酶类肿瘤标志物

酶和同工酶是较早发现和使用的TM之一。恶性肿瘤酶活性升高的原因:①肿瘤组织或细胞诱导产生异常含量的酶;②肿瘤细胞生长快速,代谢旺盛,细胞膜的通透性增加,使酶释放入血;③肿瘤导致某些器官出现功能障碍,使酶的灭活及排泄障碍;④肿瘤组织压迫邻近管腔使酶逆流入血。酶类TM具有以下特点:①分布广泛,但特异性不高;②敏感性较高,特异性较低;③同工酶的TM敏感性和特异性较高;④酶活性测定易受多种因素的影响和干扰,稳定性较差,测定酶质量代替酶活性效果更好。

(一)前列腺特异性抗原

前列腺特异性抗原(prostate specific antigen,PSA)为丝氨酸蛋白水解酶,属激肽释放酶家族蛋白质,与激肽释放酶族有广泛的同源性。PSA由240个氨基酸组成,相对分子质量为33k D,是含7%糖类的单链糖蛋白。1971年首先发现PSA由前列腺上皮细胞合成并分泌至精液,主要对精液起液化作用,因此该抗原具有很强的组织特异性。1979年Wang等从前列腺增生组织中分离并正式命名。PSA与某些特定的丝氨酸蛋白水解酶抑制物形成稳定的共价结合复合物,产生3种不同的分子形式:①游离PSA(free PSA,F-PSA);②与α1-抗糜蛋白酶(α1-antichymotrypsin,ACT)形成复合物PSA(PSA-ACT);③与α2-巨球蛋白形成复合物PSA(PSA-α2 M)。血液中的PSA主要以PSA-ACT形式存在,F-PSA和PSA-α2 M含量较少,且PSA-α2 M不具有免疫活性,故不能被检测。目前检测的总PSA(total PSA,T-PSA)由FPSA和PSA-ACT组成。

【参考区间】 血清PSA<4.0μg/L(ELISA);精液浓度可达5.5g/L。

【临床意义】 正常情况下,前列腺腺泡和导管腔与血液系统之间存在着明显的组织屏障,使血液中T-PSA含量极低,且相当稳定。由于前列腺癌的腺管结构破坏,使前列腺上皮细胞产生的T-PSA大量进入血液,其含量升高成为诊断前列腺癌的一种理想标志物。血清TPSA含量>5μg/L前列腺癌的阳性率介于50%~80%,其含量和阳性率与病程进展有关,术后可降至正常,若浓度不变或下降后又升高,常提示复发或转移。因此,测定T-PSA可用于前列腺癌的早期诊断,并监测病情及疗效。但T-PSA仅对前列腺组织有特异性,对前列腺癌并无特异性。前列腺炎及良性前列腺增生(BPH)患者血清PSA也升高,但升高的幅度较小,少数BPH患者PSA可超过10μg/L。血清PSA浓度还受前列腺创伤的影响,如常规直肠指检、前列腺按摩、前列腺活检、膀胱镜检查、导尿管留置等均可造成血清PSA一过性升高。因此,血清PSA测定应避开上述因素的影响,在有关检查前或检查后1周进行,前列腺活检需要间隔更长时间。

F-PSA/T-PSA比值不仅对T-PSA≥4.0μg/L前列腺癌的诊断有价值,而且也用于TPSA<4.0μg/L前列腺癌的早期诊断。当T-PSA浓度在4.0~10.0μg/L灰区时,前列腺癌与BPH和前列腺炎均有重叠,难以鉴别。F-PSA/T-PSA比值<0.15前列腺癌的可能性较大,可用于BPH和前列腺癌的鉴别。测定血清T-PSA、F-PSA和F-PSA/T-PSA比值可反映前列腺癌的病理改变、恶性程度及预后,有利于前列腺癌的预防及制定合理的治疗方案。

(二)前列腺酸性磷酸酶

前列腺酸性磷酸酶(prostate acid phosphatase,PACP)是前列腺分泌的一种含有两条肽链的糖蛋白酶,相对分子质量为102k D,其中肽占87%,糖占13%。PACP在酸性条件下活性最强,能水解有机磷酸酯。PACP作为第一个肿瘤标志物已有60多年的历史。

【参考区间】 血清PACP<4U/L(RIA法、ELISA法)。

【临床意义】 前列腺癌患者血清PACP含量明显升高,其程度与病情呈平行关系,特异性可达96%,但敏感性较PSA低(57%),两项指标联合检测可提高诊断的阳性率。前列腺癌伴转移者血清PACP的阳性率可达75%,其含量达正常上限的40~50倍。动态监测对前列腺癌的诊断、疗效观察、有无复发、转移及预后判断有重要意义。另外,前列腺炎、前列腺肥大和泌尿生殖系统疾病PACP也升高,应引起注意。

(三)神经元特异性烯醇化酶

神经元特异性烯醇化酶(neuron specific enolase,NSE)是一种由中枢和周围神经系统神经内分泌细胞产生的糖酵解酶,由两条几乎相同的多肽链组成,每条肽链的相对分子质量约为39k D,在糖酵解途径中催化甘油分解。NSE是烯醇化酶的一种同工酶,由α、β、γ三种亚基组成,形成5种同工酶,可分布于全身组织,其中γγ型是神经元主要的烯醇化酶,仅存在于神经元和神经内分泌细胞,故命名为神经元特异性烯醇化酶,αα型仅局限于胶质中,称为非神经元特异性烯醇化酶(NNE),αγ为混合型存在于神经元和神经胶质中。

【参考区间】 血清NSE<12.5μg/L(ELISA法)。

【临床意义】 肿瘤组织的糖酵解作用增强,细胞增殖周期加快,细胞内NSE释放入血,导致血清NSE升加。小细胞肺癌(SCLA)和神经母细胞瘤常出现NSE的过表达,尤其对SCLA早期诊断有较高的临床价值,是目前公认的可作为SCLA高敏感性和特异性的TM。治疗有效时NSE逐渐降至正常,复发时又升高,且先于临床4~12周。故血清NSE测定可用于SCLC的早期诊断、病情监测、疗效评价和复发预报。NSE升高的程度还用于神经母细胞瘤和肾母细胞瘤的鉴别,前者异常增高而后者增高不明显。NSE升高还见于某些神经内分泌肿瘤,如黑色素瘤、嗜铬细胞瘤、胰岛细胞瘤、甲状腺髓样癌等。

由于NSE在正常人脑组织中含量最高,起源于神经内分泌细胞的疾病异常表达。缺血性脑血管病、脑外伤,以及缺血、缺氧后神经元坏死,胞质中的NSE进入脑脊液,透过血脑屏障,导致血液中NSE升高。NSE也存在于红细胞中,故标本溶血使结果偏高。

(四)碱性磷酸酶及其同工酶

碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)广泛存在于肝、骨骼、肠上皮、胎盘、肾等多种组织的细胞膜上,由肝细胞合成并分泌,随胆道排泄。其同工酶可分为肝型ALP(LALP)、胎盘型ALP(PALP)和骨型ALP(BALP)3种类型,分别由3个不同的基因位点调控。ALP及其同工酶联合检测可提高诊断的敏感性和特异性。

【参考区间】 血清ALP为40~150U/L(连续监测法)。

【临床意义】 ALP升高常见于原发性和继发性肝癌,联合LALP可用于判断肝癌有无转移。在精原细胞瘤、卵巢癌、胃癌、乳腺癌、霍奇金病等也不同程度的升高,尤其是精原细胞瘤,血清PALP升高的阳性率可达80%以上。BALP升高多见于骨转移肿瘤患者,尤其对晚期骨转移前列腺癌的诊断具有重要价值。正常女性血清PALP含量几乎为0,孕妇则升高。大量吸烟者PALP高出正常10倍以上。

(五)α-L-岩藻糖苷酶

α-L-岩藻糖苷酶(α-L-fucosidase,AFU)是一种溶酶体酸性水解酶,广泛分布于人体组织、细胞及体液,如胎盘、胎儿组织、脑、肺、肝、胰、肾及血液、尿液、唾液和泪液等,以肝、肾组织活性较高,其生理功能是参与含岩藻糖的各种糖脂和糖蛋白等大分子物质的分解代谢。根据糖链组成与结构不同,AFU可表现为不同形式的同工酶,等电聚焦电泳可分离6~8条区带,血清和脑、肝AFU之间存在抗原特性与动力学特征的一致性。

【参考区间】 血清AFU为3~11U/L(比色法)。

【临床意义】 AFU可作为原发性肝癌敏感、特异的TM,其血清AFU活性显著高于其他疾病(包括良、恶性肿瘤),动态观察AFU变化有助于原发性肝癌的疗效监测、估计预后和预报复发等。AFU活性测定对肝癌诊断的敏感性较高,有利于肝癌的早期诊断,但敏感度较低,易造成漏诊。AFU与AFP无明显相关性,联合检测可显著提高原发性肝癌诊断的阳性率,由单纯AFP的70%左右提高到90%~95%,是目前用于筛查、诊断原发性肝癌的最好组合。但血清AFU活性在某些转移性肝癌、肺癌、乳腺癌、卵巢癌或宫颈癌也升高,甚至某些非肿瘤性疾病,如肝硬化、慢性肝炎和消化道出血也轻度升高。妊娠妇女血清AFU活性升高,分娩后迅速下降。