腫瘤標志物
腫瘤標志物是指特征性存在于惡性腫瘤細胞,或由惡性腫瘤細胞異常產生,或是宿主對腫瘤的刺激反應而產生,并能反映腫瘤發生、發展,監測腫瘤對治療反應的一類物質。腫瘤標志物存在于腫瘤患者的組織、體液和排泄物中,能夠用免疫學、生物學及化學的方法檢測到,以指導腫瘤的預后判斷以及治療。
華美生物提供各種用于腫瘤標志物檢測的體外診斷試劑原料,包括CA125抗原、HE4抗原、NSE抗原、PGII抗原、FER抗體等,并經過多平臺驗證,可用于化學發光、ELISA、POCT等平臺的診斷試劑盒的開發。
鐵蛋白 (FER)
鐵蛋白(Ferritin,FER)是一種由24條輕鏈和重鏈組成的球蛋白,分子量為450kDa。真核生物中是重要的貯鐵蛋白,其功能是維持機體鐵離子的可溶和非毒性狀態。鐵蛋白分布于整個機體,尤其以肝細胞和網狀內皮細胞含量最多,以痕量形式存在于血清中,能夠反應機體內鐵離子含量。
鐵蛋白含量測定是目前檢測鐵缺乏最準確的途徑。事實上,所有血清鐵和鐵蛋白低的患者都存在鐵缺乏。血清鐵蛋白含量是區別缺鐵性貧血(血清鐵蛋白減少)和慢性疾病貧血(血清鐵蛋白正常或上升)的重要指標,也可用于區別小紅細胞癥(鐵蛋白含量低)和輕型地中海貧血(鐵蛋白正常或升高)。鐵缺乏伴隨著鐵蛋白含量減少常出現在月經期和育齡期婦女以及兒童體內。血色病、急性肝炎、惡性腫瘤和慢性炎性疾病患者體內也會出現血清鐵蛋白含量的升高。
附睪蛋白E4 (HE4)
人附睪蛋白4(Human epididymis secretory protein E4 ,HE4)屬于乳清酸性4-二硫化中心(WFDC)蛋白家族,具有疑似胰蛋白酶抑制劑的特性。
正常情況下,HE4在人體中有非常低水平的表達,但在卵巢癌患者的組織和血清中會非常高,對卵巢癌檢測有高靈敏度,尤其是在早期無癥狀階段。
人附睪分泌蛋白4(HE4)是卵巢癌的新型生物標志物,對卵巢癌早期診斷、治療監測、預后評估,具有重要的臨床意義,也為卵巢癌早診早治帶來更有力的依據。
甲胎蛋白 (AFP)
甲胎蛋白(Alpha-fetoprotein,AFP)是一種糖蛋白,主要在胎兒肝中合成。胎兒13周時,AFP占血漿蛋白總量的1/3,妊娠30周時達最高峰,以后逐漸下降,出生時血漿中濃度為高峰期的1%左右,約40 mg/L,在周歲時接近成人水平(低于30μg/L)。
AFP可經羊水部分進入母體血循環。在產婦羊水或母體血漿中,AFP可用于胎兒產前監測。如在神經管缺損、脊柱裂、無腦兒等時,AFP可由開放的神經管進入羊水而導致其在羊水中含量顯著升高。胎兒在宮腔內死亡、畸胎瘤等先天缺陷亦可有羊水中AFP增高。
在成人,AFP可以在大約80%的肝癌患者血清中升高,在生殖細胞腫瘤出現AFP陽性率為50%,在胰腺癌或肺癌及肝硬化等患者亦可出現不同程度的升高。當肝細胞發生癌變時,恢復產生這種蛋白質的功能,而且隨著病情惡化,在血清中的含量會急劇增加,甲胎蛋白就成了診斷原發性肝癌的一個特異性臨床指標。
轉鐵蛋白 (TRF)
轉鐵蛋白(transferrin,TRF)為主要由肝細胞合成的,分子量約79.6kD的單鏈糖蛋白。TRF能可逆地結合鐵、銅、鋅、鈷等多價陽離子。血漿TRF的主要生理功能是轉運鐵離子,屬負性急性時相反應蛋白。
轉鐵蛋白可用于貧血的鑒別診斷,缺鐵性(低血色素性)貧血時,TRF代償性合成增加,但鐵飽和度遠低于30%再生障礙性貧血時,TRF正常或低下,而鐵飽和度增高;判斷營養狀態及肝功能,在營養不良及慢性肝臟疾病時下降腎病綜合征時因TRF大量從尿丟失,血清水平下降。
糖類抗原125 (CA125)
糖鏈抗原125(carbohydrate antigen 125,CA125)是很重要的卵巢癌相關抗原,1981年由Bast等用卵巢囊腺癌細胞系作抗原制成的單克隆抗體0C125發現。CA125是一種大分子多聚糖蛋白,分子量>200 000,存在于上皮性卵巢癌組織和病人的血清中。
糖類抗原50 (CA50)
糖鏈抗原50(carbohydrate antigen 50,CA50)化學結構為去巖藻糖基的CA19-9,即唾液酸化的Ⅰ型乳糖系四糖,其在正常組織中一般不存在。
CA50是胰腺和結、直腸癌的標志物,是最常用的糖類抗原腫瘤標志物,因其廣泛存在胰腺、膽囊、肝、胃、結直腸、膀胱、子宮,它的腫瘤識別譜比CA19-9廣,因此它又是一種普遍的腫瘤標志相關抗原,而不是特指某個器官的腫瘤標志物。CA50在多種惡性腫瘤中可檢出不同的陽性率,對胰腺癌和膽囊癌的陽性檢出率居首位,占94.4%;其它依次為肝癌(88%)、卵巢與子宮癌(88%)和惡性胸水(80%)等。可用于胰腺癌、膽囊癌等腫瘤的早期診斷,對肝癌、胃癌、結直腸癌及卵巢腫瘤診斷亦有較高價值。
糖類抗原19-9 (CA19-9)
糖鏈抗原19-9(carbohydrate antigen19-9,CA19-9)又稱胃腸癌相關抗原。1979年Koprowski將人的結腸癌細胞株SW1116細胞表面分離出來的單唾液酸神經節糖苷脂作抗原,制成相應的單克隆抗體1116-NS-19-9,用此單克隆抗體識別的腫瘤相關抗原即稱為CA199,分子量>36 000。在正常人的分泌物如唾液、精液、乳汁、消化液中也存在。
糖類抗原242 (CA242)
CA242(carbohydrate antigen 242)水平在正常人和良性腫瘤患者中很低,但在消化道等多種器官惡性腫瘤患者中CA242的水平很高,特別是胰腺癌、結直腸腫瘤中呈現高表達,因此對胰腺和結直腸癌具有很高的特異性和靈敏度,是胰腺癌和結直腸癌的第三代腫瘤標志物。
對胰腺癌的診斷,CA242優于CA19-9,敏感性可達66%~100%,對大腸癌的敏感性也達60%~72%。與CEA、CA19-9聯合應用可以提高胰腺癌、結、直腸癌診斷的敏感性。CA242是肺癌、胃癌等惡性腫瘤的輔助診斷標志物。CA242可用于正常人群的腫瘤早期篩查。
癌抗原72-4 (CA72-4)
糖鏈抗原72-4(carbohydrate antigen 72-4,CA72-4)是被兩種單克隆抗體(CC49和B72.3)所定義的腫瘤相關糖蛋白(TAG-72),第一種單克隆抗體CC49是抗高純度的TAG-72抗體,第二種單克隆抗體B72.3是抗人轉移乳腺癌細胞膜的抗體。CA72-4是胃腸道腫瘤和卵巢癌的標志物,分子量M400 000。
鱗狀上皮細胞癌抗原 (SCC)
鱗狀細胞癌抗原(squamous cell carcinoma antigen,SCC)是一種分子量為42 000的糖蛋白,它是從子宮頸鱗狀細胞癌組織中分離出來,屬于腫瘤相關抗原TA-4的亞段,存在于鱗狀細胞癌的胞質內,是一種較好的鱗癌腫瘤標志物。
神經元特異性烯醇化酶 (NSE)
神經元特異性烯醇化酶(neuron specific enolase,NSE)是烯醇化酶的一種同工酶,目前認為它是小細胞肺癌(SCLC)和神經母細胞瘤的腫瘤標志物。烯醇化酶同工酶根據α、β、γ三個亞基的不同,可分為αα、ββ、γγ、αβ和αγ五種二聚體同工酶。α亞基主要存在于肝、腎等組織β亞基主要存在于骨骼肌和心肌;γ亞基主要存在于神經組織。γγ亞基組成的同工酶屬神經元和神經內分泌細胞特有,故命名為神經元特異性烯醇化酶,此酶在正常人腦組織中含量最高,起源于神經內分泌細胞的腫瘤組織也有異常表達,研究發現SCLC也是一種能分泌NSE的神經內分泌性質腫瘤。NSE分子量為87 000,pH4.7,是一種酸性蛋白酶,參與糖酵解,主要作用是催化磷酸甘油變成烯醇式磷酸丙酮酸。癌腫組織糖酵解作用加強,細胞增殖周期加快,細胞內的NES釋放進入血液增多,導致此酶在血清內含量增高。NSE也存在于正常紅細胞和血小板中,標本溶血會影響測定結果,因此采血時要特別注意避免溶血。
游離前列腺特異性抗原 (fPSA)
PSA具有較強的器官特異性,雖在前列腺癌肥大及前列腺炎等良性前列腺疾病有升高,但在前列腺癌的篩查、輔助診斷、療效監測及復發預測等方面仍發揮重要作用,可用于前列腺良惡性疾病的鑒別輔助診斷。
PSA升高可見于前列腺癌、前列腺肥大及前列腺炎等疾病。前列腺癌手術后,t-PSA可降至正常,若術后t-PSA濃度不降或降后又升高,提示腫瘤轉移或復發。前列腺癌患者的f-PSA低于正常和良性疾病,因此f-PSA/t-PSA比值可作為前列腺癌的診斷指標,當f-PSA/t-PSA<15%,高度提示前列腺癌變,是前列腺良惡性疾病的鑒別點。
前列腺特異抗原 (PSA)
前列腺特異性抗原(prostate specific antigen,PSA)是在1979年由Wang首先報道的。它是一種由前列腺上皮細胞分泌的蛋白酶,為分子量34 000的單鏈糖蛋白,正常人血清中含量極微。前列腺癌患者的正常腺管結構遭到破壞,可見血清中PSA含量升高。目前,臨床上已廣泛將其用于前列腺癌的輔助診斷,但良性前列腺疾病時PSA也可輕度升高。血清總PSA(t-PSA)中有80%的PSA以各種結合形式存在,稱為復合PSA(c-PSA);20%的PSA以未結合的形式存在,稱為游離PSA(f-PSA)。
胃蛋白酶原(PG)
胃蛋白酶原(Pepsinogen,PG),由泌酸腺的主細胞合成,在胃腔內經鹽酸(HCL)或已有活性的胃蛋白酶(Pepsin)作用變成胃蛋白酶,將蛋白質分解成膘、胨及少量多肽。PG為一由375個氨基酸組成的蛋白多肽鏈,平均相對分子質量為42kDa,人胃粘膜中有7組胃蛋白同工酶原,根據其生化性質和免疫原性將其分成2個亞群,1-5組分的免疫原性相同,稱為胃蛋白酶原Ⅰ(PGⅠ,PGA),主要由胃底腺的主細胞和黏液頸細胞分泌;組分6和7被稱為胃蛋白酶原Ⅱ(PGⅡ,PGB),除由胃底腺的主細胞和黏液頸細胞分泌外,賁門腺和胃竇的幽門腺的黏液頸細胞以及十二指腸上段也能產生。
血清PGⅠ和PGⅡ反映胃黏膜腺體和細胞的數量,也間接反映胃黏膜不同部位的分泌功能。當胃黏膜發生病理變化時,血清PG含量也隨之改變。因此,監測血清中PG的濃度可以作為監測胃黏膜狀態的手段。2017年《中國慢性胃炎共識意見》高度肯定了PG的價值,指南給出了如下推薦意見:血清胃蛋白酶原(PG)Ⅰ、Ⅱ以及胃泌素17的檢測有助于判斷有無胃黏膜萎縮和程度。同時《中國早期胃癌篩查流程專家共識意見》,在肯定血清PG價值的同時,進一步提出了新型胃癌篩查評分系統,其中高齡、男性、HP抗體陽性、低胃蛋白酶原比值(PGR)、高血清G17水平作為胃癌的高危因子。
胃泌素17 (G17)
胃泌素(Gastrin)是一種主要由胃竇和十二指腸的G細胞分泌的胃腸激素,對調節消化道功能和維持其結構完整有重要作用。人體中95%以上有生物活性的胃泌素是α-酰胺化胃泌素,主要含兩種異構體G17和G34,其中80%~90%是由17個氨基酸殘基所組成的G17。G17僅由胃竇部G細胞分泌,因此G17是反映胃黏膜損傷情況的重要指標。以G17作為核心指標的人體血清胃功能檢測,屬于一項無創、無痛且安全、經濟的人體胃病檢測方法。這種檢測項目可以有效地減少胃癌患病風險,大幅度地提高胃癌疾病的早診以及早治概率,對于各種胃病的預防和治療都具有重要的積極意義。
《中國慢性胃炎共識意見2017年》明確血清胃蛋白酶原(PGⅠ、PGⅡ)以及G17的檢測有助于判斷有無胃黏膜萎縮及其程度。《慢性胃炎基層診療指南(實踐版2019)》進一步明確血清胃蛋白酶原(PGⅠ、PGⅡ)以及G17檢測有助于慢性萎縮性胃炎的診斷。PGⅠ、PGⅠ/PGⅡ比值降低,血清G17水平升高,提示胃體萎縮為主;若PGⅠ及PGⅠ/PGⅡ比值正常,血清G17水平降低,提示胃竇萎縮為主;全胃萎縮者,PG及G17均降低。
幽門螺桿菌(HP)
幽門螺桿菌(Helicobacter pylori, Hp)寄生在胃內的細菌,黏附于胃粘膜及細胞間隙。目前我國Hp感染率約50%。Hp感染是目前最明確的胃癌發生危險因素。人是幽門螺桿菌的唯一傳染源,主要藏在唾液、牙菌斑、胃和糞便里。
幽門螺桿菌(Hp)可以分泌毒素損壞人體細胞,引起炎癥、潰瘍及腫瘤等。幽門螺旋桿菌存在多種毒力因子,包括鞭毛蛋白(f lagellin)亞基A、鞭毛蛋白(f lagellin)亞基B、空泡毒素(vacuolating cytotoxin, VacA)、細胞毒素相關蛋白(cytotoxin associated gene A,CagA)和尿素酶(urease)亞基A、尿素酶(urease)亞基B等。
幽門螺旋桿菌是人胃內唯一能夠產生大量尿毒酶的細菌,故可通過檢測尿毒酶來診斷幽門螺旋桿菌感染。
基質金屬蛋白酶3(MMP3)
MMP-3是基質金屬蛋白酶超家族的成員之一,是一類能夠降解細胞外基質的蛋白酶,存在于正常人體,參與軟骨基質的降解,骨吸收,于細胞外基質中。MMP-3能作用于PG、LN、FN、Ⅲ型和Ⅳ型膠原及明膠,其活性受到三個水平的調節, 即基因轉錄水平,無活性酶前體經蛋白水解作用而激活以及特異性抑制因子(TIMP)的作 用。
MMP3是類風濕性關節炎疾病活動性、影像學監測、疾病結局可預測性和治療反應的可靠標志物,冠心病新的預測因子。還可作為預后監測指標,同時用于監測藥物治療效果。MMP-3與乳腺癌的發生、發展關系密切,而且在乳腺癌的浸潤、轉移過程中起重要作用。強直性脊柱炎患者血清MMP-3水平顯著高于正常人群,能有效反映出患者的疾病活動 及骨關節破壞程度,能為臨床判斷、病情進展及療效提供科學依據。
S100B蛋白 (S100B)
中樞神經特異蛋白(S100β)最初于1965年由Moore等首先在牛腦組織中發現,主要是由星形膠質細胞產生,通過半胱氨酸殘基形成二硫鍵,以二聚體活性形式存在與中樞神經系統中,約96%存在于腦內,當腦損傷或者血腦屏障受損時,腦脊液含量迅速升高,通過血腦屏障進入外周血,因此,血清S100β蛋白可作為中樞神經系統受損的早期標志物,也稱為腦損傷的“C反應蛋白”,《2016中國心肺復蘇專家共識》推薦使用S100β對神經功能的檢測與保護。S100β蛋白在一些惡性腫瘤中也會出現部分升高,比如惡性黑色素瘤、乳腺癌、腎癌、胃癌及卵巢癌等,聯合其他指標能篩查出高危的患惡性腫瘤群體。《黑色素瘤診療規范》(2018年版)推薦生物標志物中樞神經特異蛋白(S100β)作為黑色素瘤的篩選指標。
角蛋白(CYFRA21-1)
CYFRA21-1 廣泛分布于正常組織表面和單層上皮細胞,CYFRA21-1 主要用于非小細胞肺癌的檢測, 對于其他侵襲性膀胱癌、鼻咽癌、乳腺癌、肝癌、宮頸癌以及消化道腫瘤,也有一定的陽性率。在肝炎、胰腺炎、肺炎中也有一定程度升高,但通常不超過 10ng/ml。
胃泌素釋放肽前體(ProGRP)
胃泌素釋放肽前體是一種肺癌腫瘤標記物,通常用于肺癌的早期診斷以及判斷肺癌是否復發。
人甘聚糖-3 (GPC3)
GPC3在某些類型的腫瘤中過度表達,尤其是肝細胞癌(HCC)。血清GPC3水平和腫瘤細胞中GPC3 免疫反應性的預后意義已在HC 患者中確定。除了作為生物標志物的有用性外,GPC3作為一種新型治療靶分子也引起了人們的關注,針對GPC3的臨床試驗正在進行中。
癌胚抗原(CEA)
CEA,癌胚抗原(carcino-embryonic antigen),最初發現于結腸癌和胎兒腸組織中,故名癌胚抗原。CEA升高常見于大腸癌、胰腺癌、胃癌、小細胞肺癌、乳腺癌、甲狀腺髓樣癌等。但吸煙、妊娠期和心血管疾病、糖尿病、非特異性結腸炎等疾病,15%~53%的病人血清CEA也會升高,所以CEA不是惡性腫瘤的特異性標志,在診斷上只有輔助價值。此外,血清CEA水平與大腸癌的分期有明確關系,越晚期的病變,CEA濃度越高。
高爾基體蛋白73(GP73)
GP73,高爾基體蛋白73(Golgi protein 73),大量研究表明,高爾基體蛋白73比甲胎蛋白出現時間更早,在早期在診斷HCC時敏感度明顯高于后者,因此2011年國家衛生部已將高爾基體蛋白73測定列入原發性肝癌診療規范。高爾基體蛋白73是存在于高爾基體的一種跨膜蛋白,臨床上已逐漸成為診斷肝癌尤其是早期肝癌的血清標志物。