- 腹部腫瘤學(第2版)
- 郝希山 王殿昌主編
- 3194字
- 2025-03-18 20:29:00
第6節(jié) 腹部腫瘤標志物
在腫瘤的研究及臨床實踐中,早期發(fā)現(xiàn)和診斷至關重要。腫瘤標志物在腫瘤普查、診斷、判斷預后和轉(zhuǎn)歸、評價治療效果和高危人群觀察等方面具有較大使用價值。隨著分子生物學和免疫學的發(fā)展,以及對腫瘤早期診斷的重視,腫瘤標志物的研究有了很大進展。
一、腫瘤標志物的概念及分類
腫瘤標志物(tumor marker)系指由腫瘤細胞產(chǎn)生的存在于腫瘤組織或分泌至體液中,或因腫瘤細胞刺激而由宿主細胞產(chǎn)生的與腫瘤性質(zhì)相關的物質(zhì)。這些物質(zhì)不存在于正常成人組織而見于胚胎組織,或在腫瘤組織中其含量超過正常含量,其存在有助于了解腫瘤的組織起源和細胞分化,從而可以幫助腫瘤的診斷、判斷預后及指導治療。理想的腫瘤標志物是:①特異性強;②靈敏度高;③其表達量或血中水平與腫瘤組織發(fā)展或大小呈正相關。
目前,常見的腫瘤標志物可分為以下幾類。
1.腫瘤胚胎性抗原標志物
指人類發(fā)育過程中,原本只在胎盤期才具有的蛋白質(zhì)物質(zhì),應隨胎兒的出生,其合成和分泌逐漸停止;而在腫瘤狀態(tài)時,機體重新合成和分泌這些蛋白,如甲胎蛋白、癌胚抗原等。
2.糖類標志物
為腫瘤細胞表面的抗原物質(zhì)或腫瘤細胞所分泌的物質(zhì),又稱為糖類抗原(carbohydrate antigen,CA),如CA125、CA19-9等。
3.酶類標志物
腫瘤細胞代謝旺盛,細胞通透性增加或誘導其他細胞和組織產(chǎn)生異常含量的酶,如神經(jīng)元特異性烯醇化酶、前列腺特異性抗原等。酶的改變既是腫瘤惡性生長的分子基礎,又是評價惡性和衡量分化的指標。
4.激素類標志物
指有分泌激素功能的細胞癌變時分泌激素量發(fā)生異常,或在正常情況下不能分泌激素的細胞轉(zhuǎn)化為腫瘤細胞后所生成的激素。
5.基因類標志物
包括癌基因和抑癌基因,如ras、c-myc、nm23、p53等。
二、腫瘤標志物的選擇
選擇適當?shù)臉酥疚锸悄[瘤檢測的重要條件,近年來腫瘤標志物的不斷發(fā)現(xiàn),為腫瘤診斷等提供了有利條件。以下對常用的幾種標志物作一簡要介紹。
1.細胞角蛋白(cytokeratin,CK)
角蛋白是1968年由Isikania等首先發(fā)現(xiàn)的,屬于中微絲蛋白家族,是細胞骨架蛋白的一種,存在于正常上皮細胞及上皮來源的腫瘤細胞內(nèi),在多種腫瘤患者血液中亦可見細胞角蛋白增加。根據(jù)分子量和等電點可分為20個亞型,其中CK18、CK19、CK20常作為消化道癌如胃癌、結(jié)腸癌早期診斷及微轉(zhuǎn)移檢測的指標。在細胞惡性轉(zhuǎn)化時,各類微絲的形態(tài)相當保守,故依其特別型對腫瘤進行分類,對臨床組織學診斷具有一定價值。
2.癌胚抗原(carcinoembryonic antigen,CEA)
CEA為多糖蛋白復合體,屬于免疫球蛋白超家族,編碼基因定位于19號染色體,1965年Gold等首先自人結(jié)腸癌組織中發(fā)現(xiàn)。CEA偶見于良性上皮性腫瘤及癌前病變組織中,而在腫瘤組織中有大量表達。在胃腸道腫瘤中均可見CEA的升高,且與大腸癌Duke分期相關。但因某些良性病變也可引起CEA升高,可結(jié)合其他指標和細胞學檢查。CEA也與預后及轉(zhuǎn)移有關,對于療效觀察和預后判斷有較大的臨床價值。
3.甲胎蛋白(alpha-fetal protein,AFP)
1956年,Bergstrand和Czar在人胎兒血清中發(fā)現(xiàn)一種胚胎專一性甲種球蛋白,以后證實為AFP。甲胎蛋白主要由胚胎卵黃囊細胞、胚胎肝細胞、胎兒腸道細胞合成,是一種糖蛋白,分子量為70kDa,編碼基因定位于染色體4q11~12。1964年,首次發(fā)現(xiàn)肝細胞癌患者血清中可測得AFP。AFP常用于原發(fā)性肝癌的鑒別診斷,對胃癌及胰腺癌等腫瘤的治療監(jiān)測亦有重要臨床價值。某些非惡性肝臟病變?nèi)绺斡不瘯r亦可見AFP升高,故與其他指標聯(lián)合監(jiān)測更為準確。
4.CA19-9
1979年,Koprowski等以結(jié)腸癌細胞免疫小鼠制備了單克隆抗體116NS19-9,其所識別的抗原稱為CA19-9。CA19-9是一種糖類抗原,與內(nèi)皮細胞表面受體結(jié)合,其功能與癌細胞浸潤和轉(zhuǎn)移有關,在消化道腺癌中明顯升高,陽性率以胰腺癌為最高。
5.p53
野生型p53是一種抑癌基因,位于17p13.1,含有11個外顯子和10個內(nèi)含子,編碼293個氨基酸的蛋白,是一種核磷蛋白。該蛋白不僅參與細胞周期的調(diào)控,還具有誘導細胞凋亡的功能。正常細胞內(nèi)的p53蛋白半衰期短,使野生型p53含量很低。但在腫瘤細胞內(nèi)p53蛋白表達量往往增加,主要是由于p53基因發(fā)生點突變。迄今發(fā)現(xiàn),在多達50%~60%的人體腫瘤中發(fā)生了p53的突變或缺失,如乳腺腫瘤、胃腸道腫瘤及呼吸道腫瘤等,且多發(fā)生于癌變的晚期,干擾野生型p53的功能,抑制細胞凋亡,允許DNA損傷的細胞進入細胞周期,這也是很多腫瘤對放、化療不敏感的原因之一。
6.ras基因家族
ras基因與人體腫瘤的關系極為密切,在很多腫瘤中都能檢測到ras基因的活化,也是第一個被克隆成功的癌基因。ras基因家族共有3個成員,即H-ras、K-ras和N-ras,ras基因產(chǎn)物是生長信號轉(zhuǎn)導的中介物。1982年第一次從膀胱癌細胞株T24分離并克隆出H-ras后,隨即證明H-ras激活的原因僅僅是第12密碼子的點突變。以后相繼從不同腫瘤的細胞株或標本中檢測出第13、19、61密碼子的點突變,當前較為一致的觀點是ras基因的點突變與腫瘤的形成有密切關系。已在多種腫瘤中檢測到ras基因的突變,如大腸腺癌中K-ras的突變率為50%,膽管腺癌和胰腺癌中達90%。
7.myc基因家族
myc基因家族包括有c-myc基因、N-myc基因和L-myc基因,myc基因具有高度保守性,3種myc蛋白都位于細胞核內(nèi),為轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子。myc基因通過過度表達和高度擴增參與了腫瘤的形成過程,擴增的程度可能還與腫瘤的發(fā)展密切相關。
8.端粒酶活性
端粒酶為核蛋白酶,主要成分為RNA和蛋白質(zhì),含有引物特異的識別位點,能以自身RNA為模板,合成端粒DNA序列,加到染色體末端。在大多數(shù)正常體細胞中不能檢測出端粒酶活性,只有在胚胎細胞和生殖細胞中有不同水平的端粒酶活性,而在腫瘤細胞中卻有異常的端粒酶活性表達。近年來,眾多學者通過對不同組織來源腫瘤的端粒酶活性進行研究,發(fā)現(xiàn)至少有80%以上的腫瘤組織中有端粒酶活性表達,而在癌旁組織和相應正常組織中不能檢出。端粒酶陽性率低于10%,說明端粒酶活性與惡性腫瘤之間有很密切的關系,所以檢測腫瘤組織的端粒酶活性可成為惡性腫瘤的診斷指標之一。端粒酶活性還與腫瘤患者的預后有一定相關性,目前端粒酶活性和端粒長度的改變已廣泛用于臨床上對各種惡性腫瘤的診斷和預后評估。
三、腫瘤標志物檢測技術簡介
目前腫瘤標志物的檢測技術主要有以下幾類。
1.免疫學技術
主要利用抗原抗體反應來定位組織或細胞內(nèi)的抗原成分,根據(jù)標記物的不同,可分為酶免疫測定(EIA)、熒光免疫測定(FIA)和放射免疫測定(RIA)。
2.分子生物學技術
利用現(xiàn)代分子生物學技術直接探查基因的存在或缺失,從而對腫瘤做出診斷。目前應用較多的有Southern雜交、Northern雜交、點雜交、原位雜交、限制性片段長度多態(tài)性(RFLP)和聚合酶鏈式反應(PCR)。
3.生物芯片技術
在基片表面有序地點陣排列一系列位置固定的、可尋址的識別分子,與待分析樣品反應的結(jié)果用核素法、化學熒光法或酶標法等顯示,然后用精密的掃描儀或CCD攝像技術記錄,通過計算機軟件分析、綜合成可讀的信息,包括基因芯片、蛋白芯片和組織芯片。
四、腫瘤標志物的研究展望
理想的腫瘤標志物應是特異性強、靈敏度高、與腫瘤的發(fā)展或大小相關,目前臨床應用的腫瘤標志物均未完全達到上述要求;同時,在腫瘤標志物檢測中假陽性與假陰性問題仍會出現(xiàn)。科學地評價腫瘤標志物的臨床價值,并進一步發(fā)展腫瘤標志物的研究,是亟待解決的問題。
首先,加強基礎研究,尋找新的腫瘤標志物。如目前應用較廣的CA系列和AFP均為糖蛋白,研究表明應用各種糖鏈異質(zhì)體作為標志,特異性比單純測定糖蛋白濃度要好。
其次,加強腫瘤基因標志的研究。分子生物學技術的進步、人類基因組計劃的實施均為腫瘤基因標志的開發(fā)和應用創(chuàng)造了十分有利的條件。尋找特異性腫瘤基因標志進行基因診斷,對于早期發(fā)現(xiàn)具有重要意義,并可在患者臨床表現(xiàn)之前預測腫瘤的易感性。
為提高測定的靈敏度,還要開發(fā)或引進新的檢測技術。目前,標記免疫技術、流式細胞技術、生物芯片等大大推動了腫瘤標志物測定技術的發(fā)展。此外,腫瘤早期診斷中,多指標聯(lián)合檢測以及定期動態(tài)監(jiān)測有利于提高檢測的靈敏度和特異性。
總之,腫瘤標志物的研究是一項多學科綜合性課題,隨著臨床檢測自動化、各種PCR技術、DNA測序、生物芯片等迅速發(fā)展,以及對腫瘤標志檢測的科學性、規(guī)范性不斷總結(jié),腫瘤標志物的研究水平和臨床應用必將有進一步提高和發(fā)展,在腫瘤預防、診斷和治療中發(fā)揮更大作用。
(張 鵬 李 慧)