原发性肝癌（HCC）在我国高发，约占全球的50%。在世界恶性肿瘤死亡中居第三位，国内居第二位。肝癌相关的TM研究，我国也属前沿。有关诊断肝癌的TM项目最多，可列出数十项，所以有更宽的筛选余地。AFP是HCC的首选TM，但仍有25%～35%的HCC患者血清AFP呈阴性或低浓度阳性。若AFP、AFP异质体（Fuc AFP）与B超结合检查，可在症状出现前6～12个月作出诊断，使小肝癌诊断率提高到97．5%。AFP、AFP异质体也是反映病情变化和治疗效果的敏感指标，有助于检出亚临床期复发与转移。但Fuc AFP在多数医院都还没有开展。CA19-9阳性率为64．6%。此外，γ-谷氨酰转移酶（γ-GT）mRNA、谷胱甘肽S-转移酶（GSTs）、M2型丙酮酸激酶（M2-PyK，常较正常值升高5倍）、脱-γ-羟基凝血酶原（DCP）、同工铁蛋白（AIF）、α-抗胰蛋白酶（AAT）、红细胞生成素（EPO）和醛缩酶同工酶A（ALD-A）等都有较好的诊断价值。其中以γ-GT和GSTs敏感性和特异性最佳，对于小肝癌及AFP阴性肝癌诊断有重要意义。早期HCC许多生化指标升高都不显著时，5′-NT的活性便有所升高，这表明在诊断肝癌中，5′-NT是一个灵敏指标，并与其他生化指标γ-GT、ALP、AST呈平行升高的关系。岩藻糖苷酶（AFu）阳性率为81．2%，对AFP阴性HCC和小肝癌阳性率分别为76．1%和70．8%，在继发性肝癌、良性肝占位病变均阴性。血清AFU活性动态曲线对判断肝癌治疗效果、估计预后和预报复发都有着极其重要的意义，甚至优于AFP。酸性铁蛋白有助于早期诊断；部分患者CEA、CA19-9呈阳性表现，血管内皮生长因子（VEGF）和白细胞介素-8等也可用作判断预后标志物。CA50在80%AFP阴性的肝细胞癌中呈阳性结果，作为手术治疗彻底与否的指标也有较大的正确性。肝细胞生长因子（HGF）及肝细胞生长因子受体（HGFR）的测定，有助于对慢性乙肝和肝硬化患者继发肝癌的监控。
mRNA在HCC的诊断中作用是日见显现，AFPmRNA及CEAmRNA可及早发现HCC的远处转移。在＜3cm的肝癌中，基因MXR7mRNA的表达（77%）显著高于AFPmRNA的表达（41%，P＜0．004）以及血清AFP的升高（43%，P＜0．007）。提示MXR7mRNA可望用作肝癌早期诊断的敏感指标。
在2006年沪港国际肝癌大会上，Hsia等报告在诊断HCC方面，γ-谷氨酰转移酶（GGT）比AFP好，IL-6和IL-10有助于识别低AFP的HCC。Guttmann等发现，GPC3（一种癌基因）可用于HCC的早期诊断和筛查，诊断伴肝硬化HCC的阳性率达90%，不伴肝硬化者阳性率为57%。42%的高度异型增生结节或早期癌（＜1．5cm）呈GPC3阳性。美国斯坦福大学So等的研究表明，GPC3、IGSF1（免疫球蛋白超家族成员1）和PSK-1（从前列腺提取的STE20样激酶1）是表达上调最明显的膜蛋白，可作为诊断标志物和治疗靶点。血清IL-18与肝损害有关，而血管内皮生长因子（VEGF）与HCC血管侵犯和肝内转移有关，如果两者水平均高，即使根治性切除术后，复发的风险仍很高。骨桥蛋白（OPN）、热休克蛋白27（HSP27）在肝癌转移中发挥重要作用，可用于肝癌转移复发的预测。OPN通过上调基质金属蛋白酶2（MMP-2）、尿激酶型纤溶酶原激活药（uPA）及其他相关基因促进HCC转移。外周血AFP mRNA和HS-GGT可用于监控HCC术后复发转移。E-Cadherin表达下调，N-cadherin表达上调与HCC侵袭和转移有关，联合监测两者有助于评价HCC的生物学行为。P120ctn在HCC细胞质和核中表达上调，而膜表达下降，与肝内播散和转移有关。
区庆嘉等以血清AFP、CA19-9、CA125和GGT等4项，对82例原发性肝癌患者的临床资料进行回顾性分析，结果以单一指标阳性作为诊断标准，血AFP、CA19-9、CA125和GGT对原发性肝癌诊断的灵敏度分别为74．4%、52．4%、47．7%和65．9%，准确率分别为81．7%、59．2%、58．3%和70．8%；以上述4项指标中任2项或2项以上阳性作为标准则本组患者诊断的灵敏度为89．0%，准确率为89．2%。早在1999年全国肝癌学术会议通过的诊断标准要求，必须有2项影像学阳性和2项标志物阳性根据，这体现了肯定性以及服务于治疗的精神；但晚期患者症状、体征都很明显，可不必受此限制，这体现了灵活性，标志物的检测也应以此为原则。HCC的诊断，若处于肝癌高发区或有慢性病毒性肝炎（特别是乙肝和丙肝），应做B超、乙肝五项标志物和肿瘤标志物AFP／AFU联合检查。如B超查出占位性病变，且肿瘤标志物水平高，则应做增强CT或肝穿刺细胞学检查来证实。对于疑为肝癌者，除做B超检查外，最好做标志物AFP、AFU和GGT。
76%的肝转移性癌患者铁蛋白含量高于400μg／L，检测铁蛋白对肝脏转移性肿瘤有鉴别诊断价值。OPN、CK19、热休克蛋白27（HSP27）可以作为HCC转移复发的预测指标。
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