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肿瘤标志物检测的影响因素和应用原则

2017-09-30

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导读:肿瘤标志物是指在肿瘤的发生和增殖过程中,由肿瘤细胞本身所产生的或者是由机体对肿瘤细胞反应而产生的……

一、肿瘤标志物

㈠ 肿瘤标志物的定义

肿瘤标志物是指在肿瘤的发生和增殖过程中,由肿瘤细胞本身所产生的或者是由机体对肿瘤细胞反应而产生的,反映肿瘤存在和生长的一类物质,包括蛋白质、激素、酶、多胺及癌基因产物等。 肿瘤抗原可以是肿瘤标志物,但肿瘤标志物不一定是肿瘤抗原 。肿瘤患者血液或体液中肿瘤标志物的检测,对肿瘤的辅助诊断、鉴别诊断、疗效观察、病情监测以及预后的评价具有一定的价值。

理想的肿瘤标志物应具有以下特性: ① 灵敏度 高,使 肿瘤能早期发现,早期诊断; ②特异性好, 即 肿瘤患者 为阳性,而非 恶性 肿瘤 患者 为阴性,因此, 能对良、恶性肿瘤进行鉴别; ③能 对肿瘤进行定位 , 即 具有 器官特异性; ④ 与 病情严重程度、 肿瘤大小或分期有关,即肿瘤越大或越晚期, 肿瘤标志物 浓度越高; ⑤ 监测肿瘤治疗效果, 即 肿瘤标志物 浓度增高或降低与治疗效果密切相关 ; ⑥ 监测肿瘤的复发, 即 肿瘤 治疗后 肿瘤标志物 浓度降低, 肿瘤复发时明显升高;⑦预测肿瘤的预后,即肿瘤标志物浓度越高,预后越差,反之亦然。但至今还没有一种肿瘤标志物能完全满足上述要求。

㈡ 肿瘤标志物的分类

肿瘤标志物可存在于细胞表面、细胞质、细胞核和细胞外。肿瘤标志物的分类和命名尚未完全统一,体液中的肿瘤标志物一般分为, 胚胎抗原类、 糖链蛋白 类、激素类、酶和 同工酶 类 及癌基因产物 类 等。

1 。 胚胎抗原类: 如 AFP , CEA 等,是从肝 癌、结肠癌的组织中发现的,而 胚 胎时期的 肝、 胃肠管组织也能合成,并存在于胎儿的血清中,因此称为 胚胎抗原。

2 。 糖链抗原 类 :是用各种 肿瘤细胞株制备单克隆抗体,来识别的肿 瘤相关抗原,大多是 糖蛋白或粘蛋白,如 CA125 , CA15-3 , CA19-9 等。

3 。 激素类: 正常情况下不产生激素的某些组织,在发生恶变时能产生和释放一些肽类激素并导致相应的征候群,因此,这些异位内分泌激素升高也可作为肿瘤相关的标志物,如小细胞肺癌可分泌促肾上腺皮质激素,患甲状腺髓样癌时 降钙素升高, 患绒毛膜上皮细胞癌时 hCG 明显升高。

4 。 酶和 同工酶 类: 当机体某个部位发生肿瘤时 , 肿瘤细胞代谢异常,使某些酶或 同工酶 合成增加;或由于肿瘤组织的压迫和浸润,导致某些酶的排泄受阻,使肿瘤患者血清中酶活性异常升高。 酶是较早发现并用于临床诊断的一类 肿瘤标志物,如患 肝 癌时 γ GT 升高, 患前列腺癌时 PAP 升高等。

5。 蛋白质 类: β 2 微球 蛋白,铁蛋白等在 肿瘤发生时会 升高;多发性骨髓瘤 时本 - 周蛋白阳性,是临床常用的肿瘤标志物。

6 。 癌基因产物 类: 癌基因的激活和抑癌基因的变异,可使正常细胞 发生 恶变, 导致肿瘤的发生。因此, 癌基因表达的蛋白可作为肿瘤标志物,如 ras 基因蛋白, myc 基因蛋白, p53 抑癌基因蛋白等。

㈢ 影响血液和体液中肿瘤标志物浓度的因素

1 。肿瘤的大小和肿瘤细胞的数目:肿瘤越大细胞越多,肿瘤标志物的浓度越高。

2 。 肿瘤细胞合成和分泌肿瘤标志物的速度:肿瘤细胞合成和分泌肿瘤标志物的速度越快,血液循环中肿瘤标志物的浓度越高。

3 。肿瘤组织的血液供应好坏:若血液供应差,血液循环中肿瘤标志物的浓度低。

4 。肿瘤细胞是否有坏死和坏死的程度:肿瘤细胞坏死后,释放出大量肿瘤标志物,使肿瘤局部和血液中肿瘤标志物的浓度升高。

5 。肿瘤细胞的分化程度和肿瘤的分期:肿瘤细胞分化程度越差,恶性程度越高,越晚期,产生的肿瘤标志物越多。

6 。 肿瘤细胞是否表达和合成肿瘤标志物:有些肿瘤细胞不表达、不携带肿瘤标志物,则在血液和体液中就检测不到。

7 。肿瘤标志物在体内的降解和排泄速度:若肝、肾功能差,排泄速度慢,则肿瘤标志物在体内可异常升高。

二、肿瘤标志物检测的影响因素和质量控制

㈠ 分析前

1。 标本的采集 血液标本的正确采集和保存是肿瘤标志物测定结果准确的重要保证。如前列腺按摩、前列腺穿刺、 射精、 导尿和直肠镜检查后,血液 PSA 和 PAP 值可升高;肝、肾功能异常和胆道排泄不畅、胆汁淤滞等均可造成肿瘤标志物如 CEA 、 ALP 、 GGT 、 细胞因子 等浓度增高;某些药物会影响肿瘤标志物的浓度,如抗雄激素治疗前列腺癌时可抑制 PSA 产生,导致 PSA 假阴性结果; 唾液和汗液污染 标本 可使 SCC 升高。

由于红细胞和血小板中也存在神经元特异性烯醇化酶,因此,样本溶血可使血液中 NSE 浓度 增高。 试管内的促凝剂,对某些项目的测定有 干扰。

2。 标本的保存 血液标本采集后应及时离心,保存 於 4 ℃ 冰箱中, 24 小时内测定;如在短期内测定,则应 -20 ℃ 保存,长期保存应置 -70 ℃ 冰箱 , 标本应防止反复冻融。酶类和激素类肿瘤标志物不稳定,易降解,应及时测定或低温保存。

㈡ 分析中

1。 测定方法和试剂对检测结果的影响: 从方法学来看,肿瘤标志物测定方法很多,有放射免疫测定法,酶联免疫测定法,化学发光免疫测定法等,每种测定方法有自己的精密度和重复性,但手工操作的方法重复性较差,误差比较大,操作时要特别认真;用自动化仪器进行测定,重复性好,误差小。

不同的试剂盒测定也有差异 , 其原因可能是由于使用的单克隆抗体针对抗原的位点不同所致。有时即使使用同一抗体,也可能因抗原异质性或基质的影响而得到不同的结果。有研究报道,使用 12 种不同的 CEA 试剂盒检测某一混合血清中 CEA 的浓度,结果其差异超过 100% 。导致分析间误差的主要原因是没有测定的标准化,包括缺乏统一的抗原、抗原成分、校正品和参考方法等。因此,在工作中要尽量使用同一种方法,同一种仪器和同一厂家的试剂盒进行测定。

2。 “钩状效应”对检测结果的影响: 肿瘤标志物的范围常涵盖几个数量级,“钩状效应”可将高浓度结果错误报告为低浓度。 酶联免疫测定或免疫放射测定时,若待测样本中抗原浓度过高,会出现高浓度后带现象,即“钩状效应”,此时免疫反应被明显抑制,出现错误的低值,要消除这种干扰,只有对样本进行适当稀释后重新测定。

3。 交叉污染 对检测结果的影响: 当测定很高浓度的标本时,交叉污染成为一个导致假阳性的潜在问题,所以应不时地复查有无标本被交叉污染。

4。 嗜异性抗体对检测结果的影响: 大多数肿瘤标志物的测定中常使用 一对鼠 单克隆抗体来与肿瘤抗原反应,如果病人血清中存在嗜异性抗体 ,它可能在两种鼠单克隆抗体间起“桥梁”作用,导致在无抗原的情况下,出现肿瘤标志物浓度增高的假象。避免的办法是在样本中先加入提纯的鼠 IgG ,经温育后,再用 PEG 沉淀鼠 IgG 和人抗鼠 IgG 复合物,然后再进行测定。嗜异性抗体可出现在曾被鼠或宠物咬过的人,以及使用过动物免疫剂治疗过的人。

5 肿瘤标志物检测的质量控制

⑴ 检测结果的重复性要求: 常规肿瘤标志物测定的变异系数, 批内 CV<5% , 批间 CV<10% ( 期望值 ) 。

⑵ 室内 质 控标本的 要求: 室内 质控应 包括阴性和阳性低值和高值质控血清,要能涵盖肿瘤标志物测定的范围 。

⑶ 室内 质控品 要求: 以 血清为基质。

⑷ 室内 质 控图: 肿瘤标志物很少有参考方法 ,要坚持作 室内 质 控图, 以均值为靶值,来判断试验的稳定性和重复性。

㈢ 分析后:

1 。参考值范围, 不同标本如血液、尿液、胸、腹水等,必须有不同的参考值。不同地区、不同人群、不同方法、不同试剂和设备应建立自己的参考值范围。

2 。病人基础 测定 值的变化, 对于结果的 分析极 有价值。故应监测病人治疗前、治疗中和治疗后各个阶段 肿瘤标志物含量 的变化,最好画一张 肿瘤标志物含量 的变化的曲线图,以便综合分析。

3 。上升或下降 25 %的临床意义 ,一般病人的结果在排除检测方法引起的误差后,上升或下降 25 %都有临床价值。对于测定结果升高的标本 必须复查,以防 测定误差。

4 。加强与临床的交流和沟通, 由于 肿瘤标志物测定其临床意义的特殊性,必须 加强与临床的交流和沟通,当改变肿瘤标志物检测方法和试剂时,必须通知临床,否则会影响结果的判断。 建议医师开化验单时提供简短的病人信息,如“手术后 ” “化疗 3 次后 ” 等,这对解释结果非常重要,还可帮助我们发现实验室的偶然差错。

5 。必须知道肿瘤标志物的半寿期 , 这有助解释某些肿瘤标志物,如 AFP 和 hCG 的浓度变化, 对于临床判断疗效有重要意义。

三、肿瘤标志物的联合应用

肿瘤标志物检测的目的是要达到肿瘤的早期诊断,早期治疗,因此,希望找到 一 种特异性强,敏感性高的肿瘤标志物。敏感性反映的是检出肿瘤的能力,敏感性越高,检出肿瘤的可能性越大,若敏感性为 100% ,则意味着能检出所有的肿瘤。特异性反映的是识别肿瘤的能力,特异性越高,误诊为肿瘤的可能性越小,若特异性为 100% ,则意味着所有的非肿瘤患者全是阴性,只有肿瘤患者是阳性。

敏感性和特异性常常是一对矛盾,提高了敏感性,降低了特异性,也就是说提高了肿瘤的检出率,同时提高了肿瘤的假阳性率,导致病人不必要的恐慌;反之,提高了特异性,降低了敏感性,即提高了肿瘤诊断的准确性,降低了肿瘤的检出率,也就是说漏诊,病人失去了早期治疗的机会。我们至今尚未找到 一 种特异性强,敏感性高,能使肿瘤早期发现的肿瘤标志物。

另外,一种肿瘤可分泌多种肿瘤标志物,而不同的肿瘤或同种肿瘤的不同组织类型可有相同的肿瘤标志物,而且在不同的肿瘤患者体内,肿瘤标志物的质和量变化也较大。因此,单独检测一种肿瘤标志物,可能会因为测定方法的灵敏度不够而出现假阴性,联合检测多种肿瘤标志物有利于提高检出的阳性率。为此,选择一些特异性较高,可以互补的肿瘤标志物联合测定,对提高肿瘤的检出率是有价值的,如胰腺癌的诊断可用 CA 19-9 、 CA 50 和 CEA 联合测定;生殖细胞系恶性肿瘤用 hCG 和 AFP 一起测定来提高检出的灵敏度。

四、从 全国室 间质量评价看肿瘤标志物测定中存在的问题

参加卫生部临床检验中心肿瘤标志物测定室间质量评价的结果看,各实验室对质评样本的测定结果其离散度很大,有些项目测定的标准差甚至大于测定均值,最小值与最大值有的相差数百倍。从方法学来看,主要是放免法和 ELISA 方法测定的离散度太大,而化学发光法、 微粒子酶免 法和电化学发光法测定结果的离散度较小。并且在有些项目如 AFP 、 hCG 、 PSA 和 CA19-9 等, ELISA 方法的测定结果明显偏低,放免法有时也有这种现象。放免法和 ELISA 方法一般均为国产试剂。由此可见,国产试剂质量及标准化方面与国外试剂相比还有很大差距,尤其是标准化和测定的 规范化 ,这是导致某些项目测定值偏低的根本原因,因此极有必要对其校准品向国际标准溯源。

五、临床免疫测定的标准化和 质量 控制 中存在的问题

㈠ 临床免疫测定标准化的一般原则

临床免疫测定标准化的目的,就是要改善实验室测定结果的准确性,从而提高不同的实验室之间结果的可比性。进行标准化的先决条件是,标准品和检测 物应该 是相同的,否则标准化就无从谈起。但目前的许多临床免疫测定项目中,标准品往往没有达到这一要求。涉及到免疫测定标准化的组织有,世界卫生组织生物学标准化专家委员会,负责建立生物物质的国际标准及参比材料。 WHO 通过国家生物学标准和 质控 物研究所提供大多数多肽激素和一些肿瘤标志物的国际标准品。一些地区性组织也制备标准品,如美国的疾病控制中心、美国病理学家协会的国家委员会、国家卫生研究所等提供用于研究目的的多肽激素标准品。 IFCC 也已组织制备了一种脂蛋白和血清蛋白的标准品,其可通 过 CAP 得到。国际癌症生物学和医学学会已起动一个肿瘤标志物抗原决定簇绘图计划。

㈡ 临床 免疫测定影响质量的三个主要因素是:抗原、抗体、基体

1 。 抗原、抗体

⑴ 确认样品中被检抗原和校准品中抗原的一致性。

⑵ 制备抗体时使用的抗原和样品中抗原的一致性。

⑶ 抗原过剩的识别。

⑷ 试剂使用的是多克隆抗体,则抗体的纯度很重要;试剂使用的是混合单克隆抗体则每批抗血清内各单克隆抗体的组成及相对比例很重要,并要保持恒定。另外,很多 肿瘤标志物是 糖蛋白或粘蛋白,糖 基化的不均 一 性可能导致其免疫反应 性某些 变化,从而引起测定结果的差异。

⑸ 校准品稳定性、无混浊。

⑹ 抗原抗体反应时所处的基体状况应保持恒定和一致。

2 。 基 质 效应

⑴ 免疫测定 的基 质 效应是一个现象的描述,它是指干扰 抗原、抗体反应,而与分析物本身无关的非特异性因素 。 同一基 质 状态的基 质 效应 随方法 及检测条件而异。

⑵基 质 效应是绝对的,只要处理过的样品和测定样品的基 质 状态不一,一定有基 质 效应,基 质 效应又是相对的,只要认可某一方法的基 质 效应可忽略不计,或者由基 质 效应对某方法引入的误差在可接受水平,那么衡量另一方法是否具有基 质 效应时,应作方法学比较。若处理过的样品和测定样品的结果分布不同,说明基 质 效应明显。 反之属可接受 。也即认为“无” 基 质 效应。

⑶严格讲,不同批号试剂,它们产生的基 质 效应也不一致。

⑷度量有无基 质 效应,或者了解不同方法间的可比性,最佳样品是人新鲜样本。

⑸一定要懂得单一标准液,校准品, 质控品和 新鲜样品间的区别,并正确使用。

⑹不应用 质控品作为 校准品去校准仪器,不仅是基质差异,而且是校准品和 质控 品定值的水平不一。

⑺ 室内 质 控用 的 质 控品仅 用于各检验科日常工作中重复性和精密度的控制。由于各检验科的检验方法和厂商定值的方法不一致,不可将定值血清 的靶值来 定值。

⑻衡量某一方法或试剂是否准确可靠,唯一可信的方法是使用人新鲜样本进行比较,仅以控制品测定值相似或等于定值,不足以说明方法的准确度。

⑼校准品是公司指定用来校准某测定系统的,是考虑到它具有基质效应的情况下,人为赋予校准品的校准值。因此校准品必须专用于某一测定系统。应鼓励检验 科使用 仪器厂商指定的试剂和校准品。

⑽同一个校准 品用于 不同仪器时,应该有不同的校准值。不轻易使用某一校准品的校准 值对于 各种仪器作校准。

一、 肿瘤标志物 定义

肿瘤标志物 是指在恶性肿瘤的发生和增殖过程中,由肿瘤细胞的基因表达而合成分泌的或是由机体对肿瘤反应而异常产生和 / 或升高的,反映肿瘤存在和生长的一类物质, 包括蛋白质、激素、酶、多胺及癌基因产物等, 存在于病人的血液、体液、细胞或组织中,可用生物化学、免疫学及分子生物学等方法进行测定, 对肿瘤的辅助诊断、鉴别诊断、观察疗效、监测 复发 以及预后评价具有一定的价值。

二、肿瘤标志物 临床应用的基本原则

肿瘤标志物可作为肿瘤的辅助诊断、预后判断、观察疗效、监测复发的指标。

1 。 TM 的肿瘤辅助诊断价值

由于目前临床常用的肿瘤标志物在诊断恶性肿瘤时灵敏度和特异性不够高,故目前主要用于肿瘤的辅助诊断;不能作为肿瘤诊断的主要依据;也不提倡对无症状人群进行普查,个别指标可用于高危人群筛查。

2 。 TM 应用于 高危人群筛查的原则

应用肿瘤标志物对于高危人群进行筛查时应遵循下列原则:

⑴ 该肿瘤标志物对早期肿瘤的发现有较高的灵敏度

⑵ 测定方法的灵敏度、特异性高和重复性好。

⑶ 筛查费用经济、合理。

⑷ 筛查时肿瘤标志物异常升高,但无症状和体征者,必须复查和随访。

3 。 TM 的器官定位价值

由于绝大多数肿瘤标志物的器官特异性不强,因此肿瘤标志物阳性不能对肿瘤进行绝对定位。但少数肿瘤标志物,如前列腺特异性抗原、甲胎蛋白和甲状腺球蛋白等对器官定位有一定价值。

4 。 TM 在判断肿瘤的大小和临床分期的价值

大多数情况下,肿瘤标志物浓度与肿瘤的大小和临床分期之间存在着一定的关联。但需注意各期肿瘤的肿瘤标志物浓度变化范围较宽,会有互相重叠 , 因此 , 不能根据肿瘤标志物浓度高低来判断肿瘤的大小和进行临床分期。

5 。 TM 在肿瘤监测中的价值

肿瘤标志物的主要临床应用价值是对于肿瘤的疗效判断和复发监测。临床可通过对肿瘤标志物治疗前、后及随访中浓度变化的监测,来了解肿瘤治疗是否有效,判断其预后,为进一步治疗提供参考依据。为确定何种肿瘤标志物适用于对该患者的监测,在治疗前应 做相关 肿瘤标志物检测。

6 。 TM 浓度变化对肿瘤的疗效判断价值

恶性肿瘤治疗后肿瘤标志物浓度的变化与疗效之间有一定的相关性。治疗前肿瘤标志物浓度增高,治疗后浓度降低,常有三种类型:

⑴ 肿瘤标志物浓度下降到参考范围,提示肿瘤治疗有效。

⑵ 肿瘤标志物浓度下降但仍持续在参考范围以上,提示有肿瘤残留和肿瘤转移。

⑶ 肿瘤标志物浓度下降到参考范围一段时间后,又重新升高,提示肿瘤复发或转移。

7 。 TM 的定期随访 原则

恶性肿瘤治疗结束后,应根据病情对治疗前升高的肿瘤标志物作定期随访监测。不同的肿瘤标志物其半寿期不同,所以监测的时间和周期也不同。大部分国内、外专家建议,治疗后 6 周做第一次测定;头 3 年内 每 3 月 测定一次; 3 ~ 5 年每半年一次; 5 ~ 7 年每年一次。随访中如发现有明显升高,应在 1 月内复测一次,连续 2 次升高,可预示复发或转移。此预示常早于临床症状和体征的出现,有助于临床及时处理。

8 。 TM 的联合检测 原则

同一种肿瘤或不同类型的肿瘤可有一种或几种肿瘤标志物异常;同一种肿瘤标志物可在不同的肿瘤中出现。为提高肿瘤标志物的辅助诊断价值和确定何种标志物可作为治疗后的随访监测指标,可进行肿瘤标志物联合检测,但联合检测的指标须经科学分析、严格筛选。在上述前提下,合理选择几项灵敏度、特异性能互补的肿瘤标志 物组成 最佳组合,进行联合检测。经过临床应用,以循证医学的观点来评价和修改联合检测的肿瘤标志物组合。

三、测定肿瘤标志物 的 实验室应遵循的 基本原则

1 。 实验室必须使用国家有关机构批准的仪器和试剂,做好 室内质 控和参加室间质评,以保证实验结果的准确性、重复性和可比性。

2 。 使用不同方法、不同试剂测定同一种肿瘤标志物时,其结果可能出现差异。为此同一患者在治疗前后及随访中,应采用同一种方法和试剂;在更换检测方法和试剂时,应作比对。

3 。 检验医学工作者应了解肿瘤标志物的方法学评价,并积极参加对肿瘤标志物的评估和临床应用的讨论;检验医学学术团体应制定相应的肿瘤标志物应用原则。

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