肿瘤标志物临床检测的基本原则

1. 肿瘤标志物临床检测的基本原则 江西省临床检验中心 万本愿

2. 前 言 • 近年，肿瘤标志物的研究与应用已成为肿瘤防治的重点和热点。肿瘤标志物的检测能否达到早期诊断的效果？在人群中进行普查或筛查的价值？其临床意义如何解释？怎样规范与合理应用？目前存在诸多争议。早在2002年至2004年时，中华医学会检验医学分会肿瘤标志物专家委员会分别召开3次专家研讨会，起草制定了“肿瘤标志物临床检测的基本原则（建议稿）。

3. 一、肿瘤标志物的定义 • 肿瘤标志物（TM）是指在恶性肿瘤发生和增殖过程中，由肿瘤细胞的基因表达而合成分泌的或是由机体对肿瘤反应而异常产生和/或升高的反映肿瘤存在和生长的一类物质，它包括蛋白质、激素、酶（同工酶）、多胺及癌基因产物等。 • TM存在于肿瘤患者的血液、体液、细胞或组织中，可用生物化学、免疫学及分子生物学等方法测定，且对肿瘤的辅助诊断、鉴别诊断、观察疗效、监测复发以及预后评价具有一定的价值。

4. 一、肿瘤标志物的定义 细胞TM 位于细胞中的与肿瘤相关的物质或抗原，如激素受体、生长因子受体、白血病表型、分子基因等。 体液TM 肿瘤细胞分泌或脱落于血液、尿液或其他体液中、或是宿主对体内新生物反应而产生并进入体液的物质。

5. 二、TM的分类 TM主要分为两类：肿瘤组织产生的和肿瘤与宿主相互作用而产生的。或大致分为以下几类： １.由肿瘤细胞分泌的标志物 　１）分化抗原标志物 　２）胚胎抗原标志物（AFP、CEA等） 　３）糖脂或糖蛋白类 (CA19-9、CA15-3、CA242等）。 　４）同工酶类标志物（NSE,PAP,CK-BB等）

6. 二、TM的分类 5)激素类标志物（HCG,ACTH等） 6)肿瘤相关抗原（PSA，TPA等） 7)基因类标志物（P53、C-MYC、BCL－2） 8)其它：多胺、唾液酸等 ２.宿主反应标志物 SF、β２-MG、IL-2R、TNF 3.不进入体液的标志物

7. 三、TM临床检测的基本原则 • 1、TM对肿瘤的辅助诊断价值： 由于目前临床常用的TM在诊断恶性肿瘤时，灵敏度和特异性不够高，只能用于肿瘤的辅助诊断；不能作为肿瘤诊断的主要依据；也不提倡对无症状人群进行普查。

8. 三、TM临床检测的基本原则 • 2 、应用TM对高危人群进行筛查时应遵循下列原则： （1）该肿瘤标志物对早期肿瘤的发现有较高的灵敏度。 （2）测定方法的灵敏度、特异性高、重复性好[AEP、PSA]。 （3）筛查费用经济、合理。 （4）筛查发现肿瘤标志物异常升高，，但无症状和体征时，必须复查和随访。

9. 三、TM临床检测的基本原则 • 3、 TM的器官定位价值： 由于绝大多数TM对器官特异性不强，因此，TM阳性不能对肿瘤进行绝对定位。但少数肿瘤标志物（如前列腺特异性抗原、甲胎蛋白和甲状腺球蛋白等对器官定位有一定的价值）。

10. 三、TM临床检测的基本原则 • 4、 TM在判断肿瘤的大小和临床分期的价值： 大多数情况下，TM浓度与肿瘤的大小和临床分期之间存在着一定的关联。但各期肿瘤的TM浓度变化范围较宽，会有互相重叠。因此，不能根据TM浓度高低来判断肿瘤的大小及进行临床分期。

11. 三、TM临床检测的基本原则 • 5、 TM在肿瘤监测中的价值： TM的主要临床应用价值是判断肿瘤治疗疗效和复发监测。临床可通过对肿瘤患者治疗前后及随访中TM浓度变化的监测，了解肿瘤治疗是否有效，并判断其预后，为进一步治疗提供参考依据。为确定何种TM适用于对肿瘤患者进行治疗监测，在患者治疗前应做相关TM检测。

12. 三、TM临床检测的基本原则 • 6 、TM浓度变化对肿瘤的疗效判断价值：恶性肿瘤治疗后TM浓度的变化与疗效之间有一定的相关性，治疗后TM浓度变化，常有三种类型： （1）TM浓度下降到参考范围，提示肿瘤治疗有效。 （2）TM浓度下降但仍持续在参考范围以上，提示有肿瘤残留和/或肿瘤转移。 （3）TM浓度下降到参考范围一段时间后，又重新升高，提示肿瘤复发或转移。

13. 疗效监测：许多TM能明确手术、放疗或药物治疗是否有效，有的TM可反映肿瘤的残存量，这种定量关系具有重要临床应用价值。疗效观察可参照下列标准：疗效监测：许多TM能明确手术、放疗或药物治疗是否有效，有的TM可反映肿瘤的残存量，这种定量关系具有重要临床应用价值。疗效观察可参照下列标准： 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。

14. 三、TM临床检测的基本原则 • 7 、TM的定期随访原则： 恶性肿瘤治疗结束后，应根据病情对治疗前升高的TM作定期随访监测。不同的TM半衰期不同，所以监测的时间和周期也不同。 大部分国内外专家建议：治疗后6W做首次测定；3年内每3个月测定一次；3至5年每半年测定一次；5至7年每年测定一次；随访中如发现有明显升高，应1月后复测一次，连续2次升高，可预示复发或转移。此预示常早于临床症状和体征，而有助于临床及时处理。

15. 三、TM临床检测的基本原则 • 8、 TM的联合检测原则：同一种肿瘤或不同类型的肿瘤可有一种或几种TM异常；同一种TM可在不同的肿瘤中出现。为提高TM的辅助诊断价值和确定何种TM可作为治疗后的随访监测指标，可进行联合检测，但联合检测的指标须经科学分析、严格筛选。在上述前提下，合理选择几项灵敏度、特异性能互补的TM构成最佳组合，进行联合检测。经过临床应用，以循证医学的观点来评价和修改联合检测的TM组合。

16. 四、测定TM的实验室应遵循的基本原则 • 1、 实验室必须使用国家有关机构批准的仪器和试剂，做好室内质控和参加室间质评，以保证试验结果的准确性、重复性和可比性。 • 2 、使用不同方法、不同试剂测定同一种TM时，其结果可能出现差异。为此同一患者在治疗前后及随访中，应采用同一种方法和试剂；

17. 四、测定TM的实验室应遵循的基本原则 • 3、 在更换检测方法和试剂时，应作比对试验。 • 4、 检验医学工作者应了解TM的方法学评价，并积极参加对TM的评估和临床应用的讨论。 • 5 、检验医学学术团体应制定相应的TM应用原则。

18. 五、临床上一些常用的TM 1 AFP 一种糖蛋白，由卵黄囊及胚胎干细胞产生；作为原发性肝癌的标志物,特异性和敏感性相对较高， 阳性率可达70％。 慢性肝炎、肝硬化、卵巢癌、肺癌和其他消化道癌也可升高，但升高的程度不及原发性肝癌，也有少数原发性肝癌的病人AFP不升高。

19. 2 CEA 糖蛋白，存在于胚胎胃肠粘膜上皮与一些恶性组织的细胞表面，多种肿瘤的标志物,特异性较差。 结肠癌、胰腺癌、乳腺癌、小细胞及非小细胞肺癌、甲状腺髓样癌及某些肺癌患者均可见CEA升高。因此，CEA作为早期诊断的价值不大，但有助于分析疗效、判断预后、预测复发及转移。

20. 3 CA19-9（胃肠癌抗原）： 一种含唾液酸的神经节苷脂，主要由消化道肿瘤细胞所分泌。 为胰腺癌的TM；肠癌、胆囊癌、胃癌、肝癌和肺癌也可增高，但以胰腺癌增高更为明显， 阳性率达80％左右。 部分胆囊炎和肝硬化患者CA19－9也可能升高。 CA19-9和CEA联合检测可增加对胰腺癌的敏感性和特异性，因此，可用于对胰腺癌的早期筛查。

21. 4 CA12-5（卵巢癌抗原）： 一种糖蛋白,妇科肿瘤的标志物,对卵巢上皮癌的敏感性最高，但 特异性不高，肝癌和肺癌患者CA12－5也明显高于正常。 不少妇科良性疾病，如子宫内膜异位、子宫肌瘤以及一些导致腹水的疾病都可致CA－12－5升高，肝肾功能障碍也可明显影响CA12－5的水平。 CA12-5水平的升高与肿瘤的复发有关。

22. 5 CA15-3（ 乳腺癌抗原）: 为多形上皮粘蛋白。 乳腺癌的肿瘤标志物，诊断乳腺癌的灵敏度较低，但对乳腺癌进展期、复发及转移的患者有显著的临床价值，阳性率可达80％左右。 除乳腺癌外，CA15-3还存在于肺腺癌、卵巢癌和胰腺癌。 在识别乳腺癌的敏感性与特异性方面，CA15－3的作用优于CEA。

23. 6 CA242: 是一种粘蛋白类型的糖蛋白。 消化道恶性肿瘤的TM，对胰腺癌、结直肠癌的诊断和预后监测有一定的价值，敏感性40％－85％。 作为腺癌的单项指标，CA242优于CEA。二者联合检测可用于 手术前评估预后。

24. 7 神经元特异性烯醇化酶（NSE）: 烯醇化酶是一种糖酵解途径中的酶,催化2－磷酸甘油酸向磷酸烯醇式丙酮酸的转化。该酶由三种亚基（α、β、γ） 组成，分布于全身各组织中，其中γ型仅存在于神经元和神经内分泌细胞中。 NSE是神经胶质细胞瘤、小细胞肺癌和恶性黑色素瘤的TM。常用于监测病情、评价疗效和预报复发。

25. 8 前列腺特异性抗原(PSA): PSA是由前列腺上皮细胞分泌的一种糖蛋白，具有严格的组织特异性，仅存在于正常或肥大的前列腺癌组织中。 PSA是前列腺癌较特异的TM，阳性率达63％以上，用于诊断前列腺癌、鉴别转移性癌的来源，以及判断疗效和预后。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。

26. 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)的比率或复合PSA(cPSA)与tPSA的比率更有临床价值。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)的比率或复合PSA(cPSA)与tPSA的比率更有临床价值。 f-PSA／tPSA 大于25%：多为良性病人。 f-PSA／tPSA 小于10%：多为前列腺癌。 cPSA在前列腺癌病人血清中的含量明显高于良性肿瘤病人

27. 9 铁蛋白(Ferritin): 铁蛋白是一种铁结合蛋白,存在于各种组织,病理状态下释放到血液中。 铁蛋白不是肿瘤特异的标志，在多种癌症患者的血中有不同程度的阳性率,肝癌患者的阳性率在70％以上,可以辅助肝癌的诊断。某些良性的疾病也可见铁蛋白的升高。

28. 10 HCG： 是一种存在于胎盘中的糖蛋白激素，多种妇科恶性肿瘤以及60％以上的非精原细胞瘤患者体内HCG上升。 11 人生长激素(HGH): 特异性较差,多种恶性肿瘤可见HGH的升高。

29. 12 Β2 -微球蛋白： 表达在大多数有核细胞的表面，是HLA I 类抗原分子中的一条链。 β2 -微球蛋白的检测多用于证实多种血液系统的恶性肿瘤，如白血病、淋巴瘤以及多发性骨髓瘤，其水平与肿瘤细胞的数量、生长速度、预后及疾病活动性有关。

30. TM联合检测的常用组合(仅供参考） • 1、肝癌：AFP+AFP异质体 • 2、食道鳞癌： CYFR21-1（细胞角蛋白19片断） +TPS（组织多肽特异抗原）+SCC （磷状细胞相关抗原） 食道腺癌：CA199+CEA+TPS • 3、胃癌：CA724+CEA+CA199 • 4、结直肠癌：CA242+CEA+CA199+TPS • 5、胰腺癌：CA242+CA199 • 6、乳腺癌：CA153+CEA+CA199 • 7、卵巢癌：CA125+CA724+TPS+AFP • 8、宫颈癌：SCC+CYFRA21-1+TPS

31. 六、TM常用的检测方法 1 放射免疫测定: 灵敏度高 、但特异性差，阳性率较高，且方法繁琐、测定时间长。 2 酶联免疫吸附试验(ELISA)： 应用较广、费用较低 ，但手工ELISA方法仍繁琐 ，定量测定不够精确；全自动酶免分析仪,可在一定程度上解决反应时间、温度、洗涤力度等标准化问题，减少人为误差。

32. 3 自动化仪器测定: 如全自动快速微粒子酶免疫分析系统、时间分辨免疫荧光分析技术，全自动化学发光（Chemiluminescence)分析系统和电化学发光(Electrochemiluminescence)分析系统 ，这类方法测定速度快、精度高，但仪器和试剂的成本较高，经济欠发达地区和标本量较少的实验室难以开展。

33. 4、聚合酶链反应（polymerase chain reaction PCR） • 基本原理：类似于DNA的天然复制过程，其特异性依赖于靶序列两端互补的寡核苷酸引物。 • PCR由变形—退火—延伸三个基本反应步骤构成。

34. 肿瘤研究中的分子生物学检测 • 癌症的病理从分子生物学角度看，主要是多阶段，多步骤的累积性的DNA突变或损失发生调控细胞分化生长功能的基因所造成的。 • 一般表现为：原癌基因激活，抑癌基因抑制，妨碍DNA复制修复的稳定性。其DNA改变可包括：基因突变、缺失、扩增、DNA重排，非正常基因融合及对DNA核苷酸修饰等。 • 除抑癌基因外，还可以研究多种致癌基因，抗肿瘤药物的耐药性等多种课题。分子生物学技术可广泛用于肿瘤的检测中。

35. 七.TM测定的影响因素 1．肿瘤的大小和肿瘤细胞的数量。 2．肿瘤细胞合成和分泌肿瘤标志物的速度 3．肿瘤组织的血供情况 4．肿瘤细胞是否有坏死和坏死的程度 5. 肿瘤细胞的分化程度和肿瘤的分期 6. 肿瘤细胞是否表达和合成肿瘤标志物 7. 肿瘤标志物在体内的降解和排泄速度

36. 1.体内因素: 1)肝肾功能异常和胆汁淤积等可造成TM浓度增高。 2）风湿病时CA19-9浓度可升高。 3）强烈的治疗作用（如手术、放疗、化疗）和连续的细胞死亡、肿瘤部位供血障碍等均可导致TM浓度变化。 4）某些药物会影响TM的浓度，如前列腺癌抗雄激素治疗可抑制PSA的产生。 5）直肠和肛检可致PSA和PAP升高。

37. 2.体外因素: 1)血液的稀释作用可使TM的阳性率下降,如直接采集肿瘤组织或其附近组织分泌的体液进行测定可提高检测灵敏度和特异性。 2）红细胞、浆细胞和血小板中存在NSE，因此未及时分离血清的标本有可能使血清NSE浓度升高。

38. 3）血清放置于室温中有些TM如PAP可因其不稳定而降解。3）血清放置于室温中有些TM如PAP可因其不稳定而降解。 4）CA15-3对蛋白酶和神经酰胺酶很敏感，应避免微生物的污染，以免影响测定结果。 5）“Hook”效应的影响。 6）同一病人甚至同一份血清使用不同的试剂盒测定，有时结果会相差很大。

39. 其原因可能是由于使用的抗体同一抗原的不同位点所致。即使使用完全相同的统一抗体，也可能因抗原的异质性（如原发肿瘤转移后，失去了原有的抗原性），影响了结果，造成了假象，这种现象特别容易发生在疗效评价中，尤其在使用前一种试剂盒测定的值作为后一种试剂盒的参考值时。因此用一种新的试剂盒时，应对病人标本进行2－3次的对照测定。其原因可能是由于使用的抗体同一抗原的不同位点所致。即使使用完全相同的统一抗体，也可能因抗原的异质性（如原发肿瘤转移后，失去了原有的抗原性），影响了结果，造成了假象，这种现象特别容易发生在疗效评价中，尤其在使用前一种试剂盒测定的值作为后一种试剂盒的参考值时。因此用一种新的试剂盒时，应对病人标本进行2－3次的对照测定。

40. 7)异嗜性抗体的影响:大多数的TM试剂盒使用两种鼠的单克隆抗体,如血清中出现嗜异性抗体,特别是已知的人抗鼠嗜异性抗体时,可能在两种鼠的单抗间起“桥梁”作用,导致假阳性。避免的办法是在样品中事先加入鼠的IgG,用PEG沉淀 ,去除嗜异性抗体,或进行其他的预处理。

41. 八.肿瘤标志物的临床价值评价 1.灵敏度或敏感性（SE）： 是指该指标的真阳性率或阳性率，或是指肿瘤患者的TM阳性率； 灵敏度＝真阳性数／真阳性数＋假阴性数×100％ ＝真阳性数／被检病人总数× 100％ 如：在100例肿瘤病人中检测结果70例病人为阳性，则其灵敏度为70／100，即70％，其中30例为假阴性。

42. 2.特异性（SP）： 是指该指标的真阴性率或阴性率，或是指非肿瘤患者的TM阴性率； 特异性＝真阴性数／真阴性数＋假阳性数× 100％ ＝真阴性数／对照组总数× 100％ 如：对100例对照人群进行检测，结果发现97例为阴性，则其特异性为97／100，即97％，其中97例为真阴性，3例为假阳性。 特异性往往随着选择不同的对照组而不同。

43. 3.有效性(efficiency)或称准确度 指的是该项指标在全部测定人群中真阳性与真阴性之和所占全部测定人数的比率。反映该TM能准确区分肿瘤与非肿瘤患者的能力. 准确度=真阳性数+真阴性数/测定总人数

44. 4.阳性预测值（positive predictive value , PPV）： 是指TM阳性时该患者患肿瘤的可能性有多大； 阳性预测值（PPV)＝真阳性数／真阳性数＋对照组假阳性数× 100％ 如：在对100例病人的检测中，70例为阳性结果，而在对100例对照人群检测中，5例为阳性结果，则其PPV为70／（70＋5）× 100％，即为93.3％。

45. 5.阴性预测值（negative predictive value , NPV）： 是指TM阴性时不患肿瘤的可能性有多大. 阴性预测值（NPV）＝真阴性数／真阴性数＋肿瘤组假阴性数×100％ 如：在对100例对照组人群中，98例为阴性，对100例肿瘤病人的检测中30例为假阴性结果，，则其NPV值为98／（98＋30）×100％，即76.6％。

46. 6.阳性似然比（positive likelihood ratio） 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误判断阳性可能性的倍数，应该越大越好。 7.阴性似然比 (negative likelihood ratio) 指该TM假阳性率与真阳性率之比，反映其错判阴性的可能性是正确判断阴性可能性的倍数，应该越小越好。

47. 由此可见，PPV(阳性预测值)与灵敏度类似；NPV(阴性预测值)与特异性类似；不同的是在PPV和NPV的指标中包含了各自的对照组人群中的数据，因此更客观的反映了试验的可信程度。由此可见，PPV(阳性预测值)与灵敏度类似；NPV(阴性预测值)与特异性类似；不同的是在PPV和NPV的指标中包含了各自的对照组人群中的数据，因此更客观的反映了试验的可信程度。 PPV与NPV不仅与SE和SP有关，还与人群的患病率有关； 某一TM的SE、SP、PPV、NPV不是固定不变的，而是依赖于选定的临界值；

48. 8.正常值的制定和界值特征曲线（ROC)的应用 正常参考值：来自于一组对照人群的均值并考虑到其标准差。 临界值：根据客观标准确诊为病人和正常对照组二组人群所确定的。

49. 九.TM的临床应用 1.普查：迄今为止还没有一种理想的TM，因此使TM用于普查受到限制。 2.定位:TM基本上不能对肿瘤进行定位，因为绝大多数TM都无器官特异性，只有极少数TM如PSA、PAP具有器官特异性，但这些指标却又不具备肿瘤特异性。 3.确诊：任何一种TM都存在假阳性和假阴性的问题，因此单凭TM的测定值通常不能对肿瘤进行确诊。

50. 4.分期：大多数TM与疾病的分期有关，且浓度与肿瘤的大小或分期有关系。如结肠癌CEA浓度与肿瘤大小有关、几乎所有的TM在肿瘤晚期时均呈现较高的浓度。但这是总体而言，由于各期TM的浓度范围很广，且互相重叠，因此并不能根据个体测定值来判断肿瘤的大小，也不能以TM的浓度来精确地指示各期肿瘤。4.分期：大多数TM与疾病的分期有关，且浓度与肿瘤的大小或分期有关系。如结肠癌CEA浓度与肿瘤大小有关、几乎所有的TM在肿瘤晚期时均呈现较高的浓度。但这是总体而言，由于各期TM的浓度范围很广，且互相重叠，因此并不能根据个体测定值来判断肿瘤的大小，也不能以TM的浓度来精确地指示各期肿瘤。