肺癌早期標志物的研究進展

1、肺癌早期標志物的研究進展肺癌早期標志物的研究進展1師癌研究背景肺癌是世界范圍內(nèi)瑕常見、致死人數(shù)最多的惡性腫癖z-s其發(fā)病率增長速度亦高居各 惡性腫瘤之首。肺癌分為小細胞肺癌(small cell lung cancer, sclc)和非小細胞肺癌 (non small cell lung cancer, nsclc),其中非小細胞肺癌約占肺癌總數(shù)的80%。由于 肺癌起病隱匿，li前仍缺乏有效的篩查和早期診斷方法，患者出現(xiàn)癥狀時多為晚期，預后 較差，總的5年生存率不超過15%,有癥狀者£10% 1。但在早期診斷的肺癌患者中， 手術治療的預后較中晚期肺癌明顯改善，其生存率可達70% 2。

2、臨床上傳統(tǒng)的診斷方法 如胸片、支氣管鏡、痰細胞學檢查等方法，缺乏足夠的特異性和敏感性，大多數(shù)肺癌患者 確診時已為晚期。因此，臨床上急需一種能夠早期診斷肺癌的方法。近年來，在肺癌的輔助診斷方面，腫瘤標志物(tumor marker, th)的研究十分活躍。腫 瘤標志物是指在腫瘤發(fā)生和増殖過程中，由腫瘤細胞所產(chǎn)生或分泌并釋放到血液、細胞、 體液屮，反映腫瘤存在和生長的一類物質。它具有高效、高靈敏、方便、標木易獲取及創(chuàng) 傷小等優(yōu)點，因此檢測、篩選及鑒泄腫瘤標志物一直是肺癌早期診斷研究的重點。2血清腫瘤標志物腫瘤標志物對肺癌診斷的價值己經(jīng)受到廣泛的巫視，口前尚未發(fā)現(xiàn)肺癌特異性抗原，用 于檢測的肺癌標志

3、物均為腫瘤相關物質。u前，比較有代表意義的肺癌腫瘤標志物主要可 以分為以下幾類3-5:胚胎抗原:如癌胚抗原(carcinoembryonic antigen, cea)； 糖蛋白類抗原：主耍冇糖類抗原19 9 (carbohydrate antigen 19 9, ca19 9)、糖 類抗原 125 (carbohydrate antigen 125, ca125)、糖類抗原 15 3 (carbohydrate antigen 15 3, ca15 3) 鱗狀細胞抗原(squamous cell carcinoma antigen, scc ag) 等；/fi蛋白類抗原：包括細胞角蛋白19片

4、段抗原(cytokeratin fragment antigen 211, cyfra21 1) 組織多肽特異性抗原(tissue polypeptide specific antigen,tps)等。酶類抗原：主要包括同t酶類,如胃泌素釋放肽前體(pro gastring peptide, progrp)、神經(jīng)元烯醇化酶(neuron specific endolase, nse)、乳酸脫氫酶 (lactic dehydrogenase, ldh)、谷光昔肽轉換酶(glutathione stransferase, gst) 基 質金屬蛋白酶(matrix metalloproteinase

5、s, mmps) 腫瘤m2型丙酮酸激酶(tumor m2 pyruvate kinase, tum2 pk)等6。2. 1胚胎抗原2. 1. 1癌胚抗原(cea) cea是一種廣譜的腫瘤標記物,是一種分子量為18 000的糖蛋 白，現(xiàn)在己經(jīng)廣泛應用于臨床。cea由gold和freedman 7等于1965年從結腸癌和胚 胎組織小提収出來的腫瘤相關抗原。最初它被認為是胃腸癌的特杲抗原，后來逐漸在肺 癌、乳腺癌以及胰腺癌等腫瘤中檢測到。cea在肺癌患者血清屮的水平明顯要高于正常人和良性肺病組患者8，具中腺癌陽性 率最高，達70%以上，明顯高于鱗癌；非小細胞肺癌明顯高于小細胞肺癌，并且tmi分期 越

6、高，血清cea水平越高。在肺癌引起的胸腔積液中，cea的陽性率高達75%。cea作為診斷肺癌的一種腫瘤標志物，已經(jīng)廣泛應用于臨床。但是，許多腫瘤細胞都能 產(chǎn)生cea,在一些良性腫瘤及非腫瘤疾病中也可見到部分患者有一時性的升高，吸煙者亦 可岀現(xiàn)假陽性。因其特異性較低，一般多與其他的腫瘤標志物聯(lián)合檢測才能提高對肺癌的 確診率。隨著新的腫瘤標志物的不斷涌現(xiàn)，cea在肺癌診斷中的重要性逐步下降，這也促 使人們?nèi)ふ覍Ψ伟└舾泻吞禺愋愿叩男碌哪[瘤標志物。2.2糖蛋門類抗原22. 1鱗癌相關抗原(scc ag) scc ag是一種鱗狀上皮抗原,最早由kato和torigoe 從宮頸鱗癌屮分離，最初用做

7、宮頸癌的tm,后來發(fā)現(xiàn)scc ag也存在于肺、咽、食管、ii 腔等多個部位的腫瘤中，特別是鱗狀細胞癌。scc ag是肺鱗癌較特異的標志物，肺鱗癌患者中scc ag陽性率為40%60%,在其 他類型的肺癌陽性率極低。在sclc和nsclc患者中其陽性率分別可達49%和55%,明顯要 高于cea的& 5%和18% 9 o盡管scc ag的敏感性要低于cea,但特異性比較高。另 外，see ag在血清半衰期很短，在肺癌根治術后2472 h內(nèi)即轉陰，術后復發(fā)或轉移時 再度升高，并早于臨床發(fā)現(xiàn)。因此，scc ag在監(jiān)測肺癌治療效果有較人價值。2. 2.2糖類抗原125 (ca125) ca125

8、扱初是用卵巢癌細胞為免疫原制備的單抗0c125 的相應抗原，后來發(fā)現(xiàn)師癌患者血清ca125亦有較高的陽性率，其敏感性為30%61 %, 特異性為34%67 %0 1990 kimura 10等首先提出血清ca125濃度的測定可提示肺癌 患者的預后，并報道幾乎所有ca125濃度水平升高患者均為肺癌晚期，其生存期較ca125 水平正常者明顯縮短。ca125可作為肺癌患者的獨立預后指標，而不受腫瘤大小、分期、 紐織類型、想者年齡的影響。2.3角蛋白類抗原2. 3. 1細胞角蛋口 19片段(cyfra21 1) cyfra21 1又稱細胞角質索，是近年發(fā)展起來 的一種新的腫瘤標志物11 o它是癌細胞分

9、化過程中產(chǎn)生的細胞角質蛋白19 (ck 19) 的片段。ck 19是上皮細胞中間絲的特征性蛋白組分，在多種正常上皮組織中存在。當上 皮細胞轉變?yōu)槟[瘤時，角蛋白結構不變但含量增加，由于腫瘤細胞的壞死和溶解，ck 19 的可溶性片段cyfra21 1可釋放入血。cyfra21 1存在于肺癌、食管癌等上皮起源的腫 瘤細胞的細胞質屮。cyfra21 1目前被認為是檢測肺鱗癌的首選tm 12 °與cea (27%), scc (15%)和 nse (16%)相比，cyfra21 1對肺癌(不分組織學類型)初步診斷的敏感性最高(47%)。 特別是檢測肺鱗癌，cyfra 211 (60%)的敏感性

10、遠遠高于cea (18%)和scc (31%). seemann等13對137例肺癌患者血清中的cyfra21 1進行 檢測，從組織學角度看，cyfra21 1對鱗癌的敏感性較腺癌和sclc顯著要高。因此，肺 癌患者血清中cyfra21 1含量的測左，對nsclc的早期診斷、療效監(jiān)測和預后觀察均冇垂要價值，尤具對鱗癌，其靈敏度和特異性均高于cea和scc ag,是一種很有價值的 nsclc的腫瘤標志物。2. 3.2組織多肽抗原(tps)組織多肽抗原(tps)由細胞角質蛋白8、18和9組成，由 處于增殖期的細胞產(chǎn)生并肆放，因此，tps的水平直接反映了細胞增殖、分化和腫瘤的浸 潤程度。血清tps在

11、各種組織類型的肺癌患者體內(nèi)均增高，無明顯組織特杲性。肺癌分期 越晚，血淸tps水平越高。一些研究捉示14 , tps診斷肺癌的敏感性與cyfra21 1 相當，陽性率約61%。盡管tps較低的敏感性*了它在肺癌早期診斷的應用，但tps亦 不失為判斷分期和預后的有用指標，且與其他t.m聯(lián)合檢測能提高總體陽性率。2. 4酶類抗原2. 4.1神經(jīng)元特杲性烯醇化酶(nse)烯醇化酗是一種哺乳動物組織小普遍存在的糖酵解 酶，神經(jīng)元特異性烯醉酶(nse)為其5種同工酶z。nse特異性存在于神經(jīng)內(nèi)分泌細胞及 胺前體攝取和脫竣細胞(amine precursor up take and decarboxyla

12、tion, apud)細胞 屮，作為神經(jīng)細胞的蛋門標志物而被wuo小細胞師癌(sclc)因具有神經(jīng)內(nèi)分泌細胞和 apud細胞的特征，可高頻度地產(chǎn)生nse 15。目前,nsec被公認為sclc的最有價值的tm之一,它的敏感性可達4 0%70% ,特異 性可達65%80%,被廣泛用于肺癌的診斷和治療后隨訪監(jiān)測。免疫組化和放免研究顯示， sclc患者nse陽性率約為60%80%,非小細胞肺癌患者陽性率20%。因此,nse有助于 sclc的診斷及具與非小細胞師癌的鑒別診斷。plebani 16等認為不同組織類型的肺癌 組織和血清中,nse含量依次為sclc、大細胞癌、鱗癌、腺癌。2.4.2胃泌素釋放肽

13、前體(rrogrp)胃泌素釋放肽前體(progrp)是近年來新發(fā)現(xiàn)的一種 sclc腫瘤標志物，它不僅對用于sclc的早期診斷，還有助于判斷治療效果及早期發(fā)現(xiàn)腫 瘤復發(fā)17。progrp作為腦腸肽一種的促胃液素釋放肽(grp)的前體，存在于人胎兒肺 的神經(jīng)內(nèi)分泌細胞內(nèi)。molina 18的研究表明,progrp> nse、cea、cyfra和scc在nsclc的陽性率分別是 30%、22.5%、55. 6%. 65. 2%和26.7%,在sclc的陽性率分別是73%、64%、53%、46%和4.5%。另外，從組織 學分類來看，progrp對sclc最敏感，cea對腺癌最敏感，cyfra 2

14、11對鱗癌最敏感。progrp和nse聯(lián)合應用于sclc時，陽性率可達88%, cea 一與cyfra聯(lián)合應用于nsclc陽性 率可達82%。初步研究表明，progrp是檢測sclc最敏感的標志物，progrp可與nse聯(lián)合 監(jiān)測sclc的療效。2. 4. 3腫瘤m2型丙酮酸激酶(tum2 pk)丙酮酸激酶(pyruvate kinase, pk)是糖酵解 途徑的一個關鍵酶，pk冇4種不同的同工酶，分別為l型、r型、ml型和m2型，在腫瘤 細胞中優(yōu)先表達m2 pk,隨著m2 pk表達上調，酶結構從傳統(tǒng)的三聚體型轉變?yōu)槎垠w 型，后者對磷酸烯醇式丙酗酸的親和力較弱，導致腫瘤細胞新陳代謝的改變，使

15、得腫瘤細 胞能在有限的營養(yǎng)供應下得以增殖。近年研究發(fā)現(xiàn),血清中m2 pk的檢測對肺癌、乳腺癌、胃腸道腫瘤、腎癌、胰腺癌等 腫瘤的早期診斷、預后判斷和療效評價方面非常有價值。schneider等19用eltsa法 測定了 144例新近診斷為肺癌的患者edta抗凝血漿中的m2 pk水平，與cyfra21 1、nse 等腫瘤標志物作比較,結果顯示m2 pk敏感性達58%,高于cea (39%)和cyfra (48%)。 在nsclc中，m2 pk敏感性更是高達65%,亦高于cyfra (58%)、cea (42%),其濃度與 肺癌的組織學類型無關，但與肺癌分期明顯相關。但值得一提的是，部分健康人及非

16、惡性 疾病的患者，尤其是急性炎癥患者，血清的m2 pk亦被檢測到升高，m2 pk的應用價值 也兇此受到疑質。2. 5其他腫瘤標志物除上述腫瘤標志物外，帥癌腫瘤標志物還包括瘤基因及抑瘤基因蛋白產(chǎn)物以及抗體和細 胞因子類。其中瘤基因及抑瘤基因蛋白產(chǎn)物及抗體主要有bj tsa 9 20、p53、 c erbb 2和bcl 2蛋門21 等；細胞因子類主要包括腫瘤壞死因子、a 干擾素及 可溶性白介素 2 22, 23、神經(jīng)細胞黏附分子(nerve call adhension molecule, ncam) 24、血管內(nèi)皮生長因子(vascular endothelial growth factor,

17、vegf) 253前景和展望腫瘤標志物的檢測，對肺癌的早期診斷、組織學分型、臨床分期、預后判斷和療效監(jiān)測 具有重要應川價值。盡管現(xiàn)在有許多腫瘤標志物不斷被發(fā)現(xiàn)、研究和應川，但由于肺癌組 織病理的多樣性、同種病理腫瘤細胞的界質性和腫瘤生物學行為的復雜性，冃前還沒有找 到一種敏感性和特異性均很高的tm。因此，今后的研究方向z是探索新的可實際應用于 臨床診斷和治療的靈敏、特異的肺癌腫瘤標志物。此外，對多種tm聯(lián)合檢測也不失為一 種能有效提高肺癌檢出率的手段。近年來，有人將蛋口芯片檢測技術應用于tm的聯(lián)合檢 測，使tm的聯(lián)合檢測變得更加簡便、快速和可靠?？倆,隨著基因組學和蛋白質組學技術、高通量技術及

18、生物信息學技術的飛速發(fā)展，腫 瘤標志物的篩選和鑒定亦將步入一個新的臺階。這不僅為腫瘤研究帶來了新的思維方式和 研究領域，而冃提供了強有力的技術支持，已經(jīng)廣泛涉及到腫瘤的甲期篩查、診斷、分 類、治療以及與后估計等方而，這是邁向臨床蛋口質組學的第一步。將來的腫瘤診斷是基 因組和蛋白質結合的分子譜診斷，而不再僅僅基于組織結構的病理診斷，并且將針対不同 患者的不同分子表達譜，制定針對個人的治療方案，真正實現(xiàn)腫瘤的個體化治療。今后腫瘤標志物的研究將向以下幾個方向發(fā)展:腫瘤的分了分期標志物：應用蛋白質 組學研究策略對腫瘤進行分子分期，這將有助于腫瘤的個體化治療；腫瘤標志物的簇分 析：聯(lián)合多種腫瘤標志物，根

19、據(jù)蛋白質譜或基因表達譜的改變進行多變量分析，客觀地分 析和判斷病情：無創(chuàng)或微創(chuàng)篩查：尋找無創(chuàng)或微創(chuàng)方法，進行腫瘤的早期診斷和風險人 群篩查。腫瘤標志物的研究策略為腫瘤的診斷和治療帶來了深遠而廣泛的影響，必將會極 大地推動腫瘤研究的進程，為人類最終戰(zhàn)勝腫瘤做出貢獻?！緟⒖嘉墨I】1 jemal a, tiwaei r c, murray t, et al. cancer statistics j ca cancerj clin, 2004,54:92119.2 klose j, kobalz u. two dimensiorml electrophoresis of proteins: an up

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