恶性肿瘤的实验诊断剖析

恶性肿瘤的实验诊断

(一)肿瘤标志物（TM）

是显示肿瘤存在的生物化学指示物

与肿瘤相伴产生

抗原或激素或酶蛋白

存在于血液、体液及组织中

可定量或定性检测到

可以作为辨认和追踪肿瘤存在和发展的标志

1.已建立的肿瘤标志物

其本质是蛋白、多肽、酶和激素，除AFP能用作早期诊断外（因肝脏是血池），I期肿瘤阳性检测率一般都低于20% 。

2.血清肿瘤标志物的生物学分类

糖类抗原: CA19-9

胚胎性抗原: AFP

肿瘤相关酶: PAP（prostatic acid phosphatase）

激素类标志物: HCG

其他蛋白质类: β2m

3.几种重要的血清肿瘤标志物

(1)糖类抗原12-5（CA125）

1)卵巢浆液性癌的肿瘤标志物

2)其他非卵巢恶性肿瘤也有一定的阳性率：

宫颈癌、宫体癌、子宫内膜癌43%

胰腺癌50% 肺癌41% 胃癌47% 结/直肠癌34% 乳腺癌40%

3)其他非恶性肿瘤，也有不同程度的升高，但阳性率较低；如子宫内膜异位症、盆腔炎、卵巢囊肿、胰腺炎、肝炎、肝硬化

等

4)在许多良性和恶性胸、腹水中发现CA125升高

5)早期妊娠，也有CA125升高

6)CA125的临床应用

卵巢癌和子宫内膜癌的辅助诊断

观察病情及预测预后：治疗有效CA125下降；复发CA125升高先于症状；CA125是判断疗效和复发的良好指标。

早期复发的监测:75%的患者在肿瘤复发前CA125的水平就已升高

(2)糖类抗原15-3（CA15-3）

对乳腺癌的诊断和治疗随访有一定价值，但在乳腺癌的早期敏感性较低是其不足

其他恶性肿瘤也有一定的阳性率：如肺癌、结肠癌、胰腺癌、卵巢癌、子宫颈癌、原发性肝癌等。肝脏、胃肠道、肺、乳腺、卵巢等非恶性肿瘤性疾病，阳性率一般<10%

(3)糖类抗原19-9（CA19-9）

血清CA19-9可作为胰腺癌、胆囊癌等恶性肿瘤的辅助诊断指标，对监测病情变化和复发有很大意义

1)胰腺癌、胆囊癌、胆管壶腹癌，CA19-9明显升高，尤其胰腺癌晚期的阳性率可达75%，是重要的辅助诊断指标，但早期诊

断价值不大。

2)胃癌阳性率：50%；结/直肠癌阳性率：60%；肝癌阳性率：65%

3)其他恶性肿瘤也有一定的阳性率，如：乳腺癌、卵巢癌、肺癌等

4)某些消化道炎症CA19-9也有不同程度的升高，如：急性胰腺炎、胆囊炎、胆汁淤积性胆管炎、肝炎、肝硬化等

5)糖类抗原的一般临床应用指征

CA19-9: 胰腺癌；胃肠道和肝胆道肿瘤

CA15-3: 乳腺癌；肺腺癌、卵巢、肝等

CA125: 卵巢癌,子宫内膜癌、胰腺癌、肝癌、肺癌

CA50 : 胰腺癌、乳腺癌、肺癌、胃肠道和肝胆肿瘤

CA242: 结直肠癌、胰腺癌、卵巢癌等

CA72-4: 胃癌；卵巢、胰腺、乳腺

…

6)糖类抗原临床应用的注意事项

多种肿瘤表达

高值与肿瘤大小有关

治疗后的测量值与疗效和预后密切相关

多种良性疾病会少量升高！

(4)胚胎性抗原

1)癌胚抗原CarcinoEmbryonic Antigen（CEA）

结直肠癌：60％；腺癌中敏感性高于上皮癌胃癌、肺癌等。

吸烟引起升高（～20％）

CEA 临床应用

CEA是一个结肠癌标记物，CEA与CA242联合应用目前被认为是对结肠癌的最佳标记物的搭配。

结直肠癌的有效监视指标，发现复发敏感性高于X线和直肠镜。

在多种肿瘤的中晚期有较显著的升高，对多数肿瘤的早期发现与鉴别诊断并无帮助

CEA在中晚期肿瘤中的阳性率：胰腺癌88～91％、肺癌76％、结肠癌73％、乳腺癌和卵巢癌73％

2)甲胎蛋白Alpha-FetoProtein，AFP

原发性肝癌：敏感性70%-80%，特异性>80%。

另见于睾丸癌、畸胎瘤、肝硬化及肝炎等。

AFP是原发性肝癌的最灵敏、最特异的肿瘤标志物，80%以上的原发性肝癌患者血清AFP明显增高

AFP检测诊断肝癌的标准为：①血清AFP测定结果大于500μg/L持续4周；②AFP含量有不断增高者；③血清AFP

测定结果大于200μg/L持续8周。

血清AFP含量的检测对其它肿瘤的监测亦有重要临床价值。如睾丸癌、畸胎瘤、胃癌、胰腺癌等患者血清AFP含量可以升高。

(5)细胞角蛋白片段19 --- CYFRA21-1

良好的组织特异性，是非小细胞肺癌（NSCLC）首选肿瘤标志物

临床意义：

非小细胞肺癌的诊断和鉴别诊断，与肿瘤的病理组织分型和TNM分期相关

对手术、化疗和放疗的治疗的效果进行监测

对非小细胞肺癌预后进行评估，初始血清高水平显示预后不良

(6)神经原特异性烯醇化酶（NSE）

分子量为80KD的蛋白酶，主要来源于神经细胞和神经内分泌细胞，以及这些细胞起源的肿瘤细胞

NSE是检测小细胞肺癌的首选的肿瘤标志物

NSE是神经内分泌肿瘤和精原细胞瘤的肿瘤标志物

临床意义：

小细胞肺癌的鉴别诊断、监测疗效和肿瘤的复发

神经母细胞瘤的鉴别诊断、监测病情变化、疗效、复发等，NSE对儿童型神经母细胞瘤阳性率为90％

神经内分泌肿瘤NSE升高，如嗜铬细胞瘤、甲状腺髓样癌、黑色素瘤、胰岛细胞瘤等

精原细胞瘤的诊断，与疾病的临床分期相关

(7)前列腺特异性抗原（Prostate Specific Antigen PSA）

PSA是前列腺的特异性标记物。属于器官特异性抗原，不具备肿瘤特异性

PSA是筛查前列腺癌非常有价值的指标，常与直肠指诊及经直肠超声检查联合应用于无明显症状的50岁以上男性。

PSA可用于前列腺癌分期和疗效及病情监测

前列腺癌、前列腺增生、前列腺炎和前列腺损伤都会导致血清PSA升高

在区别良性与恶性前列腺疾病时测定游离PSA（f-PSA）与总PSA（tPSA)的比率更有临床价值。

游离PSA在正常男性含量小于1g/L

(8)激素类标志物

1)降钙素CalciTonin, CT：

甲状腺髓样癌、SCLC (联合NSE、CEA)；

另见于乳腺癌、胃肠道癌、嗜铬细胞瘤等。

2)人绒毛膜促性腺激素Human Chorionic Gonadotropin, hCG：

恶性葡萄胎、绒癌睾丸癌,另见于乳腺癌、卵巢癌等。

(二)肿瘤标志物新进展

1.胃蛋白酶原（PG）

(1)胃蛋白酶原是胃蛋白酶的前体，在胃腔内经盐酸或已有活性的胃蛋白酶作用变成胃蛋白酶。

(2)根据其生化性质和免疫原性将其分成2个亚群

胃蛋白酶原I，由胃底腺的主细胞和黏液颈细胞分泌；

胃蛋白酶原II,除由胃底腺的主细胞和黏液颈细胞分泌外,贲门腺和胃窦的幽门腺的黏液颈细胞以及十二指肠上段也能产生。

(3)胃部疾病的发展历程：浅表性胃炎——胃粘膜糜烂溃疡——萎缩性胃炎——胃癌

(4)血清PG水平反映了不同部位胃粘膜的形态和功能：

1)PGI是检测胃泌酸腺细胞功能的指针，胃酸分泌增多PGI升高，分泌减少或胃粘膜腺体萎缩PGI降低；

2)PGII与胃底粘膜病变的相关性较大（相对于胃窦粘膜），其升高与胃底腺管萎缩、胃上皮化生或假幽门腺化生、异型增值

有关；

3)PGI/II比值进行性降低与胃粘膜萎缩进展相关。因此，联合测定PGI和PGII比值可起到胃底腺粘膜“血清学活检”的作用。

4)PG I<70ng/mL，且PG I/ PG II<3.0提示有临床诊断意义

5)胃癌患者PGＩ、PGＩ/PGⅡ明显下降

6)对胃癌诊断的灵敏度为84.6％，特异度为73.5％

2.HE4(人附睾分泌蛋白4,Human Epididymis Secretory Protein 4) : 卵巢癌的新型标志物

(1)卵巢癌: 确诊时约70%已属晚期；即使完全缓解病人仍有70%最终复发;

早期诊断一直是卵巢癌研究中最具挑战性的课题

目前临床常用的诊断方法：

妇科三合诊(阴道、直肠及腹部联合检查)；

阴道彩色B超；

血清CA125的检测；

计算机断层扫描（CT）、磁共振成像（MRI）、正电子发射断层扫描（PET或PET/CT）等。

(2)HE4作为人附睾特异性蛋白得以确认（Kirchhoff et al 1991）：分泌型糖蛋白（25 kDa）

在卵巢癌中表达丰富，但在癌旁组织中不表达（Schummer et al 1999）

提示为卵巢癌生物标志物（Hellstr?m et al. 2002）

(3)正常组织中:仅在正常人的附睾、呼吸道上皮细胞及生殖道表达。

卵巢癌：>90%浆液性卵巢癌中表达

肺腺癌：在>60%的肺腺癌中的高表达;在<10%的肺鳞癌中表达

(4)HE4和CA125用于卵巢癌诊断时的相互补充:

多数卵巢癌，HE4和CA125水平同时升高

HE4和CA 125来源于不同的组织

- 某些卵巢癌，CA125显著升高

- 某些卵巢癌，HE4显著升高

(5)临床应用

1)卵巢癌早期诊断的高敏感性的肿瘤标志物

HE4是卵巢癌检测敏感性最高的肿瘤标志物，特别是早期无症状的I期卵巢癌

HE4对子宫内膜癌的敏感性优于CA125

HE4与CA125联合使用比单独使用能更准确的判断疾病的良恶性

2)HE4联合CA125改善卵巢癌治疗的管理

HE4监测卵巢癌的疾病状态，HE4水平反应治疗疗效并早期发现疾病复发

多数卵巢癌HE4和CA125同时升高，但有些卵巢癌只出现一个肿瘤标志物的升高，两者联合使用，可避免单一应用的阴性结果造成疾病复发监测的漏诊。

(三)肿瘤标志物的临床应用

1.肿瘤标志物的选择和应用原则

治疗前应该确定肿瘤标志物与肿瘤的关系

注意肿瘤标志物的复查间隔时间

注意影响肿瘤标志物浓度变化的生理和病理因素

注意检验方法的可比性

注意分析前变量对肿瘤标志物检测结果的影响

肿瘤基因诊断应该注意不同人群的差异

2.常见恶性肿瘤筛查

(1)高危险人群:

老年人;比较长期住院病人;

相关的慢性病人;

有恶性肿瘤家族病史;

高度怀疑自己患有恶性肿瘤需要检测和其他检查排除;

(2)项目选择:

AFP, CEA, PSA, CA125

CA19-9, 其他

3.TM筛查结果解释

(1)阴性:

告诉受检者乐观,患相关恶性肿瘤的概率较低;

指导有肿瘤家族史的患者定期复查,并结合其他检查;

关于假阴性结果

肿瘤自身的假阴性因素有：肿瘤的大小和肿瘤细胞数目；细胞或细胞表面被封闭；肿瘤细胞合成分泌TM的速度；肿瘤组织本身血液循环差，其所产生的肿瘤标志物不能分泌到外周血液中等。

客观因素有：血标本的采集、贮存不当，标本量不足；检测中的干扰因素如交叉反应、钩状效应等。

(2)阳性:

首先告诉受检者:检测可能有假阳性或患良性疾病;

结合临床必要检查，考虑短期内复检,复检仍然阳性者进行基本检查及相关专科的临床检查（如CT、MRI或PET－CT等）进一步明确原因。

假阳性的因素：

某些良性疾病，如肝脏良性疾病，AFP、CA199、CEA，肾功能衰竭的β2微球蛋白及CA199、CEA和PSA水平也会升高。

某些生理变化，如妊娠和月经，AFP、CA125、人的绒毛膜促性腺激素也会升高。

自身免疫性疾病，如红斑狼疮、肾小球肾炎等，肿瘤标志物多呈阳性反应。

4.监测和预后评估

(1)TM评价治疗有效性方案（Beastall, 1991)

无效：TM浓度与治疗前相比下降<50%

改善：TM浓度与治疗前相比下降>50%

有效：TM浓度与治疗前相比下降>90%

显效：TM浓度下降至临界值以下

(2)治疗监测：应根据不同肿瘤标志物的生物半衰期

间隔时间太短，可能误解为肿瘤未完全切除！

间隔太长，无法区分是肿瘤复发还是初次治疗疗效不佳。

(3)治疗后的水平与治疗前的基础水平存在关系

基础水平高：可能处于癌症晚期，通常预后较差

基础水平正常或仅轻微升高：

不表达或者表达受到抑制

存活期延长

5.肿瘤标志物临床检测中需注意的几个问题

(1)分析前

1)标本采集对检测结果的影响:

前列腺、前列腺穿刺、导尿和直肠镜检查后，血液PSA升高；

肝、肾功能异常可造成如CEA、ALP、GGT等浓度增高；

唾液和汗液污染标本会使SCC、CA 19-9，CEA也会轻度升高；

某些药物

2)标本保存对检测结果的影响:

保存时间：及时离心<60min (NSE浓度会从血小板中释放而增高);

酶类和激素类肿瘤标志物不稳定，易降解，应及时测定或低温保存

3)样本状态：

溶血：血液中NSE浓度增高（1%的溶血可使血清NSE升高5ug/L)

黄疸：PSA的检测值升高。

(2)分析中

1)测定方法和试剂对检测结果的影响：

放射免疫测定法，酶联免疫测定法，化学发光免疫测定法等

2)交叉污染对检测结果的影响：

当测定非常高浓度标本时，交叉污染成为一个导致假阳性的潜在问题。所以应不时地复查有无标本被交叉污染。

(3)分析后

参考值范围：

不同标本如血液、尿液、胸、腹水等，必须有不同的参考值。

不同地区、不同人群、不同方法、不同试剂和设备应建立自己的参考值范围

(四)基因类肿瘤标志物的测定

癌基因：指在体外能引起细胞转化，在体内能诱发肿瘤的基因。癌基因所编码的产物与细胞的肿瘤性转化相关。它以显性的方式对细胞生长起阳性作用，并促进细胞增殖、转化。

原癌基因：在正常细胞组织中存在的与癌基因相似的（高度同源）核苷酸片段。为癌基因的前体，这类基因的表达产物与正常细胞的生长，增殖、分化及调控等相关。正常情况下，这些原癌基因处于静止或低表达的状态，对细胞无害，对维持细胞正常功能具有重要作用，当其被活化时，细胞发生癌变。

抑癌基因：抑制细胞过度生长、增殖从而遏制肿瘤形成的基因。在正常组织中表达正常，在癌组织中，往往有点突变，DNA片段缺失或表达缺陷等。

1.肿瘤靶向治疗相关基因-------非小细胞肺癌与酪氨酸抑制剂TKIs

(1)肺癌病理分类:非小细胞肺癌(NSCLC) 85%（Squam, Large, Adeno); 小细胞肺癌(small)

(2)EGFR –非小细胞肺癌治疗重要靶标

1)非小细胞肺癌(non-small cell lung cancer,NSCLC) 组织与正常组织比较与更高的EGFR表达.

2)EGFR –对肿瘤的增殖、分化、迁移等作用起重要作用.

3)对EGFR 的抑制可阻断下游的信号传导活性.

4)EGFR 抑制药没有严重的毒性反应.

(3)酪氨酸激酶抑制剂TKIs

1)吉非替尼,厄罗替尼

2)主要用于非小细胞肺癌的治疗。

3)EGFR基因18-21号外显子编码酪氨酸激酶区，此段基因序列发生突变后会使EGFR被配体激活后磷酸化程度升高或持续激

活下游信号通路，从而使TKIs抑制剂吉非替尼的疗效更好。

(4)EGFR 突变位点

EGFR突变主要发生酪氨酸激酶域

非小细胞肺癌患者中，东亚人群EGFR突变约30-50%，而欧美人群仅为10%

(5)KRAS基因突变

KRAS蛋白是EGFR信号传导通路中的一个关键的下游调节因子。

研究表明，KRAS基因突变与NSCLC对吉非替尼、厄罗替尼等靶向治疗药物的原发性耐药有关。

(6)EML4-ALK融合基因

EML4-ALK 融合基因代表了NSCLC 中具有独特病理和临床特征的新一类亚型，其主要存在于非吸烟或少吸烟的腺癌患者中,通常与EGFR基因突变不同时存在。

NSCLC人群中，EML4-ALK阳性率约为3%～7%左右。