肿瘤标志物检测:检验专业的新视角
肿瘤标志物检测:检验专业的新视角
姚萌 信阳市中医院
一、肿瘤标志物的概念与分类
肿瘤标志物是指在肿瘤发生和增殖过程中,由肿瘤细胞本身合成、释放,或由机体对肿瘤细胞反应而产生的一类物质。这些物质可存在于血液、体液、细胞或组织中,能够反映肿瘤的存在、发展以及对治疗的反应等情况。
从化学性质上,肿瘤标志物大致可分为以下几类:
1. 蛋白质类:如癌胚抗原(CEA)、甲胎蛋白(AFP)等。CEA 在多种恶性肿瘤,特别是结直肠癌、胃癌、胰腺癌等消化系统肿瘤中常升高。AFP 是诊断肝癌的重要标志物,尤其是在原发性肝细胞癌中,其水平显著升高,同时在一些生殖细胞肿瘤如睾丸癌、卵巢癌中也可能有异常表达。
2. 糖类抗原:包括 CA125、CA19-9、CA15-3 等。CA125 主要与卵巢癌密切相关,在卵巢上皮性癌患者中,其血清水平常明显升高,并且可用于卵巢癌的病情监测、疗效评估和复发预测。CA19-9 对胰腺癌较为特异,在胆管癌、胃癌等也可能升高。CA15-3 则在乳腺癌的辅助诊断和病情监测中有重要意义。
3. 酶类:例如前列腺特异性抗原(PSA),它是前列腺癌的重要标志物。PSA 分为总 PSA(tPSA)和游离 PSA(fPSA),当 tPSA 升高且 fPSA/tPSA 比值降低时,提示前列腺癌的可能性增大。此外,神经元特异性烯醇化酶(NSE)在小细胞肺癌中有较高的诊断价值,并且其水平变化与肿瘤的进展和治疗反应相关。
4. 激素类:如绒毛膜促性腺激素(hCG),在滋养层细胞肿瘤如葡萄胎、绒毛膜癌中会显著升高,同时在一些生殖细胞肿瘤和其他恶性肿瘤也可能有异常表达。某些内分泌肿瘤会分泌特定的激素,如甲状腺髓样癌可分泌降钙素,通过检测这些激素水平有助于肿瘤的诊断和病情评估。
5. 基因类:像癌基因如 ras、myc 等的突变,抑癌基因如 p53 的缺失或突变等都与肿瘤的发生发展密切相关。检测这些基因的异常改变可以为肿瘤的早期诊断、预后判断以及靶向治疗提供依据。例如,在结直肠癌中,检测 KRAS 基因的突变状态对于西妥昔单抗等靶向药物的使用具有重要指导意义。
二、肿瘤标志物检测的方法
1. 免疫学检测方法
放射免疫分析(RIA):该方法利用放射性核素标记抗原或抗体,通过检测放射性强度来测定肿瘤标志物的含量。其具有灵敏度高、特异性强的优点,但由于使用放射性物质,存在一定的安全隐患,且操作相对复杂,对设备和环境要求较高,目前在临床应用中有逐渐被其他方法替代的趋势。
酶联免疫吸附测定(ELISA):这是临床上最常用的肿瘤标志物检测方法之一。它基于抗原 抗体特异性结合反应,将酶标记在抗体或抗原上,通过酶催化底物显色来测定标志物的浓度。ELISA 操作简便、快速,成本相对较低,可实现自动化检测,适用于大量标本的筛查。例如在检测 AFP、CEA 等标志物时,ELISA 能够准确地测定其在血清中的含量,为肝癌、结直肠癌等肿瘤的诊断和监测提供重要依据。
化学发光免疫分析(CLIA):这是一种新型的免疫检测技术,利用化学反应产生的光信号来检测肿瘤标志物。它具有灵敏度高、检测范围宽、自动化程度高、检测速度快等优点。CLIA 可以检测多种肿瘤标志物,如 CA125、CA19-9 等,在肿瘤的早期诊断和病情监测方面发挥着重要作用。例如在卵巢癌患者的随访中,通过 CLIA 定期检测 CA125 水平,能够及时发现肿瘤的复发,以便采取进一步的治疗措施。
2. 基因检测方法
聚合酶链反应(PCR):PCR 技术可用于检测肿瘤相关基因的突变、扩增或缺失等。通过特异性引物扩增目标基因片段,然后对扩增产物进行分析,判断基因是否存在异常。例如在检测肺癌患者的 EGFR 基因突变时,PCR 技术能够快速、准确地确定突变类型,为靶向药物治疗提供依据。实时荧光定量 PCR(qPCR)还可以对基因的表达水平进行定量分析,了解肿瘤细胞中特定基因的转录活性,有助于肿瘤的诊断、预后判断和疗效评估。
基因测序:新一代测序技术如高通量测序能够对肿瘤组织或外周血中的全部或部分基因进行测序,全面检测基因的突变、插入、缺失、重排等各种变异情况。这种方法对于肿瘤的精准诊断、发现新的肿瘤驱动基因以及制定个体化的治疗方案具有重要意义。例如在一些罕见肿瘤或复杂肿瘤的诊断中,基因测序可以揭示其独特的基因变异图谱,为精准治疗提供线索。同时,在肿瘤的遗传性评估方面,基因测序也能够检测肿瘤相关基因的胚系突变,对于家族性肿瘤的筛查和预防有重要价值。
3. 其他检测方法
流式细胞术:主要用于检测肿瘤细胞的表面标志物、细胞周期和细胞凋亡等。通过对肿瘤细胞进行荧光标记,然后利用流式细胞仪对细胞进行逐个分析,可以了解肿瘤细胞的生物学特性。例如在白血病的诊断和分型中,流式细胞术检测白血病细胞表面的特定抗原表达,能够准确地确定白血病的类型,为治疗方案的选择提供依据。同时,在肿瘤的免疫治疗研究中,流式细胞术可以监测肿瘤微环境中免疫细胞的表型和功能变化,评估免疫治疗的效果。
免疫组化技术:是在组织切片上进行的肿瘤标志物检测方法。通过将特异性抗体与组织中的抗原结合,然后利用显色剂显示抗原的位置和表达强度。免疫组化技术在肿瘤的病理诊断中具有重要作用,它可以确定肿瘤的组织来源、分化程度、肿瘤细胞的增殖活性等。例如在乳腺癌的诊断中,检测雌激素受体(ER)、孕激素受体(PR)、人表皮生长因子受体 2(HER2)等标志物的表达情况,对于乳腺癌的分型、治疗方案的制定(如内分泌治疗、靶向治疗)以及预后判断都至关重要。
三、肿瘤标志物检测在肿瘤诊断中的应用
1. 辅助早期诊断
虽然肿瘤标志物不能单独确诊肿瘤,但在某些情况下对于肿瘤的早期发现具有重要提示作用。例如,AFP 对于肝癌高危人群(如慢性乙型肝炎、肝硬化患者)的早期筛查有重要意义。当血清 AFP 持续升高且排除其他肝脏良性疾病(如肝炎活动期、肝硬化再生结节等)时,应高度怀疑肝癌的可能,进一步进行影像学检查如超声、CT 或磁共振成像(MRI)等以明确诊断。对于女性,CA125 联合超声检查可提高卵巢癌早期诊断的准确性。在卵巢癌早期,CA125 可能会出现轻度升高,若同时发现卵巢有异常占位性病变,有助于早期发现卵巢癌,提高患者的生存率。
2. 肿瘤的鉴别诊断
不同类型的肿瘤可能有不同的肿瘤标志物表达模式,这有助于肿瘤的鉴别诊断。例如,CEA 升高常见于多种消化道肿瘤,但在肺癌、乳腺癌等也可能升高。当临床上发现肺部占位性病变且 CEA 升高时,需要进一步鉴别是原发性肺癌还是消化道肿瘤肺转移。若同时伴有 CA19-9 等消化道肿瘤标志物明显升高,则提示可能存在消化道肿瘤肺转移。又如,PSA 对于前列腺癌与前列腺增生的鉴别诊断有重要价值。虽然前列腺增生患者也可能出现 PSA 轻度升高,但一般不会超过 10ng/ml,且 fPSA/tPSA 比值相对较高。而前列腺癌患者 PSA 常明显升高,且 fPSA/tPSA 比值降低。
3. 肿瘤分期与预后评估
肿瘤标志物水平与肿瘤的分期有一定相关性。一般来说,肿瘤分期越晚,肿瘤标志物浓度越高。例如在结直肠癌中,术前 CEA 水平较高往往提示肿瘤可能已处于较晚期,有淋巴结转移或远处转移的可能。同时,肿瘤标志物的动态变化也可用于预后评估。若治疗后肿瘤标志物持续下降至正常范围,提示治疗有效,患者预后较好;反之,若治疗后肿瘤标志物下降不明显或再次升高,则提示肿瘤可能复发或治疗效果不佳,预后较差。在乳腺癌中,治疗后 CA15-3 持续升高往往预示着肿瘤的复发和转移,患者的生存时间可能缩短。
四、肿瘤标志物检测在肿瘤治疗中的应用
1. 疗效监测
在肿瘤治疗过程中,定期检测肿瘤标志物可以动态观察治疗效果。例如在化疗期间,通过检测肺癌患者的 NSE 水平,如果 NSE 逐渐下降,说明化疗药物对小细胞肺癌细胞有杀伤作用,治疗有效;若 NSE 不下降甚至升高,则提示化疗可能无效,需要调整治疗方案。对于胃癌患者接受靶向治疗时,检测 HER2 表达水平的变化,若治疗后 HER2 表达降低,说明靶向药物如曲妥珠单抗发挥了作用,肿瘤细胞的生长和增殖受到抑制。
2. 复发监测
肿瘤患者治疗后,肿瘤标志物可用于监测肿瘤的复发。如肝癌患者手术切除肿瘤后,定期检测 AFP,若 AFP 再次升高,且排除肝炎活动等因素,提示肝癌复发的可能性较大。卵巢癌患者治疗后,CA125 是监测复发的重要指标。临床研究表明,CA125 升高往往比临床症状和影像学检查发现复发灶提前数月,因此可以早期发现复发,及时采取挽救性治疗措施,提高患者的生存质量和延长生存期。
五、肿瘤标志物检测的局限性与影响因素
1. 局限性
假阳性和假阴性结果:肿瘤标志物并非肿瘤所特有,一些良性疾病也可能导致肿瘤标志物升高,从而出现假阳性结果。例如,CEA 在某些炎症性肠病、胰腺炎、肝硬化等疾病中可轻度升高。而部分肿瘤患者肿瘤标志物可能始终处于正常范围,出现假阴性结果。这可能与肿瘤的类型、分化程度、肿瘤细胞产生标志物的能力等因素有关。例如,某些高分化肝癌患者 AFP 可能正常,一些黏液性卵巢癌患者 CA125 升高不明显。
不能确诊肿瘤:肿瘤标志物只能作为肿瘤诊断的辅助手段,不能仅凭肿瘤标志物升高就确诊肿瘤。必须结合患者的临床症状、体征、影像学检查等综合判断。例如,CA19-9 升高可能提示胰腺癌,但也可能是胆管炎、胆囊炎等疾病引起,需要进一步通过腹部 CT、MRI 等检查来明确是否存在胰腺占位性病变。
2. 影响因素
生理因素:年龄、性别、妊娠等生理因素会影响肿瘤标志物水平。例如,老年人某些肿瘤标志物如 CEA 可能会有轻度升高;女性在妊娠期间,AFP、CA125 等标志物会生理性升高。
疾病因素:除了肿瘤本身,其他疾病如炎症、自身免疫性疾病等也会影响肿瘤标志物。如在类风湿关节炎患者中,可能出现 CA19 9 等标志物的升高。此外,肝肾功能异常也可能影响肿瘤标志物的代谢和排泄,导致其水平异常。例如,肾功能不全时,某些经肾脏排泄的肿瘤标志物如β2 微球蛋白可能在体内蓄积,血清水平升高。
检测方法与试剂差异:不同的检测方法和试剂对肿瘤标志物的检测结果可能存在差异。即使采用相同的检测原理,不同厂家的试剂在灵敏度、特异性、检测范围等方面也可能不同。例如,不同品牌的 ELISA 试剂盒检测 CEA 时,其正常参考值范围可能略有差异,这就要求临床医生在解读肿瘤标志物结果时,要了解所采用的检测方法和试剂的特点,避免因检测方法差异导致的误诊或误判。
六、肿瘤标志物检测的临床应用策略与展望
1. 临床应用策略
合理选择肿瘤标志物:应根据不同肿瘤的类型、患者的个体情况(如年龄、性别、家族史等)以及检测目的(如筛查、诊断、疗效监测、复发监测等)选择合适的肿瘤标志物。例如,对于有肝癌家族史且患有慢性乙型肝炎的患者,定期检测 AFP 对于肝癌的早期发现有重要意义;对于乳腺癌患者,除了检测常规的肿瘤标志物如 CA15 3 外,还应检测 ER、PR、HER2 等标志物,以指导治疗方案的制定。
联合检测:单一肿瘤标志物的诊断价值有限,联合检测多种肿瘤标志物可以提高诊断的准确性和敏感性。例如,在胰腺癌的诊断中,联合检测 CA19-9、CEA 和 CA125 等标志物,可以提高胰腺癌的检出率,减少假阴性结果。在肺癌的诊断和鉴别诊断中,联合检测 NSE、CYFRA21-1、CEA 等标志物,有助于区分小细胞肺癌与非小细胞肺癌,以及判断肺癌的组织学类型和分期。
动态监测:肿瘤标志物的动态变化比单次检测结果更有意义。对于肿瘤患者,应在治疗前、治疗过程中及治疗后定期检测肿瘤标志物,观察其变化趋势。如在结直肠癌患者化疗期间,每 2-3 个周期检测一次 CEA,若 CEA 持续下降,提示治疗有效,可继续原方案治疗;若 CEA 升高,则需考虑调整治疗方案或进一步检查排除肿瘤进展。
2. 展望
随着科技的不断进步,肿瘤标志物检测技术将不断发展。新型的检测技术如液体活检,通过检测外周血中的循环肿瘤细胞(CTCs)、循环肿瘤 DNA(ctDNA)和外泌体等,具有无创、可实时监测等优点,有望在肿瘤的早期诊断、疗效监测和复发预测等方面发挥更大的作用。例如,通过检测血液中的 ctDNA 突变谱,可以早期发现肿瘤相关基因的改变,实现肿瘤的超早期诊断。
此外,多组学技术(如基因组学、蛋白质组学、代谢组学等)的整合应用也将为肿瘤标志物的研究和临床应用带来新的突破。通过对肿瘤患者的多组学数据进行综合分析,可以发现更多特异性和敏感性高的肿瘤标志物,进一步提高肿瘤诊断和治疗的精准性,为肿瘤患者的个体化医疗提供更有力的支持。
肿瘤标志物检测在肿瘤的诊断、治疗和监测等方面具有重要意义,但同时也存在一定的局限性。临床医生和检验人员应充分了解肿瘤标志物的特点、检测方法及其临床应用价值,合理选择和应用肿瘤标志物,以提高肿瘤的诊疗水平,为肿瘤患者带来更好的医疗服务。