肿瘤标志物检测原理

根据WHO资料，全球范围内恶性肿瘤是人类仅次于心脑血管病的第二大死亡原因，占总死亡人数的22%，并逐年增加。

10种常见肿瘤：胃癌、肝癌、食管癌、结直肠肛门癌、白血病、子宫颈癌、鼻咽癌、乳腺癌和膀胱癌。

肿瘤的早期发现、早期诊断、早期治疗是患者获得长期生存的最主要途径。以肝癌为例，肿瘤直径＜2cm，5年生存率几乎100%；直径每增加1cm，5年生存率下降20%。肿瘤诊断三大支柱是图像诊断（包括B超、CT、核磁共振）、化学诊断（血清学和免疫学）及细胞学和组织学诊断，而后两者均以肿瘤标志为主要或辅助观察指标。

当前，肿瘤标志物的检测已从细胞水平深入到分子基因水平，在检测技术上，它将生物化学、核医学、免疫学、细胞学、病理学、分子生物学等诸多学科融合在一起，不仅使检测的项目有了大幅度的增加，而且检测的特异性和灵敏度也有很大的提高。

肿瘤标志物在肿瘤诊断，检测肿瘤复发与转移，判断疗效和预后以及人群普查等方面都有较大的实用价值，而且在肿瘤发生和发展机理研究中也具有重要作用。肿瘤标志物除用于肿瘤诊断外，可为临床肿瘤治疗提供依据及以其为靶，进行肿瘤的靶向治疗及免疫治疗。肿瘤标志学已成为肿瘤学中一个重要的新学科、新领域。

肿瘤标志（Tumour Markers）是1978年Herberman在美国国立癌症研究所（NCI）召开的“人类免疫及肿瘤免疫诊断”会上提出的，次年在英国第七届“肿瘤发生生物学和医学”会议被大家确认，并开始引用。

肿瘤标志物是指由肿瘤细胞由肿瘤组织和细胞产生的与肿瘤的形成、发生相关的物质，这些物质存在于肿瘤细胞的胞核、胞质、胞膜上或体液中，进入到血液或其他体液或组织中，或是宿主对体内新生物反应而产生并进入到血液或体液或组织中而含量明显高于正常参考值的一类生物活性物质。

不存在于正常成人组织而见于胚胎组织,或在肿瘤组织中含量超过正常含量。

肿瘤标志物分类

目前肿瘤标志物尚无统一的分类和命名，临床常用的肿瘤标志物大多是根据其生物化学和免疫学特性可分为： （1）肿瘤抗原

肿瘤胚胎性抗原：甲胎蛋白(AFP)、癌胚抗原(CEA)。

白血病系列分化抗原：CD系列。

肿瘤增殖抗原：增殖细胞核抗原/周期素（PCNA/Cyclin）、DNA多聚酶（DNA-pol）、Ki-67核抗原、Ki-S1核抗原。

（2）糖类抗原 CA19-9、CA125、CA50、CA724、CA15-3、CA242、SCC。

（3）酶和同工酶 乳酸脱氢酶(LDH)、神经元特异性烯醇化酶(NSE)、前列腺酸性磷酸酶(PSA)、胃蛋白酶原I、II(PG I、II)。

（4）激素和异位激素 雌激素受体（ER）、孕激素受体(PR)、绒毛膜促性腺激素(β-HCG)、促肾上腺皮质激素(ACTH)、降钙素。

（5）蛋白类 角蛋白(Keratin上皮来源肿瘤)：角蛋白19片段（Cyfra21-1）、组织多肽抗原（TPA）、组织多肽特异性抗原(TPS)、膀胱癌抗原(UBC)。

核基质蛋白22(NMP22) 、DR70（是一种环形结构大分子蛋白质）。

β2-微球蛋白。

本周氏蛋白。

（6）肿瘤相关病毒 EBV与鼻咽癌有关，HPV与宫颈癌有关，HBV与肝癌有关，Ｔ细胞白血病-淋巴瘤病毒(HTLV-1)与成人白血病有关等。

（7）癌基因、抑癌基因及其产物 由于一些肿瘤中都有癌基因、抑癌基因及其产物异常表达，因而是较佳的广谱肿瘤分子标志。

1）癌基因与相关肿瘤

ras家族（P21）乳腺癌、结肠癌、胃癌、肝癌、肾癌、膀胱癌、肺癌、白血病等

C-erbB2（HER-2/ neu）乳腺癌、卵巢癌、肺癌、胃癌等

C-myc 肺癌、胃癌、肝癌、乳腺癌、睾丸癌等

C-met 肝癌、胃肠癌、甲状腺癌、肾癌、脑瘤等

mdm-2 软组织肉瘤

bcr-abl融合基因 慢性髓细胞性白血病（CML）

Ph1 t(9,22)易位 白血病

EGF 对肿瘤有促进生长作用

EGFR 乳腺癌、卵巢癌、宫颈癌、食管癌、肝癌等

TGF-a 乳腺癌、肝癌等

2）抗癌基因与相关肿瘤

Rb 视网膜母细胞瘤、骨肉瘤、乳腺癌、小细胞肺癌等

P53 肺癌、消化道癌、乳腺癌、骨肉瘤、淋巴瘤、白血病等

APC 家族性结肠腺瘤病、大肠癌、胃癌、肺癌等

FAP 家族性结肠腺瘤病、大肠癌

DCC 大肠癌、胃癌

NF1 神经纤维瘤、嗜铬细胞瘤、神经母细胞瘤

WT1 Wilms肾瘤

MTS1(P16基因)肺癌、食管癌、肝癌、大肠癌、白血病等

FHIT 食管癌、胃癌、结肠癌、肺癌、肝癌、头颈癌、乳腺癌、胰腺癌等

3）转移相关基因

nm23 转移抑制基因，与肿瘤转移和预后呈负相关。

CD44 表达增加，促进转移。

组织蛋白酶D(chth-D) 在癌浸润和转移中起着关键作用

4）凋亡相关基因

bcl-2 抑制细胞凋亡。可作为抗癌药物敏感性及预后指标。

Fas 属于TNF家族，该基因转染肿瘤细胞后促进细胞凋亡。

5）多药耐药性(MDR)基因

P-糖蛋白（P-gp）

多药耐药相关蛋白(MRP)

肺耐药蛋白(LRP)

谷胱甘肽转移酶（GST-π）

肿瘤标志物检测方法

同一个标志物可用不同方法进行检测，如可以从血清学水平、免疫组化检测CEA或P-gp等，也可以用FCM或RT-PCR来检测。

血清学水平：除传统的放射免疫分析（RIA）和酶联免疫分析（ELISA）外，目前在国内主要有三类全自动免疫化学分析系统（化学发光免疫分析系统；荧光免疫分析系统和电化学发光免疫分析系统）广泛的应用于临床，对血清肿瘤标记物检测具有快速、准确、半定量。可检测AFP、CEA、CA19-9、CA72-4、CA125、CA15-3、NSE、Cyfra21-1、PSA、f- PSA等。

组织学水平：免疫组化和原位分子杂交组化技术是近年发展起来的一门新兴边缘学科。它将免疫学技术和分子生物学技术同组织病理学制片方法巧妙结合在一起，在组织细胞原位显示某些化学成分和特定基因片段。

常规标本中约5%～15%疑难病例或恶性肿瘤需采用免疫组化进行鉴别诊断和预后分析。

Porter D利用mRNA原位杂交检测细胞水平基因表达，在组织芯片上免疫组织化学检测乳房导管原位癌和浸润癌病理学特征和临床意义。

图像分析技术可以定量测定组织切片上肿瘤细胞DNA含量和形态学分析，对判断肿瘤恶性度及预后具有重要临床价值。

细胞学水平：流式细胞术（Flow Cytometry, FCM）。是利用FCM对细胞和细胞器的结构和某些功能进行定量检测，并利用细胞表面特异性标志对特定细胞亚群进行分析和分选的先进技术方法。检测白血病和淋巴瘤标记物(CD系列)利于诊断和鉴别诊断；用FCM检测恶性肿瘤细胞的P-gp可为临床选择化疗药物提供依据；我们用FCM检测消化道肿瘤外周血CD44水平。

电镜：电镜酶细胞化学技术、免疫电镜技术、原位杂交电镜技术。

分子学水平：聚合酶链反应法（PCR）是一种极为简单、敏感、高效、特异和快速的能在体外进行扩增DNA的技术。

目前，国内外用RT-PCR方法检测外周血中的肿瘤细胞的主要标记基因有细胞角蛋白19(CK19 mRNA)和20(CK20mRNA)用于上皮性恶性肿瘤；癌胚抗原(CEAmRNA)用于结直肠癌、胃癌、胰腺癌、乳腺癌等CEA分泌性肿瘤；甲胎蛋白( AFPmRNA)用于肝细胞癌微转移的检测。

生物芯片分析系统：①基因芯片。我们做了卵巢癌和食管癌]基因表达谱的研究工作。Zhu G报道用显微切割和芯片技术结合分析乳房癌不同部位肿瘤细胞之间基因表达差异。②组织芯片。组织芯片可以帮助节省试剂、人力和费用。过去分析一个肿瘤的试剂量现在可以分析高达数百个甚至1000个肿瘤,而且是在同一张切片上同时进行。③蛋白芯片。为多标志联合检测提供了理想的工具，英国RANDOX公司已经在全球同时推出的包含8种肿瘤标志的蛋白芯片。