腫瘤標志物在醫(yī)學診斷中的應(yīng)用進展

伍超凡

(蘇州大學醫(yī)學部免疫班，江蘇 蘇州 215123)

腫瘤(Tumor)是在致癌因素作用下，機體局部組織的某一個細胞在基因水平上失去對其生長的正常調(diào)控，導致異常增生而形成的病變。其中惡性腫瘤是一種基因改變，潛伏期長，癥狀明顯時多數(shù)已到中晚期，其治療成效在于早期發(fā)現(xiàn)、早期治療，而腫瘤標志物檢測是腫瘤早期發(fā)現(xiàn)、提示復發(fā)與預后的一種診斷途徑之一。

腫瘤標志物是惡性腫瘤發(fā)生和增殖過程中，由腫瘤細胞產(chǎn)生或機體反應(yīng)而異常產(chǎn)生和/或升高的，且反映腫瘤細胞特性的一類化學類物質(zhì)。它們或不存在于正常成人組織而僅見于胚胎組織，或在腫瘤組織中的含量大大超過在正常組織里的含量，它們的存在或量變可以提示腫瘤的性質(zhì)，借以了解腫瘤的組織發(fā)生、細胞分化、細胞功能，以幫助腫瘤的診斷分類、監(jiān)測復發(fā)、療效評估以及預后判斷。

自從1962 年Abelev 發(fā)現(xiàn)AFP(甲胎蛋白)以后，新的腫瘤標志物不斷涌現(xiàn)，并廣泛應(yīng)用于臨床。腫瘤標志物濃度升高已引起醫(yī)患對惡性腫瘤的高度警惕。

1 研究進展

理想的腫瘤標志物檢測應(yīng)具有以下特性:一是靈敏度高，利于腫瘤的早期發(fā)現(xiàn);二是特異性好，便于鑒別良、惡性腫瘤;三是器官特異性強，與病情嚴重程度、腫瘤大小或分期有直接關(guān)系;四是具有監(jiān)測療效、預測復發(fā)的功能。目前，尚沒有一種腫瘤標志物能充分滿足上述要求［1］。

腫瘤標志物常以敏感度和特異性作為臨床應(yīng)用的選擇性指標。敏感度主要提示腫瘤標志物的檢出限量及與確診腫瘤病例的相關(guān)程度;特異性主要反映針對某一種腫瘤，其與標志物一致性的關(guān)聯(lián)程度。目前，臨床常用的腫瘤標志物靈敏度和特異性都不高，多數(shù)在30%～70%。

通常采取抗原抗體反應(yīng)原理的免疫學方法，對人血清或其他體液中的腫瘤標志物進行定量檢測，以實現(xiàn)腫瘤的體外檢測診斷，如酶免疫法、化學發(fā)光法或微粒子酶聯(lián)免疫法等。

腫瘤標志物的臨床應(yīng)用主要表現(xiàn)在六個方面:一是腫瘤早期發(fā)現(xiàn)，在無癥狀患者中，腫瘤標志物是發(fā)現(xiàn)腫瘤的線索之一，但尚不能成為早期診斷或確診依據(jù)。二是腫瘤篩查，雖無足夠證據(jù)證明其可用于普通人群的腫瘤篩查，但由于AFP和PSA(前列腺特異性抗原)具有較高的器官特異性，被廣泛應(yīng)用于普查。三是腫瘤的鑒別診斷與分期:血清腫瘤標志物的升高水平與腫瘤的大小、惡性程度有關(guān)，常用于腫瘤良、惡性鑒別，并有助于臨床分期。四是腫瘤的預后判斷:如上皮生長因子受體(EGFR)、癌基因C-erb-2 編碼蛋白異常，提示預后較差。五是腫瘤的療效監(jiān)測:腫瘤標志物下降反映治療有效的程度。六是腫瘤復發(fā)的指標:腫瘤標志升高意味著疾病惡化，如CEA(癌胚抗原)監(jiān)視直腸癌復發(fā)的效果優(yōu)于X 線、直腸鏡和其它實驗。

臨床上，腫瘤標志物主要用于惡性腫瘤患者病情的動態(tài)監(jiān)測。一般而言，腫瘤標志物濃度逐漸升高表示疾病處于進展期或療效不佳;濃度降低提示療效較好;穩(wěn)定的抗原水平表明疾病處于穩(wěn)定期;持續(xù)低水平且高于正常值，提示可能有殘留病灶的存在;短期內(nèi)迅速升高往往是疾病復發(fā)的前兆。

特別值得注意的是，腫瘤標志物檢測陽性并不意謂著患有腫瘤，更不能做為腫瘤的確診依據(jù)，其僅僅具有一定的提示性意義，一些常見良性疾病也會引起該類相應(yīng)指標的增高。因此，要綜合分析腫瘤標志物指標情況，通過影像學、病理學等診斷，才能最終明確所患疾病。

2 常見腫瘤標志物的臨床意義

腫瘤標志物可存在于細胞表面、細胞質(zhì)、細胞核和細胞外(血液，體液中)。現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)的腫瘤標志物有40 多種。腫瘤標志物的分類和命名尚未完全統(tǒng)一，根據(jù)生物化學和免疫學特性分為腫瘤抗原、酶類、激素類、多胺類、癌基因產(chǎn)物等。通常將腫瘤標志物分為三類，一是細胞標志，如激素受體、酶、生長因子;二是體液標志，如腫瘤細胞產(chǎn)生的胚胎抗原(AFP、CEA)、CA 系列抗原、激素等;三是腫瘤細胞誘導產(chǎn)生，如急性期反應(yīng)蛋白等。本文主要簡述常用13 種腫瘤標志物的臨床意義:

2.1 腫瘤胚胎性抗原

(1)甲胎蛋白(AFP):AFP 是原發(fā)性肝癌最靈敏、最特異的腫瘤標志物，正常成人血清中含量為5.8 μg/L 以下［2］，血清AFP 大于500 μg/L 以上，應(yīng)引起高度警惕。AFP 是單鏈多肽糖蛋白，在妊娠早期和胎兒血清中濃度很高，出生后6 個月～1 年可降至正常成人水平。AFP 由胚胎肝、卵黃囊和胃腸上皮細胞產(chǎn)生，成人的甲胎蛋白由肝臟產(chǎn)生。肝細胞癌、卵黃囊和胚胎性腫瘤及部分肝外腫瘤可重新合成甲胎蛋白。在成人，AFP 可以在大約80%的肝癌患者血清中升高［3］，在其它胃腸道腫瘤、胰腺癌或肺癌及肝硬化等患者中，也可出現(xiàn)不同程度的升高［4］。

(2)癌胚抗原(CEA):是診斷胃癌最有價值的指標［5］，存在于結(jié)腸癌及胚胎結(jié)腸粘膜上皮細胞的一種糖蛋白，由胎兒胃腸道上皮組織、胰和肝的細胞所合成。通常在妊娠前6 個月內(nèi)CEA 含量增高，出生后血清中含量很低，健康成年人血清中CEA 濃度小于2.5 μg/L。胃腸道腫瘤時，CEA反流入淋巴或血液而使血清CEA 升高。當CEA高于20 μg/L 時，則意味著可能有消化道腫瘤［6］。CEA 臨床檢測主要用于結(jié)腸直腸癌、胃癌、胰癌、肝細胞癌、肺癌，也可用于乳癌、甲狀腺髓質(zhì)癌、絨毛膜癌、卵巢癌、前列腺癌和骨癌，無早期診斷價值，可提示預后。

(3)胰胚胎抗原(POA):是一種糖蛋白，正常人群血清中小于7 U/mL。胰腺癌的POA 血清含量大于20 U/mL，陽性率為95%;膽管癌、大腸癌、胃癌等惡性腫瘤也會使POA 升高，其陽性率不高，分別為70%、57.1%、28.0%。某些肝臟疾病和胰腺良性疾病也可升高。POA 與CA19-9、CA242 聯(lián)合測定能提高胰腺癌診斷的特異性［7］。

2.2 腫瘤相關(guān)抗原(carcinomic antigen，CA)

(1)CA15-3:含量大于30 U/mL 有檢測意義，該抗原器官與腫瘤特異性不強，乳腺癌、肺癌、前列腺癌、卵巢癌和胃腸道癌中指標均有升高。國內(nèi)學者陶冀報道［8］:應(yīng)用微粒子免疫螢光技術(shù)檢測比較，CA15-3 雖非乳腺癌早期診斷的理想標志物，但其與腫瘤臨床分期、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移程度、遠處轉(zhuǎn)移關(guān)系密切，是乳腺癌預測術(shù)前轉(zhuǎn)移、術(shù)后復發(fā)轉(zhuǎn)移與評估預后的有效指標。

(2)CA125:正常人血清中小于35 U/mL。該抗原是女性生殖系統(tǒng)腫瘤標志物，卵巢癌和子宮內(nèi)膜癌檢測陽性率高，其次是乳腺癌、胰腺癌。CA125 升高還與腫瘤復發(fā)有關(guān)。該指標影響因素較多，妊娠早期，肝癌和子宮內(nèi)膜炎，急性胰腺炎、肝炎、肝硬化也可使CA125 升高［9］。

(3)CA19-9:是一種糖脂，正常人血清中小于37 U/mL。該抗原對消化系統(tǒng)腫瘤的檢測意義明顯，85%～95%的胰腺癌患者該項指標較高。國內(nèi)學者田滿福采用全自動化學發(fā)光免疫分析法檢測發(fā)現(xiàn)［10］，胰腺癌患者組CA19-9 顯著高于對照組(P ＜0.01)，陽性率達100%。其次可指示胃癌、結(jié)直腸癌、膽囊癌、膽管癌和肝癌。聯(lián)合檢測CEA 和AFP 可提高腫瘤診斷的準確性［11］。

(4)CA50:正常人血清濃度小于20 U/mL。CA50 是一種非特異性的廣譜腫瘤標志物，與癌抗原CA19-9 有一定的交叉抗原性，主要用于胰腺癌、結(jié)腸/直腸癌、胃癌的輔助診斷，其中胰腺癌病人增高最明顯［12］。易丹等人選擇2007 年1 月-2008 年10 月湖南省人民醫(yī)院250 名門診及住院患者進行檢測［13］，其中胰腺癌患者血清中的CA50 水平明顯高于對照組，敏感度和特異性分別為52.7%和74.6%。

(5)CA242:是一種唾液酸化的鞘糖脂類抗原，與CA50 一起表達，但兩者受不同的單克隆抗體識別。正常值＜20 U/mL，在臨床上被用于消化道惡性腫瘤，尤其是胰腺癌、結(jié)直腸癌的診斷，敏感度和特異性分別為78.5%和81.6%。其特異性、診斷效率優(yōu)于CA19-9、CA50，可避免CA50、CA19-9 易受肝功能及膽汁淤積的影響，而出現(xiàn)的假陽性［14］。其它腫瘤如:肝癌、食管癌、肺癌時，CA242 也有增高。

(6)CA724:是1981 年從乳腺癌肝轉(zhuǎn)移病灶中提取的一種粘蛋白樣的高分子量(＞106)糖蛋白，表面有多種不同的抗原位點，因此是一種廣譜、非特異性的腫瘤標志物。正常值為6.3 U/mL，是胃癌的主要腫瘤標志物之一［15］，靈敏度和特異性分別為29.1%和94.7%。其它相關(guān)腫瘤，如胃腸道癌、乳腺癌、肺癌、卵巢癌等也有不同的檢出率。良性疾病對CA724 影響較小。

(7)前列腺特異性抗原(PSA):是前列腺癌的特異性標志物，是一種絲氨酸蛋白酶，為糖蛋白，發(fā)現(xiàn)于前列液和精液提取物。正常男性PSA含量小于2.5 μg/L。該類指標中，還有FPSA(游離前列腺特異性抗原)、TPSA(總前列腺特異性抗原)、PSAD(前列腺特異性抗原密度)，臨床意義與PSA 具有相關(guān)性。國內(nèi)學者肖麗萍對經(jīng)直腸前列腺穿刺活檢診斷的128 例患者PSA、FPSA、FPSA/PSA 比值、PSAD 等計量資料分析表明［16］:前列腺癌和非前列腺癌患者四項指標都存在顯著差異(P ＜0.01)，并提示PSA 是早期診斷前列腺癌的重要線索。但個別患者前列腺增生、前列腺炎、前列腺肥大對該類個別指標有一定影響。

2.3 其他腫瘤標記物

(1)神經(jīng)元特異性烯醇化酶(NSE):血清NSE 是神經(jīng)元和神經(jīng)內(nèi)分泌細胞所特有的一種酸性蛋白酶，正常值一般為6.3 U/mL，可用于鑒別診斷、病情監(jiān)測、療效評價和復發(fā)預報。主要指示腫瘤為小細胞肺癌。其次是肺腺癌、大細胞肺癌、神經(jīng)系統(tǒng)癌。若發(fā)生溶血或者采血后停滯時間過長等，可使細胞破壞，也可導致NSE 升高。

(2)人細胞角蛋白21-1 片段(cyfra21-1):是細胞角蛋白19 的可溶性片段，正常值一般為6.3 U/mL，主要用于腫瘤標志物檢測，對肺癌的診斷有較大意義，還有宮頸癌、食管癌。其它相關(guān)腫瘤，如膀胱癌、鼻咽癌、卵巢癌、胃腸道癌也有一定臨床意義。在影響因素中，肝炎、胰腺炎、肺炎、前列腺增生也可有一定的升高。國內(nèi)資料顯示［17］:對肺癌、肺良性疾病患者和健康對照者的血清聯(lián)合檢測cyfra21-1 及NSE 水平，肺癌患者兩項指標水平明顯升高(P ＜0.05)，其靈敏度與病理類型、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移有關(guān)，且靈敏度可上升為72.9%。

(3)鱗狀上皮細胞癌抗原(SCC-Ag):它是從宮頸鱗狀細胞癌組織中提純的一種抗原，屬于絲氨酸蛋白酶抑制物，它不是單一物質(zhì)，至少有2 個同源性非常高的基因，其抗原分為SCCAg1 和SCCgA2，正常值一般為6.3 U/mL，主要用于宮頸鱗癌。用于相關(guān)腫瘤檢測有:肺鱗癌、頭頸部鱗癌、食管癌以及外陰部鱗狀細胞癌等。肝炎、肝硬化、結(jié)核病患者中SCCA 值有所升高。

國內(nèi)學者閆麗雋檢測子宮頸鱗狀細胞癌和正常子宮頸組織中SCCA1 和SCCA2 mRNA 水平［18］，其中SCCA2 mRNA 的表達在子宮頸鱗狀細胞癌為高(P ＜0.01)，而SCCA1 mRNA 則無統(tǒng)計學差異，且提示SCCA2 mRNA 可能對子宮頸鱗狀細胞癌臨床分期、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移提供判斷信息。

表1 為常見惡性腫瘤與主要腫瘤標志物的指示關(guān)系。

表1 常見惡性腫瘤與主要腫瘤標志物的指示關(guān)系

3 前景預期

腫瘤標志物作為腫瘤診斷的一種科學方法，越來越受到廣泛關(guān)注。利用分子生物學研究方法，探討腫瘤細胞受體、大分子與代謝產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)功能與作用機理，給破解腫瘤細胞的生長與繁殖、發(fā)展腫瘤標志物檢測技術(shù)將帶來新的突破與發(fā)展前景。

(1)從產(chǎn)業(yè)發(fā)展角度，腫瘤標志物研究借助于現(xiàn)代科技免疫檢測技術(shù)，通過臨床與實驗流行病學研究，逐步形成了人類腫瘤診斷檢測技術(shù)的一項輔助方法?？紤]到體液取樣的簡捷與安全性，以及腫瘤的健康危害性，使其廣泛應(yīng)用于臨床。但由于從事腫瘤標志物開發(fā)與運營的產(chǎn)業(yè)存在小、少、散的現(xiàn)狀，國內(nèi)大型國有生物企業(yè)較少涉足腫瘤標志物市場，主要是民營生物技術(shù)企業(yè)運作，法國、日本等生物技術(shù)企業(yè)試劑產(chǎn)品被國內(nèi)學者臨床應(yīng)用，在科技研發(fā)、臨床實踐等領(lǐng)域困難較多，但腫瘤標志物檢測技術(shù)發(fā)展空間較大，需要技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用與產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

(2)從聯(lián)合檢測角度，由于在腫瘤發(fā)生與發(fā)展過程中，存在組織多態(tài)性，遺傳基因不穩(wěn)定性，且易發(fā)生變異等情況，同一種腫瘤，其標志物也可能有所不同;而不同的發(fā)展時期，其標志物也有可能發(fā)生改變;腫瘤標志物器官特異性較差，大部分存在于一種以上的腫瘤中，因此，聯(lián)合檢測用以提高敏感度和特異性，成為臨床實踐的一大熱點。同時，研究廣譜、多腫瘤和特異性的腫瘤標志物是當前腫瘤標志物應(yīng)用的發(fā)展方向，它是尋找理想的腫瘤標志物的一種有效途徑。此外，研究體內(nèi)外環(huán)境對腫瘤標志物檢測的影響，主要是腫瘤標志物靶器官的非腫瘤疾病、檢測試劑穩(wěn)定性、標志物污染等影響，提高敏感性、特異性和準確性，也具有重要的臨床意義。

(3)從檢測技術(shù)角度，研究重點宜放在早期診斷、健康篩查與療效預后評價，使其具有前瞻性和實用性。近年來，生物檢測技術(shù)發(fā)展迅速，將生物檢測技術(shù)與微電子、微機械、化學物理技術(shù)、計算機技術(shù)融為一體，多種腫瘤標志物聯(lián)合檢測、平板包被技術(shù)等都簡化了檢測方法，也提高了檢出率。徐志寧等報道應(yīng)用蛋白芯片法將肝癌腫瘤標志物聯(lián)合測定，其靈敏度和特異性可分別提高到92.5%和92%［19］。因此，建立科學、簡便、快速、準確的檢測方法，仍是腫瘤標志物檢測技術(shù)的發(fā)展取向。

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