肿瘤标记物指标的概念及含义PPT医学课件.ppt

肿瘤标志物tumormarkers,.,肿瘤标志物(tumormarkers，TM),1978年Herberman在美国国立癌症研究所召开的人类肿瘤免疫诊断会上提出的。肿瘤标记物（tumormarker）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的物质，或是宿主对肿瘤的刺激反应而产生的物质，并能反映肿瘤发生、发展，监测肿瘤对治疗反应的一类物质。存在于肿瘤患者的组织、体液和排泄物中，能够用免疫学、生物学及化学的方法检测。,肿瘤标记物的来源,肿瘤细胞的代谢产物，如：糖酵解产物、组织多肽抗原、核酸分解产物。分化紊乱的细胞基因产物，如：异位的ACTH片断，甲胎蛋白、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的物质，主要是某些细胞骨架蛋白成分，如角蛋白成分Cyfra21-1，多胺类物质。肿瘤宿主细胞的细胞反应性产物，如：VCA-Ig-A、EA-Ig-A。,肿瘤标记物发展的历史,第一阶段，1846年1928年，发现本周蛋白第二阶段，1929年1962年，发现一些激素、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，发现了一些胚胎蛋白性标记物，AFP、CEA第四阶段，1976年至今，单克隆抗体技术的建立，大量的肿瘤标记物涌现出来，如CA15-3、CA125、CA19-9等,肿瘤标志物开发的5个阶段,临床前实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可以做为一种筛检指标并确定其诊断标准以前瞻性研究来进一步验证其对疾病的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的价值,理想的TM：,特异性高，对肿瘤与非肿瘤鉴别的准确性可达100%。敏感性高，能在极早期发现肿瘤，不漏诊。在体液中的浓度应与瘤体大小、临床分期密切相关，并可据此判断预后。半衰期短，可根据其水平的升降监测治疗效果及肿瘤是否复发或转移。肿瘤标记物的浓度和肿瘤转移、恶性程度相关，可通过定量或定性检测而协助肿瘤的分期和预后的判断；存在于体液特别是血液中易于检测。,一些评价肿瘤标记物的指标,.,评价肿瘤标记物的指标,这些指标的概念及含义,敏感性(sensitivity)即某种TM检测肿瘤患者时的阳性率特异性(specificity)某种TM在检测非肿瘤患者(包括正常人)时阴性率阳性预测价值(positivepredictivevalue）指TM阳性者中肿瘤患者的百分比阴性预测价值(negativepredictivevalue)指TM阴性的人中非肿瘤患者的百分比,有效性(efficiency)指该TM能准确区分肿瘤与非肿瘤患者的能力。阳性似然比(positivelikelihoodratio)指该TM真阳性率与假阳性率之比,反映其正确判断阳性的可能性是错判阳性可能性的倍数,越大越好阴性似然比(negativelikelihoodratio)指该TM假阴性率与真阴性率之比,反映其错判阴性的可能性是正确判断阴性可能性的倍数,越小越好,肿瘤标志物的用途:,肿瘤的早期发现肿瘤筛查肿瘤的诊断、鉴别诊断与分期肿瘤疗效的检测肿瘤复发的指标肿瘤的预后判断,肿瘤标记物的分类,由于肿瘤标记物的来源和性质非常复杂，至今尚未有一个统一的分类方法。目前的分类方法有两种：一是按肿瘤标记物的来源，二是按肿瘤标记物本身的化学性质和免疫学特性。,按肿瘤标记物的来源分类,肿瘤的特异性标记物，指仅有某一种肿瘤所产生的特异性物质。肿瘤辅助标记物，在一类组织类型相似而性质不同的肿瘤发生时，其水平都有升高。,按肿瘤标记物本身的性质分类,胚胎抗原蛋白类标记物糖类标记物酶类标记物激素类标记物基因类标记物其他肿瘤标记物,一、胚胎抗原,甲胎蛋白（-Fetoprotein，AFP）癌胚抗原（carcinoembryonicantigen，CEA）癌胚铁蛋白胰癌胚抗原-癌胚抗原,甲胎蛋白（-Fetoprotein，AFP）,.,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。,AFP升高的因素,生理条件下，AFP在卵黄囊的内胚层细胞和胚肝、新生儿肝细胞中高度表达，在胃肠道粘膜上皮细胞中也有见表达。病理状况下，见于正常成年个体的肝细胞被破坏后的再生（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,AFP异质体的检测,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%时提示肝癌；与LCA亲和型AFP500g/L持续1个月或AFP200g/L持续2个月，应高度怀疑肝癌，同时应有医学影像学的证据参与诊断；低浓度（50200g/L）持续时间超过2个月的患者，应视为肝癌的高危人群。当谷丙转氨酶（ALT）正常，用AFP来诊断肝癌，可取性可达100。,在进行肝癌诊断时，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起的AFP升高，通常由非原发性肝癌引起的AFP升高，一般都不会高于400g/L。3.65.2的胆管上皮癌、84以上的肝母细胞癌和70左右的生殖性畸胎瘤及较少比例的胰腺癌、肺癌、肾癌和白血病患者也可出现AFP低浓度的异常升高。,缺点,对原发性肝癌的敏感性只有70左右对转移性肝癌的诊断效果就更差对AFP指标阴性，临床可疑的患者应结合其他检查资料或多项指标联合检测，如同时检测-GT-、AFU、ALP等，以期优势互补，减少漏诊,二、疗效观察和预后的评估,若AFP及胆红素同时明显升高，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，持续不降说明疗效不佳。,三、良性病变中的AFP升高,升高一般是散在的和暂时的，肝炎病人，10升高，水平50g/L肝硬化病人，30升高，水平100kU/L时，肯定有转移，敏感性高于CEA、TPA。,80的胰腺癌、71的肺癌、68的乳腺癌、64的卵巢癌、63的直肠癌、28的肝癌中也可见到CA15-3的升高5.5的正常人、一些良性肝病和良性乳腺病（16）也可见有CA15-3的升高,四、CA27-29,由乳腺癌转移至腹水中的细胞作为抗原所诱导的抗体（B27.29）组成临床作用和CA15-3一样，主要用于转移性乳腺癌的诊断，,五、CA50,CA50来自抗直肠腺癌细胞系（COLO205）抗体是一种广谱的肿瘤标记物广泛存在于胰腺、胆囊、肝、胃、结直肠、膀胱、子宫，当细胞恶变时，由于糖基转化酶的失活或胚胎时才活跃的某些转化酶被激活，造成细胞表面糖链结构的性质改变而形成CA50。,4171的食管癌、4171的胃癌、5870的胆管癌、1478的肝癌和8097的胰腺癌都可见有CA50的升高。诊断直肠癌的阳性率与病情的分期密切相关，DukeA期1943、B期3059、C期和D期为5373的病人可出现CA50阳性在一些消化系统的良性病变，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具有互补作用，同时测定可以提高检测的特异性和敏感性。,六、CA242,是一种与粘蛋白相关的标记物，也是一种唾液酸化的糖脂类抗原CA242能同时识别CA50和CA19-9的抗原决定簇。533的消化道良性疾病中可见有升高6879的胰腺癌、5585的直肠癌、44的胃癌病人中CA242的水平可高于20kU/L,临床应用,诊断胰腺癌时，敏感性为7080，特异性为90。可用于初诊时筛选胰腺癌。对非小细胞肺癌的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），可用于肺癌的鉴别诊断。,CA242、CA50和CA19-9,三者的作用十分相近相关系数在0.810.95综合比较起来，CA19-9的敏感性和特异性要更好一些，因而更为常用,四、酶类标记物,肿瘤发生时，机体酶的活性常会发生较大的变化，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的酶肿瘤细胞代谢旺盛，细胞通透性增加，使得肿瘤细胞内的酶进入血液肿瘤使得某些器官功能出现障碍，从而导致各种酶的灭活及排泄障碍肿瘤组织压迫某些空腔而使得某些通过这些空腔排出的酶返流而进入血液,肿瘤发生时酶类的具体变化,与分化功能相关的同工酶活性降低或消失与细胞增值功能相关的同工酶活性的增高，其中尤其明显的是某些成年型同工酶减少而出现一些胚胎同工酶和异位酶肿瘤快速增值时，往往导致缺氧，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,同工酶的分辩和检测,胚胎型同工酶，某些组织在肿瘤状态时，使酶的同工酶谱返祖为胚胎时期的未分化状态，而分泌出大量的胚胎时期的同工酶，这种变化往往与肿瘤的恶性程度呈正比胎盘型同工酶，有些肿瘤组织会分泌出某些原属胎盘阶段的同工酶，目前已知的胎盘型同工酶已达20余种异位同工酶，是指某些肿瘤组织改变了自身的分泌特性，而去分泌表达在其它成年组织上的同工酶。,酶类标记物有如下特点,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记物的应用同工酶分析的应用提高了酶类标记物的敏感性和特异性目前临床上主要测定酶的活性，酶的活性可受多种因素的影响和干扰，稳定性较差，有不少学者建议以测定酶的质量来代替测定酶的活性,一、前列腺特异性抗原（prostatespecialantigen，PSA）,分子量约为34000含糖7的糖蛋白分子由240个氨基酸组成具有蛋白酶的活性，和缓激肽家族的丝氨酸蛋白酶的氨基酸序列相似,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）的100万倍，每克前列腺癌组织可使血清中PSA升高3g/L，每克增生的列腺组织可使血清中PSA升高0.3g/L。,血清中总PSA（t-PSA）包括两种,较少的是游离型PSA（f-PSA），半衰期0.751.2小时大量存在的是复合型PSA（c-PSA），半衰期约23天，前列腺癌成功治疗后，高浓度的PSA降到正常值约需23周。,PSA在前列腺癌各期的浓度范围,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。一些分化较差的前列腺癌中PSA结果常不太可靠，与前列腺酸性磷酸酶（PACP）同时检测，以提高诊断的准确率。,用ELISA法测定，血清PSA的正常值4.8g/L，良性前列腺肥大时介于两者之间，约为3.4g/L。PSA对前列腺癌具有高度的特异性，总的阳性率可达8297之间，PSA测定对包膜内癌的敏感性为70、转移癌为100。,临床应用：,早期发现前列腺癌临床分期和预后的判断监测前列腺癌的复发,改善PSA的早期诊断能力的措施,以年龄调整参考值范围的上限，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升高的速率，高速增长者（0.75g/（L*y）为癌症；PSA密度，即PSA浓度/超声测量的前列腺体积，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；,f-PSA和t-PSA的比例具有重要的诊断价值。特别是当t-PSA在4.010.0g/L时，血清中f-PSA/t-PSA比值为0.15可作为前列腺肥大和前列腺癌的鉴别临界点，比值0.15时前列腺癌的可能性较大。PSA浓度越高，f-PSA/t-PSA比值越小，前列腺癌的可能性就越大。临床上常用血清中f-PSA/t-PSA的比值来鉴别良、恶性前列腺肿瘤,二、酸性磷酸酶（acidphosphatase，ACP）,主要存在于血细胞、一些细胞的溶酶体和前列腺中前列腺中ACP（PACP）含量可比其他组织高出1001000倍，具有免疫特异性，为前列腺组织特异性酶。成年男性血清中1/31/2的ACP来自前列腺女性血清中ACP主要来自于血细胞及破骨细胞,75的已转移前列腺癌患者血清中ACP活力可增高未转移的前列腺癌患者血清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、部分膀胱癌及某些部位的类癌中也有表达。正常和增生的前列腺组织PACP阳性表达有时强于前列腺癌，甚至少数前列腺癌还不表达PACP，因此最好与PSA同时应用,三、碱性磷酸酶（alkalinephosphatase，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，可提高诊断的敏感性和特异性,胎盘型ALP,正常胎盘大量表达，同时在宫颈、睾丸等组织也可出现不同程度的表达精原细胞瘤、卵巢癌、胃癌、乳腺癌、何杰金病及肝癌中可观察到不同程度的异常升高。精原细胞瘤患者中，80以上可见胎盘型ALP的升高，仅有20存在HCG的升高吸烟者胎盘型ALP可比正常人高10倍以上,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协助判断肝癌转移较优可以作为AFP阴性肝癌诊断的辅助指标,骨型ALP（BALP）,大多出现在有骨转移的肿瘤患者中，尤其是见于某些高钙型的肿瘤患者单独测定ALP在肿瘤早期很难反映肿瘤的转移。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的前列腺癌具有重要的诊断价值。ALP急剧升高常意味着成骨细胞的破坏；ALP缓慢升高意味着溶骨性损伤，常见于乳腺癌的骨转移,四、-L-岩藻糖苷酶（-L-fucosidase，AFU）,是水解糖蛋白或糖脂中-L-岩藻糖苷键的酶存在于多种细胞的溶酶体中，肝癌患者血清中AFU平均含量显著高于正常,AFU升高的原因：,肿瘤细胞合成AFU的功能亢进正常肝细胞的变性和坏死可使肝摄取和清除AFU的能力下降肝细胞和肿瘤细胞的坏死使溶酶体中的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的清除或分泌某些刺激因子促进肝细胞或肿瘤细胞合成AFU。,用于诊断肝癌的价值：,AFU对肝癌诊断的灵敏度和特异度分别为75和91，且与AFP的浓度无明显的相关性AFP阴性肝癌和小肝癌患者血清中AFU阳性率分别为76.1和70.8，其中在小肝癌中AFU的阳性率高于AFP的阳性率转移性肝癌和良性肝脏占位性病变AFU的假阳性率仅为17.6,五、神经元特异性烯醇化酶（neuronspecificenolase，NSE）,烯醇化酶是催化糖酵解途径中甘油分解的酶。由3个独立的基因片断编码3种免疫学性质不同的亚基、，组成的5种同工酶、。其中含亚基的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）。含亚基的同工酶定位于胶质细胞，称为非神经元特异性烯醇化酶（NNE）。,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达在小细胞肺癌和神经母细胞瘤中常可见有异常过量的表达在Whims瘤、乳腺癌、胃癌、淋巴瘤中也可有表达。,临床意义有：,用于小细胞肺癌患者的疗效观察、复发预测和预后评估NSE对小细胞肺癌的敏感度为80，特异性为8090用于神经母细胞瘤的诊断、鉴别诊断、疗效观察、复发预测和预后评估，NSE对儿童型神经母细胞瘤阳性率为90作为精原细胞瘤的肿瘤标记，68.7%的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,五、激素类标记物,.,激素类肿瘤标记物分类,原位激素（eutopichormone）异位激素（ectopichormone）,原位激素由内分泌腺体的肿瘤导致相应的激素的过量分泌，往往在未检出肿瘤前，血清中相应的激素水平即可升高，导致机体出现某些功能亢进。异位激素是指在正常情况下不产生激素的细胞恶性转化后形成的肿瘤细胞合成和分泌的激素或激素样物质。,判定异位激素的条件：,由非内分泌腺体的细胞合成的激素某种内分泌腺体的细胞分泌的是其它内分泌腺体的激素肿瘤患者应伴有相应的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善,激素类肿瘤标记物的特点：,除良性肿瘤外，恶性肿瘤异位激素分泌的量较少，且不恒定，临床上应用较多的是HCG。除少数肿瘤外，大部分肿瘤和激素的关系并不固定，有时同一种肿瘤可分泌多种激素，同一激素也可有多种肿瘤分泌。肺癌分泌激素的种类最多。肿瘤发生时，激素本身并不增加，只是相应的激素受体增加。如乳腺癌病人雌激素和孕激素水平并不增加或增加很少，但其受体数量可明显增加。,一、人绒毛膜促性腺激素（humanchorionicgonadotrophin，HCG）,由在妊娠期有胎盘滋养细胞分泌的糖蛋白含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）的组成部分，亚基仅存在于HCG中,临床意义：,早孕诊断可以作为睾丸肿瘤和胎盘肿瘤即绒毛膜上皮癌或葡萄胎的标记物100滋养体瘤和绒毛膜上皮细胞癌-HCG异常升高，可达100万IU/L70的非精原细胞性睾丸癌-HCG低度升高（常和AFP同时升高）10的精原细胞瘤-HCG也有升高。,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此外，由于-HCG无法穿过血脑屏障，所以一旦脑脊液中出现-HCG，并且和血清中-HCG的比例超过1：60，常预示着出现脑转移,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的物质的总称，包括肾上腺素、去甲肾上腺素、香草扁豆酸（vanillylmandelicacid，VMA）等。,肾上腺素检测尿中肾上腺素浓度可间接地了解体内儿茶酚胺的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的肺癌病人有ACTH的升高，升高的ACTH大多无生物活性，但可生成黑色素细胞刺激素，故肺癌病人很少合并库欣综合症，但常伴有皮肤色素沉着。,六、其他肿瘤标记物,多胺唾液酸抗EB病毒相关抗原的抗体,一、多胺（polyamines）,腐胺（putrecine）精脒（spermidine）精胺（spermine）尸胺（cadaverine）多胺可与核酸结合，增强核酸和蛋白质的合成，促进细胞增值。细胞快速生长促使多胺生成增加，而多胺的增加又为细胞快速生长提供了条件。,在生长旺盛的组织，如胚胎组织、再生组织以及癌组织，均有多胺合成并分泌至胞外，使血清和尿中的多胺浓度升高。血清中以腐胺升高最为常见，其次是精脒，且多胺的增多和肿瘤的生长相一致，是追踪病情变化的比较理想的指标。精脒是了解肿瘤细胞破坏的指标，可借此判断化疗药物的疗效。腐胺水平和细胞增值有关，它可用于评估肿瘤生长速度。,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的升高癌症患者尿中多胺明显高于正常人，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的，精脒和腐胺的阳性率分别为78和52只有用高效液相色谱（HPLC）荧光衍生法才能测定，难以推广,2血清唾液酸和唾液酸酰基转移酶,唾液酸（sialicacid，SA）在生物组织和体液中大量分布，是细胞膜糖蛋白的重要组成部分，与生物体的许多生物学功能有关，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的抗原性密切相关。唾液酰基转移酶（salivatransacylase，ST）是神经节苷脂的成分之一，能催化唾液酸转移至糖蛋白或糖脂受体上，与细胞膜的形成和正常功能的维持有关，在调节细胞生长及细胞间信息的沟通上起重要的作用。,在中晚期乳腺癌、前列腺癌、卵巢癌、肺癌及淋巴瘤中，血清总唾液酸的浓度（TSA）可显著升高。检测总唾液酸（TSA）中的脂质结合唾液酸（LSA）对恶性肿瘤的诊断更敏感、更特异，应用更多。,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）目前临床上常测定的唾液酰基转移酶多为LASA和GPSA的混合物，称为唾液酸酶,TSA、LSA、LASA、GPSA的临床价值近似，都是广谱肿瘤标记物肺癌、乳腺癌、子宫颈癌、胃肠道肿瘤、鼻咽癌、血液系统肿瘤病人的血清和尿中的TSA和LASA的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的一些疾病,3抗EB病毒相关抗原的抗体,EB病毒与伯基特淋巴瘤、何杰金病和鼻咽癌的关系十分密切。伯基特淋巴瘤和鼻咽癌患者外周血中都含有高滴度的抗EB病毒相关抗原的抗体，如抗壳抗原（VCA）和早期抗原（EA）的抗体。为EB病毒感染后机体免疫系统的反应性产物,临床意义：,