血清肺癌标志物研究现状及进展

张 凌

ZHANG Ling

(四川大学华西临床医学院，四川 成都610041)

肺癌是最常见恶性肿瘤之一，且其死亡率居恶性肿瘤首位，目前全球的肺癌发病率都呈现上升趋势。临床上肺癌早期诊断困难。确诊时大部分为中晚期，错过了治疗时机，且治愈率低。血清肿瘤标志物具有较强特异性，在肺癌临床诊断中有极大价值，并对肿瘤分期、判断预后有很大帮助。本文就血清肺癌标志物现状及进展做一综述。

1 常用肿瘤标志物

1.1 癌胚抗原(carcinoembryonic antigen，CEA)

CEA 是1065 年Gold 和Freedman 从胎儿及结肠组织中发现的一种分子量为150 ～300 kD 的糖蛋白，编码基因位于19 号染色体。CEA 是最早应用于肺癌诊断的肿瘤标志物之一，在正常人和良性疾病患者血清中，含量极低;而恶性肿瘤患者体内，失去极性的癌细胞分泌CEA 进入体液、血液及淋巴系统中，导致CEA 的含量升高。CEA 具有广谱性标志物的特点，广泛应用于肿瘤的诊断、随访和疗效观察［1］。研究表明非小细胞肺癌(NSCLC)患者中，30% ～65%CEA 增高，腺癌明显高于鳞癌，NSCLC明显高于SCLC，且血清CEA 水平与TNM 分期呈正相关。CEA 水平动态变化反映了患者的治疗效果。Tomita 等研究认为，血清CEA 水平与NSCLC 的预后相关［2］。

1.2 细胞角蛋白19 片段(cytokeratin 19 fragment，CYFRA 21-1) CYFRA 21-1 是细胞骨架蛋白的中间丝，其分子质量为40×103～68×103，存在于正常上皮细胞及肿瘤细胞中。一般情况下，角蛋白以非可溶形式存在，在上皮细胞恶化过程中，可以被激活的蛋白酶加速降解，大量的角蛋白片段释放入血，在肺癌患者血循环中含量较高，可通过电化学发光法等方法检测。CYFRA21-1 对鳞癌的敏感性为76．5%，明显高于腺癌(47．8%)和小细胞肺癌(SCLC )(42．1%)，并且对鳞癌患者I ～Ⅳ期的敏感性分别是60．0%、88．8%、80．0%、100%［3］，其血清浓度高低与鳞癌分期有关。因此，CYFRA21-1 是检测肺鳞癌的首选肿瘤标志物。

1.3 神经元特异性烯醇化酶(neuron-specific enolase，NSE) 烯醇化酶是催化糖酵解途径中甘油分解的酶，有αα、ββ、γγ、αγ、βγ 5 种形式的同工酶。二聚体是该酶分子的活性形式，其中，γ 亚基同工酶主要存在于神经内分泌组织和神经元中，被称为NSE。SCLC 是最常表现有神经内分泌性质的肿瘤之一，特别当肿瘤扩散时，NSE 增高会更加明显。NSE 对诊断SCLC 的特异性和敏感性较高，被认为是SCLC 的首选标志物。部分NSCLC 的生物学行为介于NSCLC 和SCLC 之间，伴有神经内分泌分化，有较高的肿瘤分期，化疗效果好，但淋巴转移早、预后差，治疗反应和效果与SCLC 类似。NSE 的血清学检测，同样也有助于检出具有神经内分泌特性的NSCLC。

1.4 鳞状细胞癌相关抗原(squanlous cell carcinoma antigen，SCC-Ag) 血清SCC-Ag 由Kato 和Torigoe 从子宫颈癌中分离得到，是肿瘤相关抗原(TA-4)的提纯亚单位。后来发现SCC-Ag 还存在于肺、咽、食管等肿瘤中，特别是鳞状细胞癌的胞质中。Ahmed 等报道25% ～75%的肺鳞状细胞癌中可见SCC-Ag 升高［4］。SCC-Ag 阳性率与肺鳞癌分期呈正相关:I、Ⅱ期阳性率低，Ⅲ、Ⅳ期阳性率高。所以，SCC-Ag 是肺鳞癌较特异的肿瘤标志物，但对鳞癌的早期诊断作用不大，仅可作为判断病情进展、肿瘤是否转移的指标。此外，SCC-Ag 血清半衰期很短，在肺癌根治术后72 h 内即转阴，术后复发或转移时会再度升高，且早于临床发现;未复发或无转移时，该抗原均在正常水平。SCC-Ag 与CEA 相比，对肺鳞癌敏感性低而特异性高;但其敏感性、特异性均不及CYFRA21-1。

1.5 糖类抗原-125(cancer antigen 125，CA125)CA125 是一种胞内合成的相对分子质量为200×l03～1000×103的细胞表面糖蛋白，目前为最主要的卵巢癌诊断指标。作为肺癌肿瘤标志物，CA125 由于敏感性低(34% ～62%)，其诊断价值有限，但对于判断肺癌肿瘤转移和预后有重要意义。Trape 等［5］报道，在以铂类药物为基础的Ⅲ、Ⅳ期化疗肺癌患者中，血清CA125 是疗效和生存率的有效预测因素。Pollan 等［6］研究证实CA125 与肺癌术后转移呈正相关，是NSCLC 的不良预后因素。

1.6 组织多肽特异性抗原(tissue polypeptide-specific anti-gen，TPS) TPS 位于CyK-18 上第322 ～346 位氨基酸残基上，是M3 抗原决定簇，在一些生长活跃的正常细胞中有少量表达，而在上皮细胞来源的恶性肿瘤和转移癌中为高表达，是一种反映肿瘤细胞活性的标志物，比组织多肽更能反映肿瘤细胞的分裂增殖，体现肿瘤的生物学行为特征，而与肿瘤负荷无关。血清中的TPS 水平及检测阳性率随着临床分期的进展均逐渐升高。李军等［7］报道TNM 分期Ⅲ～Ⅳ期的患者血清TPS 水平明显高于I～Ⅱ期患者，临床分期越高，肿瘤活动度越大，其血清TPS 浓度也越高。TPS 对肺癌治疗效果的评价也有一定意义，对已确诊或手术后的患者，检测其血清TPS 水平在肿瘤的临床分期、判断有无复发、疗效和预后等方面有较大参考价值，当肺癌患者血清TPS浓度达到1000 U/L 以上时，应高度怀疑肿瘤有远处转移。血清TPS 浓度越高，患者预后越差。TPS 对多种不同组织来源的肿瘤其血清水平均有升高，所以其缺点是缺乏组织特异性。

1.7 胃泌素释放肽前体(pro gastrin releasing peptide，Pro-GRP) 胃泌素释放肽(GRP)是自猪胃非窦组织分离出的肽类物质，SCLC 细胞株大量产生和分泌GRP，GRP 可能作为肿瘤细胞的自分泌生长因子，并且也可以通过局部弥散的方式与周围的肿瘤细胞膜上相应受体结合，刺激肿瘤生长。由于GRP 在血液中不稳定、容易迅速降解，造成临床检测非常困难。Pro-GRP 水平可以代表GRP 基因表达和GRP 水平，且在血液中稳定，可作为新的肿瘤标志物。ProGRP 同NSE 相比，对SCLC 灵敏性更高、特异性更强。SCLC 患者化疗前ProGRP 升高，化疗有效后下降，肿瘤复发时再度升高，表明血清ProGRP 水平与病情演变相关。有研究进一步发现，NSE 在临床确诊SCLC 复发20 天后才开始升高，ProGRP 在临床确诊SCLC 复发前35 天已开始升高，表明ProGRP 是一个早期预测SCLC 复发的敏感指标［8］。Molina 等［9］报道ProGRP 在NSCLC 患者血清中很少升高。若其血清水平≥100 pg/ml，应检查是否有小细胞成分、神经内分泌分化及肾功能不全等。需注意的是，肾功能障碍者血清肌酐＞141 μmol/L 时，可出现ProGRP 升高。据统计，在良性肺疾病中血清ProGRP 升高，超过一半为肾功能不全所致。肾功能不全是假阳性的主要因素，因此临床应用ProGRP 用于SCLC 的诊断、疗效判断和复发时，必须同时检查患者的肾功能。

2 其他的肿瘤标志物

2.1 DKK1(Dickkp of 1) 蛋白及抗DKK1 自身抗体DKK1 是一种分泌性糖蛋白，能够与细胞膜上的Wnt 受体LRP5 和DKK1 共受体Kremenl 结合形成内吞小体，从而阻断Wnt 信号通路。Wnt 信号通路在促进肿瘤细胞转化、生长、侵袭转移和血管生成等方面扮演着关键角色。DKK1 在不同的肿瘤中表达水平不一，在肺癌、肝癌、黑色素瘤等肿瘤中其表达明显升高，而在胃肠道肿瘤、角质瘤中其表达降低或缺失，这种差异性的表达在肿瘤中的意义还不完全清楚。林文涛等收集102 例健康体检者和101 例经纤支镜活检或病理切片确诊肺癌患者的血清DKK1 和Cyfra 21-l 水平，结果发现血清DKK1 水平上升可能与肺癌的发生相关，但与肺癌的病理类型之间没有相关性［10］。Yamabuki 等研究表明DKK1在肺癌中的表达升高，是肺癌诊断和判断预后的一个重要分子标志物［11］。Sato 等研究证实抗DKK1抗体能够有效抑制肿瘤细胞增殖，可能成为抗肿瘤治疗的小分子药物。

2.2 血管内皮生长因子(VEGF) VEGF 是由同一条单肽上8 个保守半胱氨酸残基序列衍生形成的同型二聚体结构，是目前已知促血管生长因子中作用最强的一种。多项研究表明，肺癌患者血清中VEGF 的表达水平显著高于健康人和良性病变者。Whitfield 等研究显示以450 ng/L 为限，VEGF 诊断的敏感性为62%、特异性为95%，因此血清VEGF水平对肺癌具有诊断价值［12］。江丰收等研究发现肺癌患者血清中VEGF 水平与肺癌细胞分化程度、临床分期密切相关，并且治疗疗效随血清VEGF 水平的升高逐渐降低［13］。刘浩等研究发现肺癌患者血清VEGF 水平与有无远处转移有关，并且术后无复发转移的与有复发转移的患者之间，血清VEGF的差异也有显著性意义。患者的血清VEGF 在化疗后有明显下降。血清VEGF 对于判断NSCLC 患者的疗效、复发转移、预后都有重要参考价值［14］。

2.3 Twist 蛋白 Twist 蛋白是属于碱性的螺旋-环-螺旋蛋白家族中高度保守的转录因子，在胚胎发生及发展中发挥了重要作用。目前认为在肿瘤发生中，Twist 基因扮演了癌基因的角色，通过促进肿瘤血管生长、抑制细胞凋亡等多途径实现促癌作用。有研究表明，Twist 参与了多种上皮来源的肿瘤细胞发生上皮-间充质转化(EMT)并促进其侵袭转移，抑制E-cadherin 转录，使由E-cadherin 所调控的细胞黏附作用失效，使肿瘤细胞从原发灶上脱落，侵入周围组织［15］。Twist 还可以通过抑制分化、阻断p53通路、阻碍N-Myc 的促凋亡作用和抑制NF-B/TNF通路等多种途径引起恶性肿瘤的发生［16］。多项研究表明Twist 在NSCLC 组织中的表达显著高于癌旁正常肺组织，与NSCLC 的临床分期、淋巴结转移情况、4 年生存率密切相关，并且可能对肿瘤的恶性程度做出判断和预测。Wang 等研究发现Twist 在膀胱癌、卵巢癌、鼻咽癌、前列腺癌的高表达与长春新碱、紫杉醇的耐药性有关［17］。Twist 有可能成为判断肿瘤预后的指标和治疗恶性肿瘤的分子靶点。

3 小结

综上所述，肿瘤标志物的检测对肺癌早期诊断、临床分期、组织学分型、预后、疗效评估有重要应用价值。理想肿瘤标志物应具备高特异性和高灵敏性，能反映肿瘤发生、进展、复发、预后的情况。但由于肿瘤生物学行为的复杂性、同种病理肿瘤细胞的异质性、肺癌组织病理的多样性，且单一肺癌肿瘤标志物的灵敏性及特异性有其相对的局限性，迄今为止，仍未发现一种特异性、灵敏性均十分理想的肺癌肿瘤标志物。因此，联合检测多种肿瘤标志物是目前提高检测灵敏性和准确度最有效的途径。另外，未来的方向是继续探索新的高灵敏性、高特异性的肺癌肿瘤标志物。在肺癌诊断治疗中，随着越来越多新的肿瘤标志物的发现，结合多种肿瘤标志物蛋白芯片系统联合检测，会将肿瘤标志物的价值提升到更高的水平，进而促进对早期肺癌及其癌前病变的治疗和处理，达到早诊断促进早治疗，早治疗促进肺癌治愈率提高、存活期延长、病死率降低的根本目的。

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