肿瘤标志物检查-检验核医学.ppt

肿瘤标志物,核医学教研室,第一节 概述,一、肿瘤1、肿瘤：致瘤因素作用于机体引起的某种细胞异常增生形成的新生物。2、肿瘤的分类：1）良性肿瘤 2）恶性肿瘤,3、肿瘤的发生机理,1）致瘤因素学说：物理、化学、生物等2）基因学说：基因突变、基因去阻遏等3）免疫监视学说：机体免疫自稳机制紊乱 肿瘤发病率 年发病率 年死亡人数全球 1000万 600万 中国 200万 145万,4、肿瘤诊断,临床：病史、体征,辅助,影像：X光、CT、MR、B超、红外、ECT,病理,术前：穿刺、剖片、拉网,术后：组织切片,检验：肿瘤标志物,二、肿瘤标志物（tumor markers,TM）,1、定义：从临床应用的角度出发，在体液中能够检测到的有关生物活性物质，这些物质的存在或含量的改变提示某种或某些肿瘤的存在。,2、TM的发展,1）第一阶段：1846年 发现本周氏蛋白2）第二阶段：1963年 发现AFP、CEA3）第三阶段：1978年 单克隆抗体糖类抗原。,3、TM的分类,1）激素类：HCG、INS、ACTH、GH等2）酶类：PAP、NSE、CK-BB等3）肿瘤抗原：（1）特异性抗原（tumor specific antigen,TSA）（2）相关性抗原（tujor associated antigen,TAA）4）其他：癌基因、受体、核酸及其代谢产物,4、理想TM的标准,1）反映肿瘤的存在2）鉴别良恶性疾患3）判别肿瘤大小、临床分期4）判断疗效、预后、监测复发等,三、TM的应用,1、普查：对肿瘤高危人群的筛查（仅对少数TM）2、辅助诊断：帮助临床对可疑肿瘤症象患者进行诊断3、良恶性疾患的鉴别诊断4、协助了解肿瘤患者的病程、疗效、预后和复发。,四、TM应用的注意事项,1、TM的特性,1）标志物的多样性 同一肿瘤可有多种标志物 同一肿肿瘤不同病人，含有不同标志物（多指标联合检测）2）标志物定位的相对特异性 同一标志物可在多种肿瘤中存在 标志物在某些良性疾病中，有一过性升高（必须动态诊断）3）标志物的多变性 随病情发展而升高 随治疗见效而下降 随复发转移再升高（必须动态随访）,2、TM应用的注意事项,1、联合诊断2、动态检测和观察3、正常参考值的确立,第二节 甲胎蛋白alpha fetoprotein,AFP,甲胎蛋白是1956年Bergstrandh和Czar在人胎儿血清中发现的一种专一性的甲种球蛋白。1963年首先发现AFP主要是由胎盘层（其次是卵黄囊）合成，由胃肠道粘膜和肾脏合成较少。1964年Tatarinov发现肝细胞癌患者血清中检测到AFP。AFP是一种在电场中泳动于-球蛋白区的单一多聚体肽链的糖蛋白，其分子量平均为70KD，含糖4，AFP的编码基因位于4号染色体4q11-12，与血清白蛋白、维生素D结合蛋白同属一大家族。妊娠妇女的血和尿中的AFP含量会持续增高，从妊娠6周开始合成，至12-15周达高峰。胎儿血浆中的AFP值可达到3mg/ml，随后即逐渐降低，出生后，AFP合成很快受抑制，其含量降至50g/L，周岁末婴儿的浓度接近成人水平。健康成人血浆AFP浓度低于25g/L。,临床应用价值,1、原发性肝癌的普查与早期筛选2、原发性肝细胞癌的早期诊断指标（第一标志物）1）血清阈值400ug/L，持续四周以上；2）200300ug/L持续八周；3）AFP在50200ug/L，随访AFP为上升型或马鞍型，可能为“亚临床”或“小肝癌”；AFP升高与血清转氨酶下降或正常呈反相变化,3、肝癌的疗效观察：通常手术切除肝癌后二个月，AFP值应降至25ng/ml以下，若降的不多或降而复升，提示切除不彻底或有复发可能。4、肝癌的预后判断：治疗后AFP下降后又上升有残存的癌灶或肿瘤复发预后不好5、内胚窦瘤的辅助诊断：高度恶性的生殖器肿瘤，多见于女性，AFP升高可达95%6、腹腔肿块、腹水的鉴别：良性AFP为阴性，而恶性AFP多升高。,第三节 癌胚抗原（carcino embryonic antigen,CEA）,癌胚抗原是1965年Gold和Freedman首先从胎儿及结肠癌组织中发现的。CEA是一种分子量为22KD的多糖蛋白复合物，45为蛋白质。CEA的编码基因位于19号染色体。一般情况下，CEA是由胎儿胃肠道上皮组织、胰和肝细胞所合成。通常在妊娠前6个月内CEA含量增高，出生后血清中含量已很低。96%-97%非吸烟健康成年人血清中CEA浓度小于2.5g/L，大量吸烟者有20%-40%的人CEA2.5g/L，少数CEA5.0g/L。,CEA临床应用价值,1、辅助诊断恶性肿瘤 无特异性、非早期、内胚层肿瘤 下消化道肿瘤阳性率大于上消化道，腔内液阳性率大于血液，CEA含量与肿瘤的分化程度、肿瘤临床分期有关。,CEA临床应用价值,2、恶性肿瘤的疗效观察和预后判断、复发监测。手术切除后6周，CEA水平恢复正常，否则提示有残存肿瘤，若CEA浓度持续不断升高，或其数值超过正常5-6倍者均提示预后不良。3、良恶性胸腹水的鉴别。,第三节 血清铁蛋白（serum ferritin,SF）,铁蛋白是1884年Schmiedeber所发现的水溶性铁贮存蛋白，1937年被Laufberger命名为铁蛋白。1965年Richter等从恶性肿瘤细胞株中分离出铁蛋白，并发现铁蛋白存在于各种组织和体液中。铁蛋白是一种脱铁蛋白组成的具有大分子（450KD）结构的糖蛋白，由24个亚单位聚集而成，每个铁蛋白分子可贮存450。正常血清中含量（RIA法）男性为20-250g/L，女性为10-120g/L。,临床应用价值,1、肝细胞癌的辅助诊断（肝癌的第二TM）2、血液病中的应用 1）淋巴瘤：2）白血病：3、其他恶性肿瘤：肺癌、乳癌、宫颈癌、胰腺癌、结肠癌等4、SF与其他TM联合可提高诊断的阳性率 肺癌：SF+CEA 阳性率：90%单独CEA阳性率：66%,第四节 糖类抗原,游离与细胞表面的伸向细胞间的糖链，在细胞信息传递、代谢和分化中起重要作用。肿瘤时随肿瘤细胞的异常增生而增加，进入血液，该类抗原均为单抗所识别。,各糖类抗原的临床应用价值,1、CA125 1983年由Bast等从上皮性卵巢癌抗原检测出可被单克隆抗体OC125结合的一种糖蛋白-CA125。其分子量为200KD，加热至100时CA125的活性破坏。正常人血清CA125中的（RIA）阳性临界值为35ku/L。女性40K/L,其他人35g/L为阳性。卵巢癌阳性率高达97.1%,良性卵巢瘤阳性率为23.1%，宫颈癌、子宫内膜癌、输卵管癌也可升高，其它癌从7%49%。CA125常被用于卵巢癌的诊断，以及术后有否复发的判断。,2、CA15-3,CA15-3是1984年由Hilkens等从人乳脂肪球膜上糖蛋白MAM-6制成的小鼠单克隆抗体（115-DB），1984年Kufu等自肝转移乳腺癌细胞膜制成单克隆抗体（DF-3），故被命名为CA15-3。CA15-3分子量为400KD，分子结构尚未清楚。正常健康者血清CA15-3含量（RIA法）小于28kU/L。,CA15-3存在于多种腺癌内，如乳腺癌、肺腺癌及卵巢癌等，是检测乳腺癌比较重要的抗原，6080进展期乳腺癌病人CA153血清水平高于30ku/L，可用于判断乳腺癌进展与转移，并检测治疗与复发。30-50的乳腺癌患者的CA15-3明显升高，它也是监测乳腺癌患者术后复发的最佳指标，当CA15-3大于100kU/L时，可认为有转移性病变，其含量的变化与治疗结果密切相关。与CA125相似，肺癌、胃肠癌、卵巢癌及宫颈癌患者的血清CA15-3也可升高，应予以鉴别，特别要排除部分妊娠引起的含量升高。,3、CA19-9,CA19-9是1979年Koprowski等用结肠癌细胞免疫小鼠，并与骨髓瘤杂交所得116NS19-9单克隆抗体。它是一种分子量为5000KD的低聚糖类肿瘤相关糖类抗原，其结构为Lea血型抗原物质与唾液酸Lexa的结合物。CA19-9为消化道癌相关抗原，是胰腺癌和结、直肠癌的标志物。血清CA19-9阳性的临界值为37KU/L。,胰腺癌患者85-95为阳性。当CA19-9小于1000kU/L时，有一定的手术意义。肿瘤切除后CA19-9浓度会下降；如再上升，则可表示复发。结直肠癌、胆囊癌、胆管癌、肝癌和胃癌的阳性率也会很高。若同时检测CEA和AFP可进一步提高阳性检测率。,4、CA50,CA50是1983年Lindholm等从抗人结、直肠癌Colo-205细胞株的一系列单克隆抗体中筛选出的一株对结、直肠癌有强烈反应，但不与骨髓瘤细胞及血淋巴细胞反应的单克隆抗体，所能识别的抗原称CA50。CA50存在于细胞膜内，其抗原决定簇为唾液酸Lea血型物质与唾液酸-N-四氧神经酰胺。在正常人群，CA50血清浓度（RIA法）小于20kU/L。,CA50是胰腺和结、直肠癌的标志物，因CA50广泛存在胰腺、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期才能活跃的某些转化酶被激活，造成细胞表面糖类结构性质改变而形成CA50，因此，它又是一种普遍的肿瘤标志相关抗原，而不是特指某个器官的肿瘤标志物。所以在多种恶性肿瘤中可检出不同的阳性率。1983年，建立了放射免疫分析法，1987年国内建立了IRMA技术用于肿瘤的早期诊断，胰腺癌、胆囊癌的阳性检测率达90，对肝癌、胃癌、结直肠癌及卵巢肿瘤诊断亦有较高价值，在胰腺炎、结肠炎和肺炎发病时，CA50也会升高，但随炎症消除而下降。,第五节 前列腺特异性抗原（prostatespecificantigen，PSA）前列腺酸性磷酸酶（prosrate acid phosphatase,PAP）,1、PSA,1971年，Hara等首先发现PSA是由前列腺上皮细胞合成分泌至精液中，是精浆的主要成分之一，分子量34ku，PSA仅存在于前列腺上皮细胞的胞质、导管上皮和粘液内，具有糜蛋白酶样和胰蛋白酶的活性，PSA在正常男性（RIA）含量小于2.5g/L。,PSA是前列腺癌的特异性标志物，也是目前少数器官特异性肿瘤标志物之一。测总PSA（T-PSA）4ng/mL为界限，前列腺癌检出率在70%-90%。但在4-10ng/mL范围内与良性前列腺增生有较多的交叉，为了提高良恶的分辨率，近年来引进了F-PSA的临床测定。癌症患者的F-PSA所占百分数低于良性增生，故计算F/T可提高对前腺癌诊断的特异性，一般癌症患者F/T20%。血清PSA定量的阳性临界值为大于10g/L，前列腺癌的诊断特异性达90-97。血清PSA除了作为检测和早期发现前列腺癌，还可用于治疗后的监控，90%术后患者的血清PSA值可降至不能检出的痕量水平，若术后血清PSA值升高，提示有残存肿瘤。放疗后疗效显著者，50以上患者在2个月内血清PSA降至正常。,2、PAP,含3841个氨基酸的糖蛋白，以二聚体形式存在，分子量109KD。在血浆中无生理作用，正常情况下浓度很低，前列腺增生或前列腺癌时PAP可升高，尤其在前列腺癌时升高明显。正常男性PAP2.5ug/L。,第六节 神经原特异性烯醇化酶（neuron-specificenolase，NSE）,烯醇化酶是催化糖原酵途径中甘油分解的最后的酶。由3个独立的基因片段编码3种免疫学性质不同的亚基、，组成5种形式的同工酶、。二聚体是该酶分子的活性形式，亚基同工酶存在于神经原和神经内分泌组织，称为NSE。亚基同工酶定位于胶质细胞，称为非神经原特异性烯醇化酶（NNE）。NSE和NNE的分子量分别为78ku和87ku，正常参考范围为0.6-5.4g/L。,NSE是神经母细胞瘤和小细胞肺癌的标记物。神经母细胞瘤是常见的儿童肿瘤，占1-14岁儿童肿瘤的8-10。NSE作为神经母细胞瘤的标志物，对该病的早期诊断具有较高的临床应用价值。神经母细胞瘤患者的尿中NSE水平也有一定升高，治疗后血清NSE水平降至正常。血清NSF水平的测定对于监测疗效和预报复发均具有重要参考价值，比测定尿液中儿茶酚胺的代谢物更有意义，,小细胞肺癌（SCLC）是一种恶性程度高的神经内分泌系统肿瘤，约占肺癌的25-30，它可表现神经内分泌细胞的特性，有过量的NSE表达，比其它肺癌和正常对照高5-10倍以上。SCLC患者血清NSE检出的阳性率可高达65-100，目前已公认为NSE可作为SCLC高特异性、高灵敏性的肿瘤标志物，有报道，NSE水平与SCLC转移程度相关，但与转移的部位无关，NSE水平与其对治疗的反应性之间也有一个良好的相关性。,第七节 TM的联合应用,用肿瘤标志物测定肿瘤在临床上已应用了许多年，为临床的诊断和疗效观察起了很多的作用，但在应用过程中，确实也存在着特异性不强、阳性率不高等不足。为了提高诊断的阳性差，临床上常将几项相关的标志物组成联合标志物组，同时对某一肿瘤进行检测，应用多变量分析的方法，提高临床的诊断的准确性。,一、肺癌的诊断的标志物,CEA是最早用于肺癌的诊断，特别对非小细胞肺癌的诊断有一定的意义。目前临床上常将CEA和总唾液酸蛋白（TSA）联合检测，可提高诊断的灵敏度和特异性。或CEA与降钙素以及ACTH联合检测能对治疗的效果提供依据。在肺癌的基因检测中，往往以检测P53基因和RB基因的表达为主。肺癌的肿瘤标志物的临床应用如能结合细胞学的检查，其价值就更大。,二、乳腺癌的诊断的标志物,乳腺肿瘤的标志物有不少，最早使用的是CEA、hCG、铁蛋白等。近年来，癌抗原物质的出现，特别是CA153、CA549标志物的检查为乳腺肿瘤的诊断带来一种较为可靠的依据。在基因检测方面，主要有P53、C-erb-2等。现有学者认为，乳腺肿瘤的患者的家族中存在着一种易感性的基因，这就是BRCA1和BRCA2，这对早期诊断和发现乳腺肿瘤有一定的意义。,三、肝癌的诊断标志物,到目前为止，AFP仍然是肝癌诊断的最佳标志物，除此之外，还有SF、CA50、-GT、AFU、GGT-、RNAase同工酶、AKP同工酶、醛缩酶同工酶、2-微球蛋白相关抗原等。在肝癌的检测中，以几项标志物协同使用，能提高诊断阳性率。,四、胰腺癌的诊断标志物,胰腺癌的早期诊断比较困难，手术切除率低，从目前的胰腺癌的诊断标志物来看，CA19-9是比较好的诊断标志物，其阳性值与肿瘤大小有一定的相关性。CA19-9又可与CA50或与胰腺癌组织抗原一起，作为胰腺癌诊断的联合指标。,五、卵巢癌的诊断标志物,从目前的卵巢癌的诊断的单个标志物来看，特异性不高。如能将几个标志物联合检测可提高诊断的阳性率。现可组合的标志物有：CEA、hCG、SIEX、CA125、CA19-9等，在基因检测方面有K-ras癌基因等。,肿瘤标志物与相关肿瘤,