白相关标识物，也是一个唾液酸化糖脂类抗原CA242能同时识别CA50和CA19-9抗原决定簇。 533消化道良性疾病中可见有升高6879胰腺癌、5585直肠癌、44胃癌病人中CA242水平可高于20kU/L 第67页临床应用诊疗胰腺癌时，敏感性为7080，特异性为90。可用于初诊时筛选胰腺癌。对非小细胞肺癌敏感性和特异性分别为28.5和95.6。肺鳞癌患者血清CA242水平显著低于非鳞癌患者（肺腺癌和大细胞肺癌），可用于肺癌判别诊疗 。

12、第68页CA242、 CA50和CA19-9 三者作用十分相近相关系数在0.810.95综合比较起来，CA19-9敏感性和特异性要更加好一些，因而更为惯用 第69页四、酶类标识物 肿瘤发生时，机体酶活性常会发生较大改变，这是因为：肿瘤细胞或组织本身诱导其它细胞或组织产生异常含量酶肿瘤细胞代谢旺盛，细胞通透性增加，使得肿瘤细胞内酶进入血液肿瘤使得一些器官功效出现障碍，从而造成各种酶灭活及排泄障碍肿瘤组织压迫一些空腔而使得一些经过这些空腔排出酶返流而进入血液第70页肿瘤发生时酶类详细改变与分化功效相关同工酶活性降低或消失与细胞增值功效相关同工酶活性增高，其中尤其显著是一些成年型同工酶降低而出现一些

13、胚胎同工酶和异位酶肿瘤快速增值时，往往造成缺氧，糖酵解相关酶如己糖激酶、葡萄糖异构酶、醛缩酶、乳酸脱氢酶均较正常糖有氧氧化时升高第71页同工酶分辩和检测胚胎型同工酶，一些组织在肿瘤状态时，使酶同工酶谱返祖为胚胎时期未分化状态，而分泌出大量胚胎时期同工酶，这种改变往往与肿瘤恶性程度呈正比胎盘型同工酶，有些肿瘤组织会分泌出一些原属胎盘阶段同工酶，当前已知胎盘型同工酶已达20余种异位同工酶，是指一些肿瘤组织改变了本身分泌特征，而去分泌表示在其它成年组织上同工酶。第72页酶类标识物有以下特点 酶类广泛存在特异性不高敏感性较高，但其低特异性限制了酶类标识物应用同工酶分析应用提升了酶类标识物敏感性和特异性

14、当前临床上主要测定酶活性，酶活性可受各种原因影响和干扰，稳定性较差，有不少学者提议以测定酶质量来代替测定酶活性第73页一、前列腺特异性抗原（prostate special antigen，PSA） 分子量约为34 000含糖7糖蛋白分子由240个氨基酸组成含有蛋白酶活性，和缓激肽家族丝氨酸蛋白酶氨基酸序列相同第74页 正常人PSA主要存在于精液中，其浓度（0.55.5g/L）约为血清（0.4g/L ）100万倍，每克前列腺癌组织可使血清中PSA升高3g/L，每克增生列腺组织可使血清中PSA升高0.3g/L。 第75页血清中总PSA（t-PSA）包含两种较少是游离型PSA（f-PSA），半衰期

15、0.751.2小时大量存在是复合型PSA （c-PSA），半衰期约23天，前列腺癌成功治疗后，高浓度PSA降到正常值约需23周。 第76页PSA在前列腺癌各期浓度范围前列腺肥大10.028.97g/L；前列腺癌，A期9.398.09g/L 、B期17.458.83g/L 、C期55.1451.65g/L、 D期118.9250g/L。一些分化较差前列腺癌中PSA结果常不太可靠，与前列腺酸性磷酸酶（PACP）同时检测，以提升诊疗准确率。 第77页 用ELISA法测定，血清PSA正常值4.8g/L，良性前列腺肥大时介于二者之间，约为3.4g/L。 PSA对前列腺癌含有高度特异性，总阳性率可达829

16、7之间，PSA测定对包膜内癌敏感性为70、转移癌为100。第78页临床应用 ：早期发觉前列腺癌 临床分期和预后判断监测前列腺癌复发 第79页改进PSA早期诊疗能力办法以年纪调整参考值范围上限，4049岁为2.5g/L，5059岁为3.5g/L，6069岁为4.5g/L，7079岁为6.5g/L；PSA升高速率，高速增加者（0.75g/（L*y）为癌症；PSA密度，即PSA浓度/超声测量前列腺体积，如PSA为410g/L，直肠指检阴性，但密度呈阳性，则可能是前列腺癌；第80页 f-PSA和t-PSA百分比含有主要诊疗价值。尤其是当t-PSA在4.010.0g/L时，血清中f-PSA/t-PSA比

17、值为0.15可作为前列腺肥大和前列腺癌判别临界点，比值0.15时前列腺癌可能性较大。PSA浓度越高，f-PSA/t-PSA比值越小，前列腺癌可能性就越大。临床上惯用血清中f-PSA/t-PSA比值来判别良、恶性前列腺肿瘤第81页二、酸性磷酸酶（acid phosphatase，ACP） 主要存在于血细胞、一些细胞溶酶体和前列腺中 前列腺中ACP（PACP）含量可比其它组织高出1001 000倍，含有免疫特异性，为前列腺组织特异性酶。成年男性血清中1/31/2ACP来自前列腺 女性血清中ACP主要来自于血细胞及破骨细胞 第82页 75已转移前列腺癌患者血清中ACP活力可增高未转移前列腺癌患者血清

18、ACP为正常水平或略有升高一旦手术切除后，血清ACP可恢复正常 良性前列腺肥大、部分膀胱癌及一些部位类癌中也有表示。正常和增生前列腺组织PACP阳性表示有时强于前列腺癌，甚最少数前列腺癌还不表示PACP，所以最好与PSA同时应用 第83页三、碱性磷酸酶（alkaline phosphatase，ALP） 正常存在于肝脏、胎盘和骨组织异常可见于原发及继发性肝癌、胆管癌、前列腺癌、白血病、肉瘤、淋巴瘤可分成胎盘型、小肠型和肝型3种同工酶ALP与其同工酶相结合，可提升诊疗敏感性和特异性 第84页胎盘型ALP 正常胎盘大量表示，同时在宫颈、睾丸等组织也可出现不一样程度表示 精原细胞瘤、卵巢癌、胃癌、乳

19、腺癌、何杰金病及肝癌中可观察到不一样程度异常升高。精原细胞瘤患者中，80以上可见胎盘型ALP升高，仅有20存在HCG升高吸烟者胎盘型ALP可比正常人高10倍以上 第85页肝型ALP肝型ALP在肝病患者中可有升高在肝癌中阳性率达14.324.0肝型ALP帮助判断肝癌转移较优能够作为AFP阴性肝癌诊疗辅助指标第86页骨型ALP（BALP）大多出现在有骨转移肿瘤患者中，尤其是见于一些高钙型肿瘤患者单独测定ALP在肿瘤早期极难反应肿瘤转移。如，单独测定骨型ALP无法区分正常人、前列腺肥大和前列腺癌对于晚期骨转移前列腺癌含有主要诊疗价值。ALP急剧升高常意味着成骨细胞破坏；ALP迟缓升高意味着溶骨性损伤

20、，常见于乳腺癌骨转移第87页四、-L-岩藻糖苷酶（-L-fucosidase，AFU） 是水解糖蛋白或糖脂中-L-岩藻糖苷键酶 存在于各种细胞溶酶体中，肝癌患者血清中AFU平均含量显著高于正常 第88页AFU升高原因： 肿瘤细胞合成AFU功效亢进正常肝细胞变性和坏死可使肝摄取和去除AFU能力下降肝细胞和肿瘤细胞坏死使溶酶体中AFU大量释放入血肿瘤细胞可能分泌某种抑制因子，抑制肝细胞对AFU去除或分泌一些刺激因子促进肝细胞或肿瘤细胞合成AFU。 第89页用于诊疗肝癌价值：AFU对肝癌诊疗灵敏度和特异度分别为75和91，且与AFP浓度无显著相关性AFP阴性肝癌和小肝癌患者血清中AFU阳性率分别为7

21、6.1和70.8，其中在小肝癌中AFU阳性率高于AFP阳性率转移性肝癌和良性肝脏占位性病变AFU假阳性率仅为17.6第90页五、神经元特异性烯醇化酶（neuron specific enolase，NSE） 烯醇化酶是催化糖酵解路径中甘油分解酶。由3个独立基因片断编码3种免疫学性质不一样亚基、，组成5种同工酶、。其中含亚基同工酶主要存在于神经元和神经内分泌组织，称为神经元特异性烯醇化酶（NSE）。含亚基同工酶定位于胶质细胞，称为非神经元特异性烯醇化酶（NNE）。 第91页 NSE在淋巴细胞、平滑肌细胞、肌上皮细胞、肾上皮细胞以及型肺上皮细胞中也有表示在小细胞肺癌和神经母细胞瘤中常可见有异常过量

22、表示在Whims瘤、乳腺癌、胃癌、淋巴瘤中也可有表示。 第92页临床意义有 ：用于小细胞肺癌患者疗效观察、复发预测和预后评定NSE对小细胞肺癌敏感度为80，特异性为8090用于神经母细胞瘤诊疗、判别诊疗、疗效观察、复发预测和预后评定，NSE对儿童型神经母细胞瘤阳性率为90作为精原细胞瘤肿瘤标识，68.7%转移性精原细胞瘤患者在行睾丸切除术前血清NSE水平可见升高第93页五、激素类标识物 第94页激素类肿瘤标识物分类原位激素（eutopic hormone）异位激素（ectopic hormone）第95页 原位激素 由内分泌腺体肿瘤造成对应激素过量分泌，往往在未检出肿瘤前，血清中对应激素水平即

23、可升高，造成机体出现一些功效亢进。异位激素 是指在正常情况下不产生激素细胞恶性转化后形成肿瘤细胞合成和分泌激素或激素样物质。 第96页判定异位激素条件：由非内分泌腺体细胞合成激素某种内分泌腺体细胞分泌是其它内分泌腺体激素肿瘤患者应伴有对应内分泌异常综合征肿瘤细胞在体外培养时也能产生激素肿瘤切除或经治疗消退时，血清中激素水平下降，内分泌综合征症状改进第97页激素类肿瘤标识物特点： 除良性肿瘤外，恶性肿瘤异位激素分泌量较少，且不恒定，临床上应用较多是HCG。除少数肿瘤外，大部分肿瘤和激素关系并不固定，有时同一个肿瘤可分泌各种激素，同一激素也可有各种肿瘤分泌。肺癌分泌激素种类最多。肿瘤发生时，激素本

24、身并不增加，只是对应激素受体增加。如乳腺癌病人雌激素和孕激素水平并不增加或增加极少，但其受体数量可显著增加。 第98页一、人绒毛膜促性腺激素（human chorionic gonadotrophin，HCG） 由在妊娠期有胎盘滋养细胞分泌糖蛋白含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）组成部分，亚基仅存在于HCG中第99页临床意义： 早孕诊疗能够作为睾丸肿瘤和胎盘肿瘤即绒毛膜上皮癌或葡萄胎标识物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 70非精原细胞

25、性睾丸癌-HCG低度升高（常和AFP同时升高）10精原细胞瘤-HCG也有升高。 第100页 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中也可见有HCG轻度升高肝硬化、十二指肠溃疡和一些炎症中也可见有升高另外，因为-HCG无法穿过血脑屏障，所以一旦脑脊液中出现-HCG，而且和血清中-HCG百分比超出1：60，常预示着出现脑转移第101页二、儿茶酚胺类物质（catecholamines，CA） 儿茶酚胺类物质是一类结构中都含有儿茶酚物质总称，包含肾上腺素、去甲肾上腺素、香草扁豆酸（vanillylmandelic acid，VMA）等。第102页 肾上腺素 检测尿中肾上腺素

26、浓度可间接地了解体内儿茶酚胺分泌香草扁豆酸增多主要见于嗜铬细胞瘤患者，交感神经节细胞瘤和神经母细胞瘤 高香草酸升高可见于神经母细胞瘤和儿童交感神经瘤 促肾上腺皮质激素（ACTH）大约70肺癌病人有ACTH升高，升高ACTH大多无生物活性，但可生成黑色素细胞刺激素，故肺癌病人极少合并库欣综合症，但常伴有皮肤色素从容。 第103页六、其它肿瘤标识物 多胺唾液酸抗EB病毒相关抗原抗体 第104页一、多胺（polyamines）腐胺（putrecine）精脒（spermidine）精胺（spermine）尸胺（cadaverine） 多胺可与核酸结合，增强核酸和蛋白质合成，促进细胞增值。细胞快速生长促

27、使多胺生成增加，而多胺增加又为细胞快速生长提供了条件。 第105页 在生长旺盛组织，如胚胎组织、再生组织以及癌组织，都有多胺合成并分泌至胞外，使血清和尿中多胺浓度升高。血清中以腐胺升高最为常见，其次是精脒，且多胺增多和肿瘤生长相一致，是追踪病情改变比较理想指标。精脒是了解肿瘤细胞破坏指标，可借此判断化疗药品疗效。 腐胺水平和细胞增值相关，它可用于评定肿瘤生长速度。 第106页 非癌性患者如细菌感染、创伤或骨愈合以及失血或贫血恢复期也可见有尿中多胺升高 癌症患者尿中多胺显著高于正常人 ，其中尿中三类多胺（腐胺、精脒、精胺）全部升高是恶性肿瘤所独有 ，精脒和腐胺阳性率分别为78和52 只有用高效液

28、相色谱（HPLC）荧光衍生法才能测定，难以推广 第107页2血清唾液酸和唾液酸酰基转移酶 唾液酸（sialic acid，SA）在生物组织和体液中大量分布，是细胞膜糖蛋白主要组成部分，与生物体许多生物学功效相关，且与细胞恶变、肿瘤浸润、转移、失去接触性抑制、细胞粘附性降低以及肿瘤抗原性亲密相关。唾液酰基转移酶（saliva transacylase，ST）是神经节苷脂成份之一，能催化唾液酸转移至糖蛋白或糖脂受体上，与细胞膜形成和正常功效维持相关，在调整细胞生长及细胞间信息沟通上起主要作用。 第108页 在中晚期乳腺癌、前列腺癌、卵巢癌、肺癌及淋巴瘤中，血清总唾液酸浓度（TSA）可显著升高。 检

29、测总唾液酸（TSA）中脂质结合唾液酸（LSA）对恶性肿瘤诊疗更敏感、更特异，应用更多。 第109页唾液酰基转移酶 脂质唾液酰基转移酶（LASA）糖蛋白结合酰基转移酶（GPSA）游离唾液酰基转移酶（FSA） 当前临床上常测定唾液酰基转移酶多为LASA和GPSA混合物，称为唾液酸酶 第110页 TSA、LSA、LASA、GPSA临床价值近似，都是广谱肿瘤标识物肺癌、乳腺癌、子宫颈癌、胃肠道肿瘤、鼻咽癌、血液系统肿瘤病人血清和尿中TSA和LASA浓度均可见升高阳性率在6180之间假阳性率在1221之间，假阳性主要见于风湿性关节炎等胶原系统疾病和肝脏一些疾病第111页3抗EB病毒相关抗原抗体 EB病毒与伯基特淋巴瘤、何杰金病和鼻咽癌关系十分亲密。 伯基特淋巴瘤和鼻咽癌患者外周血中都含有高滴度抗EB病毒相关抗原抗体，如抗壳抗原（VCA）和早期抗原（EA）抗体。为 EB病毒感染后机体免疫系统反应性产物 第112页临床意义： 用于诊疗 正常人VCA-Ig A阳性率为8，鼻咽癌患