肺癌早期標(biāo)志物的研究進(jìn)展

1、肺癌早期標(biāo)志物的研究進(jìn)展肺癌早期標(biāo)志物的研究進(jìn)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(xì)胞肺癌(small cell lung cancer, sclc)和非小細(xì)胞肺癌 (non small cell lung cancer, nsclc),其中非小細(xì)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(shí)多為晚期，預(yù)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(shù)治療的預(yù)后較中晚期肺癌明顯改善，其生存率可達(dá)70% 2。

2、臨床上傳統(tǒng)的診斷方法 如胸片、支氣管鏡、痰細(xì)胞學(xué)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(shí)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(biāo)志物(tumor marker, th)的研究十分活躍。腫 瘤標(biāo)志物是指在腫瘤發(fā)生和増殖過程中，由腫瘤細(xì)胞所產(chǎn)生或分泌并釋放到血液、細(xì)胞、 體液屮，反映腫瘤存在和生長的一類物質(zhì)。它具有高效、高靈敏、方便、標(biāo)木易獲取及創(chuàng) 傷小等優(yōu)點(diǎn)，因此檢測、篩選及鑒泄腫瘤標(biāo)志物一直是肺癌早期診斷研究的重點(diǎn)。2血清腫瘤標(biāo)志物腫瘤標(biāo)志物對肺癌診斷的價(jià)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(biāo)志

3、物均為腫瘤相關(guān)物質(zhì)。u前，比較有代表意義的肺癌腫瘤標(biāo)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(xì)胞抗原(squamous cell carcinoma antigen, scc ag) 等；/fi蛋白類抗原：包括細(xì)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(zhuǎn)換酶(glutathione stransferase, gst) 基 質(zhì)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(biāo)記物,是一種分子量為18 000的糖蛋 白，現(xiàn)在己經(jīng)廣泛應(yīng)用于臨床。cea由gold和freedman 7等于1965年從結(jié)腸癌和胚 胎組織小提収出來的腫瘤相關(guān)抗原。最初它被認(rèn)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(dá)70%以上，明顯高于鱗癌；非小細(xì)胞肺癌明顯高于小細(xì)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(dá)75%。cea作為診斷肺癌的一種腫瘤標(biāo)志物，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于臨床。但是，許多腫瘤細(xì)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(shí)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(biāo)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(biāo)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(biāo)志物。2.2糖蛋門類抗原22. 1鱗癌相關(guān)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(gè)部位的腫瘤中，特別是鱗狀細(xì)胞癌。scc ag是肺鱗癌較特異的標(biāo)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(dá)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(shù)后2472 h內(nèi)即轉(zhuǎn)陰，術(shù)后復(fù)發(fā)或轉(zhuǎn)移時(shí) 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(jià)值。2. 2.2糖類抗原125 (ca125) ca125

8、扱初是用卵巢癌細(xì)胞為免疫原制備的單抗0c125 的相應(yīng)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(yù)后，并報(bào)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(dú)立預(yù)后指標(biāo)，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(xì)胞角蛋口 19片段(cyfra21 1) cyfra21 1又稱細(xì)胞角質(zhì)索，是近年發(fā)展起來 的一種新的腫瘤標(biāo)志物11 o它是癌細(xì)胞分

9、化過程中產(chǎn)生的細(xì)胞角質(zhì)蛋白19 (ck 19) 的片段。ck 19是上皮細(xì)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(dāng)上 皮細(xì)胞轉(zhuǎn)變?yōu)槟[瘤時(shí)，角蛋白結(jié)構(gòu)不變但含量增加，由于腫瘤細(xì)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(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)屮。cyfra21 1目前被認(rèn)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(xué)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(yuǎn)遠(yuǎn)高于cea (18%)和scc (31%). seemann等13對137例肺癌患者血清中的cyfra21 1進(jìn)行 檢測，從組織學(xué)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(yù)后觀察均冇垂要價(jià)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(jià)值的 nsclc的腫瘤標(biāo)志物。2. 3.2組織多肽抗原(tps)組織多肽抗原(tps)由細(xì)胞角質(zhì)蛋白8、18和9組成，由 處于增殖期的細(xì)胞產(chǎn)生并肆放，因此，tps的水平直接反映了細(xì)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(dāng)，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(yīng)用，但tps亦 不失為判斷分期和預(yù)后的有用指標(biāo)，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(xì)胞及 胺前體攝取和脫竣細(xì)胞(amine precursor up take and decarboxyla

12、tion, apud)細(xì)胞 屮，作為神經(jīng)細(xì)胞的蛋門標(biāo)志物而被wuo小細(xì)胞師癌(sclc)因具有神經(jīng)內(nèi)分泌細(xì)胞和 apud細(xì)胞的特征，可高頻度地產(chǎn)生nse 15。目前,nsec被公認(rèn)為sclc的最有價(jià)值的tm之一,它的敏感性可達(dá)4 0%70% ,特異 性可達(dá)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(xì)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(xì)胞師癌的鑒別診斷。plebani 16等認(rèn)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(xì)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(biāo)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(fù)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(xì)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(xué)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(yīng)用于sclc時(shí)，陽性率可達(dá)88%, cea 一與cyfra聯(lián)合應(yīng)用于nsclc陽性 率可達(dá)82%。初步研究表明，progrp是檢測sclc最敏感的標(biāo)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(gè)關(guān)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(xì)胞中優(yōu)先表達(dá)m2 pk,隨著m2 pk表達(dá)上調(diào)，酶結(jié)構(gòu)從傳統(tǒng)的三聚體型轉(zhuǎn)變?yōu)槎垠w 型，后者對磷酸烯醇式丙酗酸的親和力較弱，導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞新陳代謝的改變，使

15、得腫瘤細(xì) 胞能在有限的營養(yǎng)供應(yīng)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(yù)后判斷和療效評價(jià)方面非常有價(jià)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(biāo)志物作比較,結(jié)果顯示m2 pk敏感性達(dá)58%,高于cea (39%)和cyfra (48%)。 在nsclc中，m2 pk敏感性更是高達(dá)65%,亦高于cyfra (58%)、cea (42%),其濃度與 肺癌的組織學(xué)類型無關(guān)，但與肺癌分期明顯相關(guān)。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(yīng)用價(jià)值 也兇此受到疑質(zhì)。2. 5其他腫瘤標(biāo)志物除上述腫瘤標(biāo)志物外，帥癌腫瘤標(biāo)志物還包括瘤基因及抑瘤基因蛋白產(chǎn)物以及抗體和細(xì) 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(xì)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(xì)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(biāo)志物的檢測，對肺癌的早期診斷、組織學(xué)分型、臨床分期、預(yù)后判斷和療效監(jiān)測 具有重要應(yīng)川價(jià)值。盡管現(xiàn)在有許多腫瘤標(biāo)志物不斷被發(fā)現(xiàn)、研究和應(yīng)川，但由于肺癌組 織病理的多樣性、同種病理腫瘤細(xì)胞的界質(zhì)性和腫瘤生物學(xué)行為的復(fù)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(shí)際應(yīng)用于 臨床診斷和治療的靈敏、特異的肺癌腫瘤標(biāo)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(shù)應(yīng)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(xué)和蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)、高通量技術(shù)及

18、生物信息學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，腫 瘤標(biāo)志物的篩選和鑒定亦將步入一個(gè)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(lǐng)域，而冃提供了強(qiáng)有力的技術(shù)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(jì)等方而，這是邁向臨床蛋口質(zhì)組學(xué)的第一步。將來的腫瘤診斷是基 因組和蛋白質(zhì)結(jié)合的分子譜診斷，而不再僅僅基于組織結(jié)構(gòu)的病理診斷，并且將針対不同 患者的不同分子表達(dá)譜，制定針對個(gè)人的治療方案，真正實(shí)現(xiàn)腫瘤的個(gè)體化治療。今后腫瘤標(biāo)志物的研究將向以下幾個(gè)方向發(fā)展:腫瘤的分了分期標(biāo)志物：應(yīng)用蛋白質(zhì) 組學(xué)研究策略對腫瘤進(jìn)行分子分期，這將有助于腫瘤的個(gè)體化治療；腫瘤標(biāo)志物的簇分 析：聯(lián)合多種腫瘤標(biāo)志物，根

19、據(jù)蛋白質(zhì)譜或基因表達(dá)譜的改變進(jìn)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(jìn)行腫瘤的早期診斷和風(fēng)險(xiǎn)人 群篩查。腫瘤標(biāo)志物的研究策略為腫瘤的診斷和治療帶來了深遠(yuǎn)而廣泛的影響，必將會極 大地推動腫瘤研究的進(jìn)程，為人類最終戰(zhàn)勝腫瘤做出貢獻(xiàn)。【參考文獻(xiàn)】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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