肿瘤及其标志物课件

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肿瘤及其标志物

曾玲莉2恶性肿瘤发生与分类定义肿瘤（tumor）又称新生物（neoplasma），是机体在各种致瘤因素的作用下，组织和细胞在基因水平上失去了对其生长的正常调控，导致的异常生长和分化。即指失去了正常生物调控的异常生长、分化的细胞和组织。3良性肿瘤：局部膨胀性生长，速度比较缓慢；

常有较完整的包膜；

压迫邻近组织器官，但不侵蚀破坏

不向远处转移，危害性较小。特点：

细胞增殖、分化异常出现恶性生长；失去细胞与细胞间及细胞与组织间的正常联系，侵袭周围正常组织并发生转移根据肿瘤的生物学行为和临床表现可分为：恶性肿瘤：表现为细胞的无休止和无序的分裂，

有侵袭性（向周围组织侵润）和转移 性，危害性大4恶性肿瘤的分类

①癌症（Carcinoma）起源于上皮细胞，约占恶性肿瘤的85%；②恶性肉瘤（Sarcoma）:起源于组织细胞，如肌肉组织、骨骼及脂肪组织，约占肿瘤的6%左右；③淋巴瘤和白血病（LymphomaandLeukemia）:起源于白细胞的产生组织，如骨髓、淋巴腺等，可发生于各年龄段，约占恶性肿瘤的5%左右；④其它恶性肿瘤：包括脑瘤及其它罕见的癌症，约占恶性肿瘤的4%左右。5恶性肿瘤的发生的机制

肿瘤是一种基因疾病，其发生是一个多因素、多阶段、多基因参与的复杂过程。

癌变正常细胞癌变细胞细胞生物大分子（DNA、RNA、蛋白质）结构与功能异常

化学致癌剂环境因素致癌病毒放射线

引起细胞癌变

外因通过内因起作用6

细胞癌变的分子学基础：

癌基因与抑癌基因其结构或表达异常细胞增殖生长调节系统：

癌基因（正调节）（促进增殖，抑制分化和凋亡）（通过表达产物-----生长因子发挥作用）抑癌基因（负调节）（抑制增殖，促进分化、成熟、衰老，最后凋亡）当多个癌基因异常激活时或当抑癌基因缺失、突变或基因产物失活时可引起细胞癌变。7正常肠上皮细胞

癌基因的激活抑癌基因的丢失K-ras的突变腺瘤Ⅰ级遗传型AFP突变

Ⅱ级FAP丢失或息肉Ⅲ级

基因丢失P53基因丢失（占70%）

一部分人直接有息肉转变成癌C-myc的过量表达大肠癌P53基因突变使细胞增殖加速，若同时其等位转移

人大肠癌癌变的分子机理8细胞癌变的免疫监视学说1、机体免疫活化性细胞（T细胞、NK细胞、K细胞和巨噬细胞等）有识别肿瘤细胞的作用，在早期杀灭异常细胞，当机体免疫功能低下或受抑制时，肿瘤的发生率高。2、肿瘤细胞有逃脱免疫监视的能力，妨碍机体的免疫监视的功能。

9（一）肿瘤标志物定义（TumorMarkers，TM）

是指由恶性肿瘤细胞异常产生的或特征性存在于恶性肿瘤细胞的物质，或是宿主对肿瘤反应而产生的物质。当肿瘤发生、发展时，这些物质明显异常，标志肿瘤的存在。肿瘤标志物的概念

10理想的肿瘤标志物条件①特异性高；②灵敏度高；③器官特异性，可对肿瘤进行定位；

④肿瘤标志物浓度变化与肿瘤的大小、生长、消退、转移、恶性程度有直接的定性或定量的比例关系；⑤易检测出，取材方便，检出方法简单灵敏。

11肿瘤标志物的研究概况

肿瘤标志物的发展历史大体分为4个阶段：①1846年—1928年，本周氏蛋白的发现（第1个发现的肿瘤标志物，现已被确认为多发性骨髓瘤的标志）；12②1929年—1962年，发现一些激素、酶及同工酶等在恶性肿瘤的应用价值，1930年Zondek发现人绒毛膜促性腺激素（HCG）可辅助诊断绒毛膜癌等1932年Cushing等报道了促肾上腺皮质激素（ACTH）对恶性肿瘤的辅助诊断价值。40年代报道了一些酶在肿瘤病人的血清中增高，成骨肉瘤血清中有碱性磷酸酶的升高。1959年Markert等发现恶性肿瘤患者体液中可出现异常变化的同工酶谱

131415肿瘤标志物的分类

16肿瘤标志物检测及临床应用17

18（一）甲胎蛋白（α-fetoportein，AFP）生化特性妊娠6周开始合成；12～14周合成达高峰（血清浓度为1～3g/L）；出生后下降，出生时的脐带血含量约10～100mg/L，一年后约为5.8μg/L

MW：70KD，由590氨基酸组成，含糖量为4%，糖链主要由甘露糖、半乳糖、N-乙酰葡萄糖和唾液酸组成的寡糖。糖链结构不同的AFP称AFP分子的异质体191.AFP与肝癌⑴诊断原发性肝癌；是目前公认早期诊断的主要标志物；（以血清含量>400μg/L作为诊断阈值）肝癌普查（但需注意AFP阴性不能排除HCC）临床应用

⑵判断分化程度；

⑶用于病情监测、预后判断；AFP含量与肿瘤的大小呈正相关，⑷动态观察AFP含量和ALT酶活性的变化鉴别诊断良性肝脏疾病。(5)AFP异质体分析对AFP持续在50～200μg/L的原发性肝癌和良性肝病有鉴别诊断意义。常以小扁豆凝集素LCA结合型AFP>25%作为原发性肝癌的诊断标准。

202.AFP与生殖细胞瘤

AFP与HCG同时检测有利于生殖细胞瘤的分型和分期AFPHCG睾丸癌++卵巢癌+绒毛膜上皮细胞癌+畸胎瘤++

临床应用21

生化特性

22生化特性23临床应用

CEA是一种低器官特异性肿瘤标志物。不适合作某种恶性肿瘤的诊断和筛查，但对预后判断、疗效观察及辅助诊断是一个有效的监测指标，也是发现复发的理想指标1、用于辅助诊断：肿瘤名称阳性率结肠癌70%～90%胰腺癌（中晚期）88%～91%，肺癌76%，乳腺癌70%2、检测胃液中的CEA对胃癌有一定的诊断意义。243、CEA比正常持续升高5～10倍（如>20μg/L）往往提示有恶性肿瘤特别是肠癌的存在。4、注意排除非癌性CEA升高。

良性疾病如吸烟者、酒精性肝硬化、肺气肿、结肠息肉、非特异性结肠炎、胰腺炎、良性乳腺疾病等也可引起CEA的上升临床应用25二、酶类肿瘤标志物恶性肿瘤患者酶活力改变原因：①肿瘤细胞恶变时引起基因表达的改变，肿瘤细胞产生异常含量的酶；②肿瘤细胞的破坏或通透性增加，导致细胞内酶释放入血；③肿瘤特异的生长方式及代谢改变而导致酶的异常尤其是同工酶谱的改变；④肿瘤组织压迫管腔使某些酶返流入血；⑤肿瘤的存在或转移机体某些组织诱导并生成大量的酶。261、PAS是一种由前列腺上皮细胞分泌的单链糖蛋白2、具有酶活性，与精液液化有关。3、基因结构分析表明，PSA与激肽释放酶KLK1 和KLK2高度同源，4、血中总的PSA(t-PSA)包括两种形式，

游离型（f-PSA）20%结合型（cPSA）80%，（一）前列腺特异性抗原（prostatespecificantigen,PSA）生化特性

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PSA-ACT（α1抗胰蛋白酶）复合物cPSA形式α2巨球蛋白（α2MG）结合的复合物目前可以测定的是：f-PSAACT-cPSA

t-PSA=（f-PSA+ACT-cPSA）

28PSA是前列腺癌的特异性标志物

临床应用①前列腺癌的筛查和早期诊断；一般以4.0μg/L作为参考值的上限，t-PSA>4μg/L判断为阳性②应用血清中的f-PSA/t-PSA比值来鉴别良、恶性前列腺肿瘤；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要点，比值<0.15时前列腺癌的可能性大，f-PSA/t-PSA比值>0.25,提示前列腺肥大；③病情、疗效监测和预后判断；

29（二）神经元特异性烯醇化酶(neuronspecificenolase,NSE)生化特性

是烯醇化酶的一种同工酶有5种形式，即αα、ββ、γγ、αβ、αγ。二聚体是该酶的活性形α亚基主要存在于肝、肾等组织；β亚基主要存在于骨骼肌和心肌组织中；γ亚基组成的同工酶γγ和αγ存在于神经元和神经内分泌组织中，故称为NSE。30临床应用NSE水平升高还可见于某些神经内分泌肿瘤如嗜铬细胞瘤、黑色素瘤、胰岛细胞瘤，甲状腺髓样瘤等。

NSE是小细胞肺癌和神经母细胞瘤的标志物。NSE对小细胞肺癌敏感度为80%，特异性为80%～90%，应用于疗效观察、预报复发及预后判断NSE对儿童型的神经母细胞阳性率为90%31AFU存在于多种细胞的溶酶体及体液中，为一种酸性糖蛋白，是水解糖蛋白或糖脂中α-L岩藻糖苷键的酶，参与糖脂、糖蛋白、糖的代谢

临床意义

1、主要用于遗传性AFU缺乏引起的岩藻糖贮积病的诊断2、又可作为原发性肝癌又一敏感、特异的新标志物。

（三）α-L岩藻糖苷酶（AFU）生化特性

32异常血清酶名称相关肿瘤乙醇脱氢酶（Alcoholdehydrogenase）肝醛缩酶（Aldolase）肝

碱性磷酸酶（ALP）

骨、肝、白血病、肉瘤、卵巢等淀粉酶（Amylase）胰腺等肌酸激酶（CKBB）前列腺、小细胞肺癌、乳腺、结肠、卵巢γ-谷氨酰转肽酶（γ-GT）肝

乳酸脱氢酶（LD）肝、淋巴瘤、白血病

神经元特异性烯醇化酶（NSE）小细胞肺癌、神母细胞瘤、类癌、黑色素瘤

5`-核苷酸酶（5`Nucleotidase）肝

酸性磷酸酶（ACP）前列腺α-L-岩藻糖苷酶（AFU）肝芳香硫酸酯酶结肠、乳腺33异常血清酶名称相关肿瘤半乳糖转移酶（Galactosyltransferase）

结肠、膀胱、胃肠、卵巢

丙酮酸激酶（PyruvateKinase）肝、卵巢

胸腺苷激酶（Terminaldeoxytransferase）

淋巴瘤、白血病、小细胞肺癌

亮氨酸氨基肽酶（Leucineaminopeptidase）胰腺、肝

核糖核酸酶（Ribonuclease）卵巢、肺、乳癌34三、糖类抗原（Carbohydrateantigen，CA）定义：是当正常细胞转化为恶性细胞时，细胞表面糖蛋白发生变异而形成的一种与正常细胞不同的特殊抗原物质，或是由肿瘤细胞分泌的含糖的复合物。命名：CA后面的数字代表的是制造该抗原的肿瘤细胞株的编号分类：

CA125、CA15-3、CA594、CA27-29是哺乳动上皮细胞分泌的大分子量粘蛋白，其中有些如CA15-3、CA549、CA27-29实际上是异构体，是乳癌的肿瘤标志物；CA19-9、CA50、CA72-2、CA242是唾液酸岩藻糖的衍生物，常是消化道肿瘤的标志物。35（一）卵巢、乳腺肿瘤标志物

1、CA125生化特性

是用人类卵巢浆液性囊腺癌细胞系作抗原免疫小鼠通过淋巴细胞杂交而获得的单克隆抗体OC125识别而得名，主要在卵巢癌中，又称为卵巢相关抗原。CA125是一种分子量>200KD的高分子糖蛋白。主要存在于上皮性卵巢癌组织和病人的血清中，健康人群血清中CA125的含量很低，其上限为35KU/L。36临床意义

1、主要作为卵巢癌肿瘤标志，早期诊断卵巢癌可用于监查已诊断为卵巢癌病人，评价疗效果及预报肿瘤复发372、CA15-3

是一种在乳腺癌细胞表面含量较高的细胞表面糖蛋白，是监测乳腺癌的重要抗原。对乳腺癌具有较高特异性，但灵敏度较差，不适用于早期诊断和肿瘤筛查，主要用于治疗评价、预后判断和转移、复发监测。被认为是诊断转移性乳腺癌的首选指标，Ⅰ/Ⅱ期乳腺癌复发检测指标故是监测病程

其他多种腺癌也有CA15-3升高，包括有胰腺癌、肺腺癌、卵巢癌、直肠癌、肝癌等。38（二）消化道肿瘤标志物

1、CA19-9

是一种大分子量的低聚糖类粘蛋白抗原用人结肠癌细胞株SW-1116制备的单克隆抗体116-NS-19-9识别糖类抗原

CA19-9分布于正常胎儿的胰腺、胆囊、肝、肠等组织中及正常人胰、胆管上皮处，在血清中以唾液粘蛋白的形式存在

是一种与胰腺癌、胆囊胆管癌、结肠癌、胃癌相关的肿瘤标志物，又称为胃肠癌相关抗原。消化系癌肿患者血清CA19-9明显增高。39

2、CA50CA50是一种与CA19-9密切相关，以唾液酸脂和唾液酸糖蛋白为主要成分的糖类抗原遍布于结肠、胃肠道、肺、胰腺、肝脏、胆囊、脑膜等恶性肿瘤组织中；细胞正常代谢过程中不分泌CA50成分。可用结肠、直肠癌COCO205细胞制成的单克隆抗体CA50来进行检测，不同的方法测得血清CA50的正常参值不同。临床应用与CA19-9有良好的相关性，诊断胰腺癌、胆管癌，肝癌、胃癌、结直肠癌、肺癌、卵巢癌等亦有较高的价值。

CA50和其它肿瘤标志物如CA19-9、CA242、CEA、AFP等联合测定，可有效提高恶性肿瘤检测的特异性和敏感性。40名称性质相关肿瘤常用单克隆抗体

常用糖类抗原标志物一览表41

四、激素肿瘤标志物

激素类肿瘤标志物分类：①原位激素（eutopicdhormone）：具有分泌激素功能的细胞癌变导致其所分泌的激素量发生异常，这些异常的原位激素具有高度的腺体特异性，有助于该内分泌腺或内分泌细胞肿瘤的诊断。②异位激素（ectopichormone）：是指在正常情况下，不产生激素的细胞癌变后所生成的激素，这些激素几乎都是肽类激素，具有与原位激素相同或相似的结构，和天然激素有相同的免疫原性，可用天然激素的抗体检测出来。42异位激素作为肿瘤标志物特点：

1、许多产生异位激素的恶性肿瘤能分泌一种或多种激素或类激素，或者几种肿瘤可分泌同一种异位激素；2、恶性肿瘤异位激素分泌量少且不恒定的，激素类标志很少用于恶性肿瘤的诊断。3、最易产生异位激素的肿瘤是肺癌，特别是小细胞癌，最常见的异位激素是ACTH及其衍生物。

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人绒毛膜促性腺激素（humanchorionicgonadotrophin,HCG）

生化特性

HCG是由胎盘滋养层细胞所分泌的糖蛋白激素，由a和ß两个亚基组成，每个亚基上有两条N-糖链。

a亚基的生物特性与促黄体生成素（LH）、促卵泡激素（FSH）、促甲状腺激素（TSH）的a亚基氨基酸排列顺序基本相同，

ß亚基决定了各类激素的免疫学性质和激素的特异性，现行的许多测定HCG的分析方法都是专为检验HCG分子的ß链而设计。44临床意义

45激素相关肿瘤

激素与肿瘤关系一览表46五、微球蛋白肿瘤标志物

（一）铁蛋白（Ft）结构：核心（结晶状的氢氧化高铁）外壳（去铁蛋白，呈球状，由24亚基组成）其亚基分为H和L两类，心铁蛋白主要为H亚基，肝铁蛋白主要为L亚基，胎儿和癌组织中以H型为主。作用：贮铁和供铁，471、衡量有无严重铁代谢失调和体内铁贮存水平，正常人铁蛋白<250μg/L。成人<15μg/L作为缺铁指标，>300μg/L为增多指标，SF是诊断体内缺铁最敏感、最特异的指标，也是铁负荷过多性疾病的诊断和鉴别诊断2、是一种新的肿瘤标志物急性白血病患者SF显著升高，其它的恶性肿瘤的患者如霍奇金病、肝癌、胰腺癌、乳腺癌肺癌、卵巢癌等SF含量升高，升高的程度与肿瘤的活动及临床床分期有关。应用：48（二）β2微球蛋白（β2-microglobulin,β2-M）

β2-M是一种分子量为11.8KD的单链多肽，存在于除成熟红细胞和胎盘滋养层细胞以外的几乎所有有核细胞表面，特别是淋巴细胞表面尤其丰富。

血清β2-M〈2.5mg/L，尿平均值为98μg/L，上限为320μg/L。

应用：1、评估肾功能2、监测肿瘤病情变化淋巴细胞增生性肿瘤如多发性骨髓瘤、慢性淋巴性白血病等病人血清中β2-M浓度可明显增高，在确诊的肝癌病人血清β2-M与AFP有良好的相关性，49（三）角蛋白（cytokeratin，CK）

细胞角蛋白是一类分子量为40～70KD的细胞结构蛋白应用双向电泳可将角蛋白分离出20条区带，分别命名为CK1～CK20，肿瘤细胞中最丰富的是CK18和CK19。CYFRA21-1------是指的单层上皮细胞癌变时，可释放CK19的片段进入血循环，此可溶性的片段称为CYFRA21-1。

CYFRA21-1水平测定是磷状上皮细胞肺癌患者诊断和疗效观察的首选指标。CYFRA21-1和NSE组合测定可提高诊断肺癌的灵敏度而不降低特异性。50六、肿瘤基因标志

癌基因的激活实质：结构异常；表达异常癌基因的激活途径：抑癌基因的失活：一是抑癌基因的缺失或突变二是抑癌基因产物失活。5152癌基因相关肿瘤

C-myc乳腺癌、胃癌、肺癌（巨细胞型）、急性粒细胞白血病、结肠癌

N-myc神经、视网膜母细胞瘤、肺癌（小细胞）

C-erb-2胃癌、肾癌、乳腺癌

N-ras胃腺癌

H-ras黑色瘤、膀胱癌、皮肤鳞癌

K-ras结肠癌、骨肉瘤、膀胱癌、胰腺癌、卵巢癌

常见癌基因类肿瘤标志物53抑癌基因相关肿瘤

RB视网膜母细胞瘤、骨肉瘤、乳腺癌、肺癌

P53肺癌、结肠癌、胃癌

WT1

Wilms肿瘤

NF-1神经纤维瘤

Erb-B-2乳腺癌

常见抑癌基因类肿瘤标志物

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肿瘤基因标志检测方法55（一）癌基因肿瘤标志物

1.ras基因家族与肿瘤的关系2、myc基因家族成员与肿瘤的关系

（二）抑癌基因

1．RB基因2、P53基因56肿瘤类型临床意义

乳腺癌

c-Ha-ras基因mRNA水平升高

结直肠癌

50%的肿瘤出现c-Ki-ras基因点突变

肺癌

20%～30%肿瘤出现ras基因家族成员点突变， 其中c-Ki-ras基因突变与预后不良相关

胰腺癌

90%左右的肿瘤出现c-Ki-ras基因点突变

胃癌

p21表达水平明显升高，c-Ha-ras基因编码的 12位氨基酸突变与肿瘤的转移及预后不良有关

髓性白血病

10%～50%的肿瘤出现c-N-ras基因突变

膀胱癌部分病例可出现c-Ha-ras基因点突变及P21 蛋白表达过度

ras基因家族与肿瘤的关系

57肿瘤类型临床意义

myc基因家族成员与肿瘤的关系58（二）抑癌基因1．RB基因（retinoblatoma，RB）

基因产物为P105蛋白，

P105磷酸化修饰对细胞的生长、分化起重要的调节作用，非磷酸化的P105能促进细胞分化，抑制细胞增殖

。

RB基因失活见于成视肉膜细胞瘤、骨肉瘤、小细胞肺癌、乳腺癌、膀胱癌等许多肿瘤59基因产物：53KD蛋白功能：野生型的P53蛋白维持细胞正常生长；时刻监控基因的完整性“基因卫士”抑制恶性增殖检测：应用多种P53的单克隆/多克隆抗体来检测野生型/突变型P53蛋白，一般测得的只是突变型P53蛋白。

2．P53基因60肿瘤

临床意义

结肠癌

50%～80%表现P53突变肺癌

45%～70%P53水平升高，57%的小细胞癌过度表达P53肝癌

50%的有P53点突变

膀胱癌

61%有P53基因突变

乳腺癌

40%有P53突变，9%的病人血清有P53蛋白

卵巢癌

50%的肿瘤有P53基因的突变

食管癌

35%～44%有P53突变

骨肉瘤

33%～76%的肿瘤有P53基因的突变

胃癌

37%有P53基因突变

神经纤维瘤

30%肿瘤有P53基因突变

非霍奇金淋巴瘤

61%有P53蛋白增加

甲状腺癌24%肿瘤有P53基因突变

P53基因与肿瘤的关系

61七、其它肿瘤标志物

（一）肿瘤标志物的评价指标

表15-962第三节恶性肿瘤标志物实验室诊断

一

、肿瘤标志物临床判断值确定

（一）常见的评估肿瘤标志