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第十七章腫瘤標(biāo)志物tumormarker 陳正炎教授 一 概述 人類發(fā)現(xiàn)腫瘤已有3000多年歷史 全世界每年約1000多萬人新患癌癥 腫瘤現(xiàn)居各類死亡原因的的第一位 2001年600萬居第一 癌癥是發(fā)達(dá)國家的主要疾病2000年美國發(fā)病人數(shù)138萬 全世界2002年發(fā)病人數(shù)1000 1500萬死亡人數(shù)600 1000萬 在我國 每年新增病例約400萬 死亡250萬 平均每死4人就有一人是死于癌癥 每200個(gè)家庭就有一個(gè)家庭發(fā)生或死于癌癥 我國城市人口中 癌癥死亡率126 10萬人 為第一位死亡原因 癌癥發(fā)病年齡段 35 50歲 最佳工作年齡段 據(jù)who統(tǒng)計(jì)每10萬人死亡率 肝癌在中國最高 男29 1女7 8 肝癌患病率以中國上海為最高 34 4 10萬人 我國惡性腫瘤五年生存率 1992年25 5 我國腫瘤病人發(fā)病后當(dāng)年死亡者接近60 死亡率高的原因 腫瘤的轉(zhuǎn)移性 早 中期腫瘤患者無癥狀肝癌 期 腫瘤直徑4cm 70 以上無癥狀 89 5 手術(shù)切除 1年生存率88 1 5年生存率46 9 期 有癥狀 直徑9cm 期 有癥狀 直徑710cm 平均生存率 12個(gè)月5年生存率24 5 降低惡性腫瘤死亡率的主要途徑 早期診斷 早期有效治療 腫瘤診斷目前主要依賴 1 影象學(xué)檢查 x光 ct 核磁共振 同位素掃描 b超 腫瘤細(xì)胞 10 不易檢出 2 細(xì)胞學(xué)檢查 活檢 脫落細(xì)胞學(xué)檢查 優(yōu)點(diǎn) 確診缺點(diǎn) 損傷性檢查 漏診率高 3 實(shí)驗(yàn)室檢查 腫瘤標(biāo)志物檢查 一種優(yōu)良tm 可在腫瘤1mg大小時(shí) 約含106個(gè)腫瘤細(xì)胞時(shí) 即呈陽性 較其他檢測方法早3 6個(gè)月甚至一年后就可發(fā)現(xiàn)腫瘤 優(yōu)點(diǎn) 敏感性特異性相對較高 檢查時(shí)痛苦少 可大批量標(biāo)本檢測 普查 早期發(fā)現(xiàn) 歷史 1846年 尿中發(fā)現(xiàn)本周蛋白 多發(fā)性骨髓瘤 最早的腫瘤標(biāo)志物 b j蛋白 免疫球蛋白輕鏈或其聚合體 發(fā)展階段 1864 1928年 第一階段 開創(chuàng)期 1929 1962年 第二階段 發(fā)現(xiàn)腫瘤相關(guān)標(biāo)志物 1963 1975年 第三階段 發(fā)現(xiàn)癌胚腫瘤標(biāo)志物 1975 至今 第四階段 單克隆抗體 應(yīng)用癌基因 抑癌基因的檢測 概念 是指在腫瘤發(fā)生和增殖過程中 由腫瘤組織產(chǎn)生 釋放或者是機(jī)體對癌類反應(yīng)性的一類物質(zhì) 分類 癌胚性腫瘤標(biāo)志物 由癌胚細(xì)胞或腫瘤細(xì)胞產(chǎn)生的一類物質(zhì) 如 afp cea 腫瘤相關(guān)標(biāo)志物 分化細(xì)胞可產(chǎn)生 但腫瘤細(xì)胞可大量產(chǎn)生的一類物質(zhì)激素 酶類 糖類 其他蛋白類 腫瘤特異性標(biāo)志物 僅由惡性腫瘤組織產(chǎn)生 正常細(xì)胞不產(chǎn)生的一類物質(zhì) 基因及蛋白質(zhì) 腫瘤標(biāo)志物的條件 對某種癌癥有特異性及敏感性 與癌癥有良好的相關(guān)性 測定方法敏感 準(zhǔn)確 操作簡便 臨床應(yīng)用價(jià)值 高危人群的普查 腫瘤篩選 早期發(fā)現(xiàn) afp 肝癌檢查 腫瘤的診斷和鑒別診斷 目前臨床應(yīng)用的tm有100余種 但大多數(shù)特異性不高 有人主張聯(lián)合檢測 如肺癌 tm陽性率 2 m67 5 cea52 5 sf 鐵蛋白 55 0 2 m cea92 5 2 m sf80 0 cea sf85 0 對病情檢測及預(yù)后估計(jì) tm含量高 病情重 預(yù)后差 治療后 tm含量下降 療效好 治療后 tm含量下降 一段時(shí)間又上升 復(fù)發(fā) 腫瘤分類 分期 定位 檢測方法 常用的生化技術(shù) 電泳法 酶活力測定 酶譜測定 免疫學(xué)方法 酶免疫法 eia 放射免疫法 ria 兩者靈敏度相似 免疫細(xì)胞化學(xué) 組織化學(xué)法 檢測抗原在細(xì)胞中的存在及定位 免疫熒光測定 熒光素標(biāo)記抗體與組織細(xì)胞中抗原反應(yīng) 熒光顯微鏡檢測 流式細(xì)胞儀 定量 放射免疫顯像 raid 放射性核素標(biāo)記抗腫瘤相關(guān)抗原單抗 注入患者體內(nèi) 進(jìn)行腫瘤顯像定位 指導(dǎo)切除部位 分子生物學(xué)技術(shù) 基因診斷 pcr 自動分析儀 自動酶免疫分析儀 二 常見腫瘤標(biāo)志物 一 癌胚性腫瘤標(biāo)志物 胚胎期才具有的蛋白質(zhì)類 胎兒出生后停止合成及分泌 某些因素刺激 腫瘤 關(guān)閉的基因激活 重新合成分泌此類蛋白質(zhì) 胎兒期蛋白又稱胚胎性tm 1 甲胎蛋白 fetoprotein afp fp 性質(zhì) 酸性糖蛋白mw7萬 含糖量4 由590萬個(gè)aa殘基組成 電泳 醋纖膜 位于 1區(qū)帶 1fp 2區(qū)帶 2fp半壽期3 5天編碼基因 4號染色體 合成 胎兒妊娠6周開始合成afp 16周達(dá)到峰值 3mg ml 34 36周 出生后合成受阻 周歲達(dá)到成人水平 肝細(xì)胞 主 卵黃素 胃腸細(xì)胞 臨床意義 afp的檢測對肝癌的診斷發(fā)生了飛躍 高危人群肝癌普查 早期診斷 phc診斷 afp陽性率80 afp 大于500ng ml持續(xù)1月以上 高濃度 診斷為肝癌 afp 200 500ng ml持續(xù)2月 中濃度 考慮肝癌 afp 50 200ng ml 低濃度 密切隨訪對象 判斷肝癌的分化程度 afp 一周至10000ng ml 癌分化差惡性大 afp 3 4個(gè)月至1000ng ml 中等程度分化 afp 200ng ml 分化較高 惡性小 對病情及預(yù)后判斷afp 5000ng ml 50 為中 晚期 預(yù)后較差 鑒別 afp alt正常 肝癌診斷可靠性97 9 100 afp alt 肝癌診斷可靠性89 8 94 1 睪丸癌 卵巢癌 胃癌 膽道癌 胰腺癌 afp 急 慢性肝炎 肝硬化 afp 500ng ml 2 3周后 波動大 異常妊娠 無腦兒 開放性脊柱裂 無神經(jīng)管性缺損 血清 羊水a(chǎn)fp 孕婦 afp 500ng ml 產(chǎn)后20天恢復(fù)正常水平 afp變異體 afp異質(zhì)體 afp糖基化的差異 形成不同的糖鏈結(jié)構(gòu)的afp 天線現(xiàn)象 afp異質(zhì)體 植物凝集素 扁豆凝集素 lca 刀豆素 cona 親和層析 afp lca cona afp r l 結(jié)合型 afp n l 非結(jié)合型 afp r c 結(jié)合型 afp n c 非結(jié)合型 phc afp r l為主 25 急慢性肝病 afp n c占總量的87 100 2 癌胚抗原 1965年gold等人首先從胎兒及結(jié)腸癌組織中發(fā)現(xiàn) 性質(zhì) 胚胎抗原酸性糖蛋白 含糖量50 mw20萬電泳位置 球蛋白編碼基因位于19號染色體 合成 妊娠3 6個(gè)月胎兒腫瘤細(xì)胞 胃腸道 小腸 肝 胰 臨床意義 正常人 eia法 2 5 g l 有的 5 g l 妊娠 3 2 5 g l cea 60 g l時(shí) 結(jié)腸癌 直腸癌 胃癌 胰腺癌 肺癌 多見于消化道腫瘤 肺癌 卵巢癌 膀胱癌 乳腺癌患者血清cea 70 轉(zhuǎn)移癌 陽性率胰腺癌 91 6 直 結(jié)腸癌 74 1 肺癌 70 肝癌 66 7 乳腺癌 50 60 胃癌 37 5 術(shù)后6周 血清cea持續(xù) 或超過正常值5 6倍 提示有殘存腫瘤細(xì)胞 連續(xù)測定血清cea 觀察結(jié) 直腸癌術(shù)后是否擴(kuò)散或復(fù)發(fā)的最好的非創(chuàng)傷性措施 cea 常在臨床復(fù)發(fā)前1 14個(gè)月出現(xiàn) 二 腫瘤相關(guān)性標(biāo)志物 1 糖類抗原 ca 腫瘤細(xì)胞表面的抗原物質(zhì)或腫瘤細(xì)胞所分泌的一類物質(zhì) 這類物質(zhì)含糖量高 糖類抗原 檢測方法 單克隆抗體法 雙位點(diǎn)固相酶免疫法 分兩大類 高分子粘蛋白類及血型類抗原 血型類抗原 1 ca19 9 糖鏈抗原19 9 1979年從結(jié)腸 直腸癌細(xì)胞株sw116細(xì)胞獲得單唾液酸神經(jīng)節(jié)糖苷脂作抗原 免疫n1鼠 與骨髓瘤雜交 所得1116 ns 19 9單克隆抗體 識別腫瘤相關(guān)抗原而稱ca199 mw 500萬低聚糖 胚胎期胎兒胰腺 膽囊 肝 腸均可合成ca19 9 胚胎性抗原 正常人 含量甚微 臨床意義 正常成人血清 ria法 84 7 4u ml陽性 37u ml 消化系統(tǒng)腫瘤 血清ca19 9明顯 又稱 胃腸癌相關(guān)抗原 gica 如 胰腺癌 肝癌 胃癌 結(jié)直腸癌 ca19 9 臨床上認(rèn)為ca19 9為診斷胰腺癌較好的指標(biāo) ca19 9 cea 胰腺癌陽性率99 特異性提高 胰腺癌術(shù)后血清ca19 9 若又血清ca19 9 復(fù)發(fā)或轉(zhuǎn)移ca19 9也是監(jiān)測指標(biāo) 比ct或其他臨床檢查發(fā)現(xiàn)時(shí)間早2 9個(gè)月 cea 胃液ca19 9 提高胃癌診斷率 5 9 胰腺炎血清ca19 9中度 120u ml 且為 一過性 2 ca125 糖類抗原125 高分子糖蛋白 主要含 半乳糖 n 乙酰氨基半乳糖 蛋白質(zhì)部分富含ser 血漿及體液中ca125分子量分別為500kd及300kd 具有ca125免疫活性最小亞基為50kd 存在 胚胎的體腔上皮細(xì)胞 出生后消失 卵巢細(xì)胞 但正常成人胸膜 腹膜 心包膜可存在 臨床意義 正常人血清ca125 9 9 8 0 ml 35 ml 陽性臨界值 診斷 卵巢癌 子宮內(nèi)膜癌 輸卵管癌 血清ca125 卵巢癌陽性率82 手術(shù)證實(shí) 期卵巢癌 ca125 35 ml 陽性率72 65 ml 陽性率56 特異性高 測定腹水ca125 陽性率 檢測 術(shù)后ca125 正常水平 治愈ca125 轉(zhuǎn)移或復(fù)發(fā)以ca125 35 ml為臨界值 對卵巢癌術(shù)后病情檢測的準(zhǔn)確性 其陽性報(bào)告值100 判斷符合率85 93 胰腺癌 胃癌 肺癌 乳腺癌 結(jié) 直腸癌 血清ca125 但陽性率低 妊娠婦女羊水中ca125 行經(jīng)期婦女ca125 2 酶類標(biāo)志物 種類較多 分兩大類 組織特異性酶 組織細(xì)胞中的酶 當(dāng)細(xì)胞癌變損時(shí) 大量釋放 非組織特異性酶 腫瘤細(xì)胞代謝加強(qiáng) 釋放酶 見于p302 表17 3 前列腺特異抗原 psa 1971年從粘液中發(fā)現(xiàn) 1979年從前列腺組織分離 純化 性質(zhì) 單鏈糖蛋白 為絲aa蛋白酶mw34kd 編碼基因 19號染色體 存在 由前列腺泡及導(dǎo)管內(nèi) 高濃度存在于粘液中具有高度組織特異性 臨床意義 正常人 男性 ria法 2 5 g leia法 2 5 g lelisa法 4 g l目前認(rèn)為psa是前列腺特異性標(biāo)志物特異性 90 97 前列腺癌 psa 早期前列腺癌 肛檢 psa 當(dāng)psa 20 g l 必須作前列腺活檢 ria法 psa 4 0 g l 不必作前列腺活檢 術(shù)后90 病人 血清psa降至正常 若血清psa 殘存腫瘤 放療后 50 病人2個(gè)月內(nèi)血清psa降至正常 psa 監(jiān)測病情 療效的重要指標(biāo) 前列腺炎 psa 輕度 膀胱鏡檢 前列腺炎活檢 肛檢 血清psa 但4 6周后恢復(fù)正常 以4 0 g l為良性前列腺增生的臨界值 psa預(yù)測 前列腺增生轉(zhuǎn)化為癌的敏感性67 特異性100 分布 前列腺 主 血小板 rbc wbc 肝 膽 腎 脾 前列腺含acp量為其他組織的100 1000倍 2 酸性磷酸酶 acp 同工酶 acp8條區(qū)帶 前列腺acp pacp pap 存在于前列腺組織中 白細(xì)胞acp 骨組織acp 臨床意義 成人男性 血清acp1 3 1 2 前列腺 女性 血清acp主要來自血細(xì)胞 破骨細(xì)胞 rbc中acp活性比血清acp活性高100倍 溶血時(shí) 血清acp活性 前列腺癌 血清acp 早期 血清acp輕度 陽性率30 50 晚期 血清acp 陽性率77 94 75 前列腺癌轉(zhuǎn)移至骨組織 血清acp 40 50倍 血清pap acp 特異性96 靈敏度57 pap psa檢測 提高對前列腺癌的陽性率 原發(fā)性骨髓瘤 血液病 白血病 血清acp 前列腺活檢 膀胱鏡檢 血清acp 暫時(shí)性 巖藻糖苷酶afu 1980年從phc患者血清發(fā)現(xiàn) 性質(zhì) 溶酶體酸性水解酶 mw230kd 廣泛分布人體內(nèi) 參與寡糖 糖蛋白 糖脂代謝 l l fucosidase 正常人 化學(xué)法血清afu324 90 mol lafu電泳有8條區(qū)帶 8種同工酶 afu同工酶 正常人 型 低峰值型 臨床意義 乙肝 主峰型 雙峰型 型及 主峰 次峰型 型 型為主 phc 型 型雙峰型 型 雙峰型 型 低峰值型 為主 phc 血清afu 敏感性75 特異性90 1 血清afu同工酶 型afu afp phc陽性率93 9 phc患者中afp 而afu陽性率80 6 轉(zhuǎn)移性肝癌 肺癌 乳腺癌 卵巢癌 子宮癌 血清afu 肝硬化 慢性肝炎 消化道出血 血清afu 輕度 神經(jīng)元特異性烯醇化酶 nse 有三種亞基 形成五種同工酶 同工酶 神經(jīng)元神經(jīng)元特異性烯醇化酶 nse 性質(zhì) 酸性蛋白質(zhì)mw7 8萬存在于細(xì)胞漿中與糖酵解代謝有關(guān)細(xì)胞癌變時(shí) 糖酵解上升 nse釋放 血清nse活性 臨床意義 正常人 血清nse濃度0 6 5 4 g l 神經(jīng)母細(xì)胞瘤 小細(xì)胞肺癌 sclc 血清nse 小細(xì)胞肺癌惡性程度較高 占肺癌的25 30 其血清nse 5 10倍陽性率65 100 其特異性高 術(shù)后 血清nse 可能有一過性 復(fù)發(fā)或轉(zhuǎn)移 血清nse 因此nse可作為療效及復(fù)發(fā)的指標(biāo) 比臨床確診早4 12周 神經(jīng)母細(xì)胞瘤占1 14歲兒童腫瘤的8 10 神經(jīng)母細(xì)胞瘤 血清nse 具有早期診斷價(jià)值嗜鉻細(xì)胞瘤 黑色素瘤 胰島細(xì)胞瘤 甲狀腺髓樣瘤 血清nse 3 激素類標(biāo)志物 正位激素異常 具有分泌激素功能的細(xì)胞癌變時(shí) 其分泌的激素量發(fā)生異常 異位性激素 正常情況下不能形成激素的細(xì)胞轉(zhuǎn)化成癌細(xì)胞后所產(chǎn)生的激素 能產(chǎn)生激素的細(xì)胞癌變后分泌其他激素細(xì)胞所產(chǎn)生的激素 人絨毛膜促性腺激素 hcg 性質(zhì) 胎盤滋養(yǎng)層細(xì)胞分泌的糖蛋白類激素 有 兩個(gè)亞基 亞基為hcg的活性特有 檢測 hcg監(jiān)測方法 單克隆抗體法 臨床意義 正常成人 尿液 hcg 30 g l elisa法 hcg 30 g l ria法 血清 hcg 10 g l hcg 3 1 g l不同妊娠時(shí)期血清hcg濃度有變化 elisa 絨毛膜癌 葡萄胎 惡性 hcg 乳腺癌 睪丸癌 卵巢癌 子宮內(nèi)膜癌異位 hcg 60 以上非精元細(xì)胞瘤 hcg 檢測 hcg可監(jiān)視非精原細(xì)胞瘤的療效及復(fù)發(fā) 某些腫瘤復(fù)發(fā)在臨床體征出現(xiàn)前幾周或幾個(gè)月 血清hcg 4 基因類標(biāo)志物 癌基因 cncogene 正向調(diào)空信號 促進(jìn)細(xì)胞生長增殖 組織終末分化傾向 抑癌基因 suppressergene 負(fù)向調(diào)空信號 使細(xì)胞成熟 促進(jìn)終末分化 細(xì)胞凋亡 癌基因 具有潛在誘導(dǎo)細(xì)胞惡性轉(zhuǎn)化的基因 逆轉(zhuǎn)錄病毒 正常細(xì)胞dna特定位 細(xì)胞癌基因 c onc 非激活形式存在 原癌基因 prato oncogene 原癌基因表達(dá) 細(xì)胞癌變 癌基因 30余種 ras基因家族 1980年發(fā)現(xiàn) 類似于肉瘤病毒的細(xì)胞癌基因 包括 3類密切相關(guān)的成員 h ras k ras n ras基因 位于12號染色體 表達(dá)產(chǎn)物 p21r