腫瘤標(biāo)志物及其臨床應(yīng)用

   腫瘤是嚴(yán)重威脅人類健康的高發(fā)病率和高死亡率性疾病，研究表明，平均每四個死亡病例中就有一個是腫瘤，因此，早期診斷和早期治療是防治腫瘤與降低死亡率的最有效辦法。自1978年Herberman提出腫瘤標(biāo)志物（tumormarkers，TM）的概念后，許多與腫瘤相關(guān)的生化、免疫指標(biāo)不斷被發(fā)現(xiàn)，提供了實現(xiàn)腫瘤早期檢測的可能途徑。目前，隨著腫瘤分子生物學(xué)和免疫學(xué)及人類基因組計劃的進展，這個領(lǐng)域已成為腫瘤基礎(chǔ)和臨床研究的熱點。
   TM是指在惡性腫瘤的發(fā)生和增殖過程中，由腫瘤細胞的基因表達而合成分泌的，或是由機體對腫瘤發(fā)生反應(yīng)而異常產(chǎn)生或升高的，反映腫瘤存在和生長的一類物質(zhì)。TM包括蛋白質(zhì)、激素、酶（同工酶）、多胺及癌基因產(chǎn)物等，存在于患者的血液、體液、細胞或組織中，可用生物化學(xué)、免疫學(xué)及分子生物學(xué)等方法進行測定，對腫瘤的輔助診斷、鑒別診斷、療效觀察、監(jiān)測復(fù)發(fā)及預(yù)后評價具有一定價值。
  一、理想的腫瘤標(biāo)志物
從臨床診斷腫瘤的需求考慮，人們設(shè)想的理想TM應(yīng)具有以下特性：①靈敏度高，能早期發(fā)現(xiàn)和早期診斷腫瘤；②特異性好，僅腫瘤患者呈陽性，能對良、惡性腫瘤進行鑒別診斷；③能對腫瘤進行定位，具有器官特異性；④與病情嚴(yán)重程度、腫瘤大小或分期有關(guān)；⑤能監(jiān)測腫瘤治療效果和腫瘤的復(fù)發(fā)；⑥能預(yù)測腫瘤的預(yù)后。
  二、腫瘤標(biāo)志物的臨床應(yīng)用
隨著分子生物學(xué)和分子遺傳學(xué)的發(fā)展，人們逐漸認識到癌癥屬于基因性疾病，每種癌癥都有自己的分子生物學(xué)特征，這些分子標(biāo)志物可應(yīng)用于臨床，檢測癌細胞。現(xiàn)有熒光原位雜交（FISH）、多聚酶鏈反應(yīng)（PCR）和酶聯(lián)免疫吸附實驗（ELISA）等高敏感度的方法，能從染色體、DNA、mRNA或蛋白水平檢測少量的癌細胞，這些方法結(jié)合細胞磁珠／流式分選（MACs／FACs）可提高檢測樣本中微小轉(zhuǎn)移性病灶，對無癥狀患者的復(fù)發(fā)作出早期診斷，提供分子分期及判斷預(yù)后。
  （一）腫瘤普查、篩選項目的應(yīng)用由于大部分TM既無器官特異性、又無良好腫瘤特異性，在正常人群，特別是良性病變中也可能存在，且與惡性腫瘤在濃度水平上存在交叉，同時，一般TM在癌變初期敏感性很低（約15%~20％），因此，TM通常不適宜于大范圍無癥狀人群的普查，只有個別指標(biāo)〔如甲胎蛋白（APF）和前列腺特異性抗原（PSA）〕可用于對高危人群篩查。
  （二）生物特點和疾病階段的判定大多數(shù)情況下，TM濃度與腫瘤的大小和臨床分期之間存在著一定的關(guān)聯(lián)：腫瘤越大，細胞數(shù)越多，腫瘤細胞合成和分泌TM的速度越快，血液循環(huán)中TM的濃度越高。但由于各期腫瘤的TM濃度變化范圍較寬，會有相互重疊的現(xiàn)象發(fā)生，因此目前還不能根據(jù)TM的濃度高低來判斷腫瘤的大小和進行臨床分期。
  （三）療效與預(yù)后的判斷臨床可通過對TM在治療前、后及隨訪中濃度變化的監(jiān)測來了解腫瘤治療是否有效，并判斷預(yù)后。惡性腫瘤在治療后，TM濃度變化與療效之間有一定相關(guān)性：①治療后TM濃度降至正常參考水平以下，提示治療有效，預(yù)后良好；②濃度下降但未到正常參考水平，提示腫瘤殘留或腫瘤轉(zhuǎn)移；③濃度下降至正常參考水平，但一段時間后又重新升高，提示腫瘤復(fù)發(fā)或轉(zhuǎn)移，預(yù)后差。通常在病程監(jiān)測中，TM濃度增加或降低與疾病的預(yù)后密切相關(guān)：TM的基礎(chǔ)水平越高，表示越可能處于癌癥晚期，預(yù)后較差；TM的基礎(chǔ)水平正�；騼H輕微升高，預(yù)示著極有可能腫瘤不再復(fù)發(fā)、復(fù)發(fā)時間延長或存活時間長。
  （四）多項TM的聯(lián)合應(yīng)用，提高檢測效率為提高TM的輔助治療價值，可進行多項TM的聯(lián)合檢測，合理選擇幾項靈敏度、特異性能互補的TM組成最佳組合進行聯(lián)合檢測，可提高腫瘤陽性檢出率，彌補靈敏度和特異性的不足，對每一種TM檢測最好能夠定期進行跟蹤觀察，這樣能去除假陽性和假陰性的存在，也是解決特異性不強的最好方法。
  （五）免疫定位診斷可以應(yīng)用放射性核素標(biāo)記的抗腫瘤單克隆抗體，注入患者體內(nèi)，進行影像定位，即放射免疫顯像（RII），或在手術(shù)中，注入患者體內(nèi)，以示蹤指導(dǎo)手術(shù)切除部位，即放射性免疫導(dǎo)向手術(shù)（RIGS）。若RII檢查結(jié)果陽性，在排除假陽性的可能后可確診；但結(jié)果若陰性，則不能排除腫瘤的存在，因為待測腫瘤可能不表達該放射性核素標(biāo)記抗體所針對的抗原決定簇。
  （六）免疫靶向治療將放射性核素、毒素或化療藥物與抗腫瘤抗體結(jié)合，以抗體所針對的腫瘤細胞膜相關(guān)抗原、即TM為靶位，進行導(dǎo)向治療。其最大的優(yōu)點是治療物質(zhì)與腫瘤細胞接近，對腫瘤殺傷強，對正常細胞影響較小。
  三、腫瘤標(biāo)志物檢測的臨床應(yīng)用原則
TM的應(yīng)用價值取決于其敏感度和特異度。然而目前臨床實驗室常用的TM中，大多數(shù)的敏感性或特異性均不高，在TM檢測和臨床應(yīng)用中，應(yīng)對其有一個全面的了解，對優(yōu)點和局限性有一個充分的認識。
  （一）高危人群篩查的應(yīng)用原則應(yīng)用TM對高危人群進行篩查時應(yīng)遵循下列原則：（1）TM對早期發(fā)現(xiàn)具有較高的靈敏度；（2）測定方法的靈敏度、特異性和重復(fù)性好（如AFP和PSA）；（3）篩查費用經(jīng)濟、合理；（4）對篩查中TM異常增高，但無癥狀和體征的患者，必須復(fù)查和隨訪。
  （二）腫瘤臨床診斷和病程監(jiān)測的應(yīng)用原則
  1、動態(tài)監(jiān)測：TM測定的臨床價值在于動態(tài)觀察。每個腫瘤患者對于各種TM都有各自的基礎(chǔ)水平。大多數(shù)患者在患癌癥之前，各種標(biāo)志物的個體正常水平是未知的，可能非常低，也可能接近參考區(qū)間上限，甚至高于上限。因此健康成人參考區(qū)間上限并無很大意義，相反每個患者TM水平的動態(tài)變化才是至關(guān)重要的，有時甚至在參考區(qū)間內(nèi)的濃度變化也是有價值的。
一些非惡性疾病也可引起TM濃度升高，但大多是一時性，而惡性腫瘤引起TM濃度升高則是持續(xù)性的，因此，每隔2~3周連續(xù)測定可以排除假陽性。另外，血清TM濃度水平動態(tài)變化方向和變化幅度，對于判斷惡性腫瘤的療效與復(fù)發(fā)是非常重要的。治療有效，TM濃度呈持續(xù)性下降；TM濃度下降緩慢或不下降，提示治療無效或手術(shù)后有腫瘤組織殘留；若連續(xù)3次（每次間隔2~4周）測定值均有較大幅度升高，則預(yù)示腫瘤復(fù)發(fā)。
  2、定期檢測：應(yīng)根據(jù)不同患者、不同的腫瘤制定不同時間表。一般而言，治療前應(yīng)對每個患者測定TM，通過1~2次檢測確定個體基礎(chǔ)值。治療后2~14天內(nèi)（測定時間應(yīng)根據(jù)TM半衰期而定），進行第1次TM值療效檢測。在剛開始的第1~2年，應(yīng)每月定期檢測，至TM濃度明顯下降后，每3個月測定1次。第3~5年，每半年檢測1次。第5~7年，每年1次。每次改變治療方案，或懷疑復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移時，應(yīng)及時測定TM濃度，如發(fā)現(xiàn)明顯增高，應(yīng)在1個月后復(fù)查1次，連續(xù)2次升高，提示復(fù)發(fā)或轉(zhuǎn)移。
  3、聯(lián)合檢測：同一種腫瘤或不同類型的腫瘤可有一種或幾種TM異常，同一TM也可在不同的腫瘤中出現(xiàn)，因而，多指標(biāo)應(yīng)用可在某一范圍內(nèi)尋找有效的診斷和監(jiān)測TM。此外，腫瘤組織和細胞的發(fā)生、發(fā)展是復(fù)雜的多步驟過程，腫瘤常有多種TM的異常，且在其不同的發(fā)展階段或不同的腫瘤細胞類型中，TM可能還有所不同。為提高TM的輔助診斷價值，確定何種或哪幾種TM可作為治療和復(fù)發(fā)以及預(yù)后評估的監(jiān)測指標(biāo)，應(yīng)進行TM聯(lián)合檢測。但聯(lián)合檢測指標(biāo)須經(jīng)科學(xué)分析、嚴(yán)格篩選。在上述前提下，合理選擇幾項靈敏度、特異性能互補的TM組成最佳組合，進行聯(lián)合檢測，通過臨床應(yīng)用，以循證醫(yī)學(xué)觀點來評價和修改聯(lián)合檢測的TM組合。
  四、腫瘤標(biāo)志物使用過程中應(yīng)注意的問題
  （一）確定正常參考值及判斷結(jié)果時，實驗室提供的“正常參考值”往往與臨床所見相差甚遠。重要的是，比較被檢者在觀察期中不同時間，或經(jīng)臨床治療前后有關(guān)TM水平的變化。
  （二）檢測結(jié)果必須與臨床其他檢查結(jié)果進行綜合分析。由于TM的特異性、敏感性均存在局限性，因此檢測結(jié)果不能獨立作為診斷的依據(jù)，必須與臨床患者狀況、體征檢查、X線、內(nèi)窺鏡，及超聲波檢查等各種診斷手段結(jié)果綜合分析、判斷。
  （三）在腫瘤臨床診治中的作用除極少數(shù)TM（AFP、PSA）外，大都不適用于腫瘤的初篩。TM主要應(yīng)用于鑒別診斷、病程分析、療效監(jiān)測、復(fù)發(fā)或轉(zhuǎn)移發(fā)現(xiàn)、治療指導(dǎo)及預(yù)后判斷。
  （四）比較針對一種腫瘤的不同標(biāo)志，選擇出最佳標(biāo)志，相互補充，從而提高診斷的陽性率。在聯(lián)合應(yīng)用多種TM提高敏感性的同時，還要注意其特異性的下降。因此，選擇出最佳組合，即敏感性高、特異性無明顯下降、組合項目最少，可以極大地提高血清TM檢測的有效性，避免盲目性，降低檢查費用。
  （五）重視室內(nèi)質(zhì)控、室間質(zhì)評及質(zhì)量保證，加強管理，包括儀器的維護、試劑的選擇、實驗條件及流程規(guī)范。手工ELISA每次每板均應(yīng)有陽、陰性對照及標(biāo)準(zhǔn)曲線的測定。雖然，迄今所知的TM還沒有任何一個敏感性與特異性均能達到100％的程度，但是，當(dāng)其應(yīng)用合理時，的確可為臨床提供非常有用的信息。因此，很多TM的測定在臨床常規(guī)診斷中已經(jīng)成為輔助工具。血清TM最佳組合的研究也應(yīng)在腫瘤檢驗中引起注意。
  五、常見的腫瘤標(biāo)志物生物學(xué)意義
  （一）甲胎蛋白（AFP）應(yīng)用于原發(fā)性肝細胞癌、卵巢胚竇癌、睪丸非精原細胞癌的檢測。AFP是原發(fā)性肝癌診斷中最佳的TM，我國原發(fā)性肝癌患者中60％~70％為AFP陽性。凡AFP＞500μg/L持續(xù)1個月或AFP>200μg／L持續(xù)2個月而無肝炎活動證據(jù)，排除妊娠和生殖腺內(nèi)、外胚胎性腫瘤，應(yīng)高度懷疑肝癌。AFP對原發(fā)性肝癌的臨床價值包括：（1）在各種診斷方法中專一性僅次于病理檢查，假陽性率為2％；（2）目前最好的早期診斷方法之一，可在癥狀出現(xiàn)前6~12個月做出診斷；（3）靈敏地反映了病情變化和治療效果；（4）有助于亞臨床期復(fù)發(fā)與轉(zhuǎn)移的發(fā)現(xiàn)。
  （二）癌胚抗原（CEA）應(yīng)用于由內(nèi)胚層分化而來的惡性腫瘤，如腺體腫瘤（乳腺癌、肺腺癌、胃癌、結(jié)腸癌、直腸癌），檢出陽性率較高。癌性胸腹水、胃液可先于血清出現(xiàn)陽性表現(xiàn)。由于在某些良性腫瘤如腸息肉中CEA也發(fā)現(xiàn)有增高，因此特異性不強，不能用于腫瘤篩選試驗，但可作為結(jié)直腸癌臨床分期指標(biāo)和病情動態(tài)檢測項目之一。
  （三）糖類抗原（CA19-9）又稱胃腸道癌性抗原，應(yīng)用于胰腺癌、膽管癌的檢測，結(jié)腸癌、胃癌也可以有較高陽性檢出率。其中，胰腺癌和膽囊癌患者血清CA19-9明顯升高，晚期患者更加顯著，敏感度為65％~87％，特異性78％~94％。此外，CA19-9還可作為肝癌患者AFP聯(lián)合檢測指標(biāo)，特別對AFP陰性原性肝癌患者，CA19-9有相當(dāng)?shù)年栃詸z出率。
  （四）糖類抗原（CA125）應(yīng)用于婦科惡性腫瘤的鑒別診斷，如卵巢上皮細胞癌、漿液性囊性癌、內(nèi)膜樣癌、粘液性囊性癌、透明細胞癌、惡性纖維上皮癌、惡性間皮瘤、生殖細胞癌等，CA125水平均可明顯增高。對肝癌、肺癌、結(jié)腸癌的診斷也有一定的參考價值。
  （五）糖類抗原（CA15-3）是一種與人類乳腺癌相關(guān)的抗原，是乳腺癌追蹤監(jiān)視的特異指標(biāo)，也是乳腺癌治療后監(jiān)視復(fù)發(fā)較好的觀察指標(biāo)。乳腺癌伴有肝及骨轉(zhuǎn)移時，CAl5-3增高。卵巢癌、子宮內(nèi)膜癌有一定陽性檢出率。
  （六）糖類抗原（CA724）從乳腺癌的肝轉(zhuǎn)移病灶中分離出一種腫瘤相關(guān)蛋白，對胃癌敏感度為60％，均高于CA19-9和CEA，亦適合胃癌術(shù)后及化療患者作為療效觀察和追蹤復(fù)發(fā)指標(biāo)。糖類抗原對膽道系統(tǒng)、結(jié)腸、直腸、胰腺腫瘤亦有一定敏感性，可作為聯(lián)合檢測參考指標(biāo)。
  （七）血清鐵蛋白是人體除血紅蛋白以外含鐵最豐富的蛋白質(zhì)，可用于原發(fā)性肝癌檢測，與AFP聯(lián)合檢測，可明顯提高檢測陽性率。在消化道腫瘤、鼻咽癌、乳腺癌發(fā)生骨轉(zhuǎn)移及肝、淋巴腺轉(zhuǎn)移時可明顯升高，可作為治療后動態(tài)觀察，有利于轉(zhuǎn)移癌發(fā)現(xiàn)或預(yù)后判斷。
此外，還有肺癌抗原CYFRA21-1、神經(jīng)特異性烯醇化酶、前列腺酸性磷酸酶、前列腺特異抗原、堿性磷酸酶及同工酶、肌酸激酶及同工酶、乳酸脫氫酶及同工酶，對有關(guān)腫瘤的診斷及觀察治療后的康復(fù)，判斷轉(zhuǎn)移及預(yù)后有很大作用。常見TM的英文簡稱及主要臨床應(yīng)用見表1（略）。
   20世紀(jì)80年代以來，TM開始大量涌現(xiàn)，所能使用的單克隆抗體數(shù)以千計，且新的抗體正在不斷問世，但人們至今尚未發(fā)現(xiàn)一種標(biāo)志物為癌細胞所特有，病理診斷仍然是判斷腫瘤最可靠手段。盡管目前TM還不能用于臨床確診，但在療效監(jiān)測、預(yù)后、指示復(fù)發(fā)和高危人群的普查中具有獨特的價值，其發(fā)展空間將會更加廣泛和深入。