胰腺肿瘤标记物检测

一、胰腺癌血清标记物的种类和性质

目前胰腺癌血清标记物的种类繁多，大致可分为以下三类。

第一类是胰酶及胰酶抑制物：包括胰淀粉酶、弹性蛋白酶、脂肪酶、核糖核酸酶、半乳糖转移酶同工酶－Ⅱ（Galactosyltransferase isoenzyme－Ⅱ，GT11）、α1－抗胰蛋白酶（α1－antitrypsin，α1－AT）、PSTI（pancreatic　secretory　tryosin　inhibitor）等。

第二类是癌胚抗原：包括癌胚抗原（carcinoembryonic　antigen，CEA）、胰腺癌胚抗原（pancreatic　onco－fetal　antigen，POA）、基础胎儿蛋白（basic　fetoprotein，BFP）和7B2等。

第三类是胰腺癌肿瘤相关抗原：此类抗原既能存在于肿瘤细胞膜表面，也可存在于正常细胞膜表面，而非肿瘤细胞所特有，故称之为肿瘤相关抗原。由于其绝大部分为糖链分子结构，所以根据糖链分子类型又可分为以下几类。①Ⅰ型糖链抗原：包括CA50、CA242、CA19－9、CA19－5、CA494、SPan－1和Ia3等。②Ⅱ型糖链抗原：包括CSLSX和SLX等。③核心糖链抗原：如STN（sialyl Tn）和CA72－4等。④糖链结构未定抗原：包括DUPAN－2、CA125、CA15－3、ST439等，此外尚有一些胰腺癌相关抗原属多肽类抗原（如MUSE11等）。

1．胰酶及胰酶抑制物　由于胰酶和胰酶抑制物在诊断胰腺肿瘤中的意义日益减小，这里仅介绍具有代表性的α1－抗胰蛋白酶（α1－AT）。

α1－AT是一种血清中的糖蛋白，主要由肝细胞合成，是胰蛋白酶、糜蛋白酶和弹力蛋白酶等多种蛋白酶的抑制物。血清浓度2．5g／L左右。在炎症和肿瘤患者中α1－AT均可升高。

2．癌胚抗原　癌胚抗原在临床诊断胰腺肿瘤中的敏感性和特异性受到疾病病程的限制，在此仅介绍癌胚抗原（CEA）和胰腺癌胚抗原（POA）。

（1）癌胚抗原（CEA）：是1965年由Gold发现的一种分子量为20～30Da具有人类胚胎抗原的糖蛋白，部分结构与免疫球蛋白相似，基因定位于10号染色体。主要存在于胎儿的胃肠道组织内。正常组织和血清中表达和含量极少，正常值为＜4．6μg／L。但肿瘤组织表达较强，而且肿瘤细胞可以分泌CEA进入血液和其他体液中，使血清和各种体液内的CEA含量增高。在各种肿瘤类型中，胃肠道癌和乳腺癌的阳性率最高，而在胰腺癌诊断中CEA检测的敏感性为50%～70%，缺乏特异性。CEA表达与肿瘤的分化程度相关，恶性程度高，CEA表达也较高。另外，CEA也可用于监测肿瘤的转移和复发。

（2）胰腺癌胚抗原（POA）：1974年由Banwo发现，这是一种存在于胚胎胰腺组织内的糖蛋白，之后被证实这是一种不同于CEA的另外一种糖蛋白。正常人和其他部位的肿瘤均含有POA，但胰腺癌患者血清POA浓度较高（阳性率50%～70%）。POA的正常值为（6．9±2．7）U／ml，界限值为＜15U／ml。POA水平的高低与肿瘤的大小和分期有关，肿瘤越大，分期越晚，POA含量越高。肿瘤切除后POA明显下降。因此，POA也可作为监测肿瘤复发的标记物。

研究发现，测定胰液中CEA或POA的浓度，有助于慢性胰腺炎和胰腺癌的鉴别诊断，但所得结论尚有争议。

3．胰腺癌肿瘤相关抗原　近年来，对这类胰腺癌肿瘤标记物种类的研究报道甚多，是胰腺肿瘤标记物中的研究重点，本书主要介绍CA50、CA19－9、CA242、SPan－1和DUPAN－2。

（1）CA50：1983年由Lindholm首先报道，是由人类结肠癌细胞株（colo205）产生的IgM单克隆抗体与糖原抗原簇CA50反应，形成的糖脂或糖蛋白。正常临界值为＜17U／ml。该肿瘤抗原不受Lewis血型的影响。根据不同的CA50临界值，其敏感性达65%～88%，特异性为73%～93%。血清CA50在许多肿瘤如胃癌、结肠癌、胆道肿瘤，乳腺癌和胰腺癌等中均有不同程度的表达。在胰腺癌中的阳性率可达80%左右，在T1、T2和T3不同分期的胰腺癌病灶中，CA50的阳性率分别为20%、80%和89%。在胰腺癌的早期诊断中，CA50的检测价值不大，其临床意义也不如CA19－9，并非常规检测指标。但对于Lewis血型阴性的患者，若高度怀疑胰腺癌，可以替代CA19－9，为临床诊断提供一定的参考。

（2）CA19－9：1979年由Koprowski首先报道，是人结肠癌细胞株（sw1116）所提取的一种糖蛋白，该抗原系与Lewis血型物质相关的寡糖，在组织中表现为单涎酸神经节苷脂，血清中则表现为黏蛋白形式。主要存在于唾液酸、胰管、胆管、前列腺和消化道的腺上皮细胞内。常用的正常值为＜37U／ml。虽然CA19－9是一类消化道肿瘤的血清相关标记物，但目前CA19－9已成为胰腺肿瘤诊断中最有价值的一种肿瘤相关抗原，其优势主要有以下几个方面。一是诊断准确性相对较高，CA19－9检测与影像学检测比较，CA19－9对胰腺癌的检出率优于B超，与CT相仿。诊断胰腺癌的敏感性为90%，准确性80%，特异性75%。虽然在慢性胰腺炎、胆道疾病、胃肠道肿瘤和肝硬化等患者中CA19－9也可升高，但是CA19－9的诊断价值随不同的临界值而有所不同，临界值越高，特异性越高，敏感性越低（表2－4）。二是CA19－9的变化虽然对早期胰腺癌的诊断意义不大，但是与胰腺癌的分期、大小、组织学类型和预后等相关。Iishi等的研究表明对胰腺癌原发灶＜3cm的肿瘤，B超的检出率为93%，而CA19－9的阳性率可达100%。另一组资料显示当胰腺癌直径＜2cm时，CA19－9的阳性率为30%，2．1～4cm为60%，4．1～6cm超过80%，＞6．1cm的肿瘤则超过95%。另外，在腺鳞癌中CA19－9的阳性率可超过95%以上，其次为导管细胞癌（80%），而胰岛细胞瘤和浆液性囊腺瘤为阴性。许多资料还证实，若手术后CA19－9动态监测结果显示持续性上升，说明肿瘤复发或转移。三是CA19－9的高低对判断胰腺癌手术切除性有关，当CA19－9＞1　000U／ml时，胰腺癌的手术切除率仅为3%。当CA19－9浓度＞300U／ml时，若此时影像学检查也提示手术不能切除，则有3／4的患者将面临手术不能切除肿瘤的问题。因此，当血清CA19－9＞1　000U／ml时，常常提示胰腺癌可能已出现肝脏等邻近脏器或腹腔淋巴结的转移。四是测定血清CA19－9的变化，可以作为手术等治疗效果监测的指标，并对判断治疗后有无复发转移具有一定的参考价值。

（3）SPan－1：1987年日本的郑容锡发现经人类产黏液胰腺癌细胞株（SW1990）免疫后Balb／C小鼠可以产生SPan－1单克隆抗体。由于在Lewis阴性表型患者的组织中，SPan－1可以产生免疫反应，因此，在一定程度上其敏感性较CA19－9略高。但临床研究发现SPan－1和CA19－9两种指标的敏感性和特异性基本一致。在胰腺癌的早期诊断中，SPan－1的阳性率可达40%。正常值为＜30U／ml。

表2－4　不同CA19－9临界值的灵敏性和特异性比较

（4）DUPAN－2：1982年由Metzger首次发现，主要存在于血清中，被认为是CA19－9的前体。正常值为＜150U／ml。在肝癌、胃癌、结肠癌、胆管癌、急慢性胰腺炎、肝硬化和肝炎等疾病中均有不同程度的表达，在黄疸和肝功能不全的患者中有较高的假阳性率。在胰腺癌的诊断中，敏感性为63%，特异性为62%～85%，阳性率为70%。对早期可切除的胰腺癌患者，DUPAN－2的敏感性大致为30%～40%。但作为手术后预后指标的价值尚不确立。

（5）CA242：1985年Lindholm首先发现，其结构与CA19－9相似，正常值为＜20 U／ml。在消化道肿瘤和肝胆管肿瘤中也均有不同程度的表达，对胰腺癌诊断的敏感性为60%，特异性为80%。

4．其他

（1）基础胎儿蛋白（basic　fetoprotein，BFP）：基础胎儿蛋白是1974年经胎儿的血清和脑组织中分离得到的一种碱性蛋白，正常值为＜0．1mg／L。在胰腺癌中的阳性率为60%左右，但无诊断的特异性。

（2）胰腺特异抗原（pancreas　specific　antigen，PaA）：胰腺特异抗原是1981年Loor由正常胰腺组织提取获得的，存在于胰腺腺泡细胞内的一种抗原物质，正常值为＜21．5μg／L。在胰腺癌中的阳性率为70%左右，对胰腺癌诊断的敏感性为80%，特异性为95%。

（3）胰腺癌相关抗原（pancreatic　cancer associated　antigen，PCAA）：胰腺癌相关抗原是Shimano1981年从胰腺癌患者的腹水中提取的一种糖蛋白抗原，正常值为0．1～22．5mg／L。在胰腺癌中的阳性率为50%～70%，对胰腺癌诊断的敏感性为70%，特异性为96%。

以往应用的前两类胰腺癌血清标记物中（如CEA、POA、血清淀粉酶和α1－AT等），由于其特异性差，其他肿瘤或炎症也可有较高的阳性反应，或这些诊断方法仅对某些晚期的胰腺癌具有较高的阳性反应，诊断的敏感性较低，所以目前认为这两类血清标记物对早期胰腺肿瘤的诊断价值不高。

近十年来，人们围绕着以CA19－9为主的多种胰腺癌肿瘤标记物进行了研究，逐步认识到这些胰腺癌血清标记物在诊断胰腺癌中的作用。尤其是进入20世纪90年代，越来越多的胰腺癌相关抗原的发现和认识，为胰腺癌早期诊断、预后判断和治疗监测等方面的研究提供了条件。

二、胰腺癌相关抗原的临床诊断价值

一种理想的血清标记物应该具有灵敏度强、特异度好、准确度高、检测简便及快速等优点。在诊断胰腺癌过程中，各种胰腺癌相关抗原的特点和应用价值归纳如下。

1．肿瘤相关抗原的敏感性及特异性单克隆技术的发展促进了许多新的肿瘤相关抗原的发现，这些肿瘤相关抗原在检测胰腺癌的敏感性及特异性方面均优于以往的胰酶或癌胚抗原的检测，在临床诊断中具有重要的意义。这些胰腺癌血清标记物的正常值、临界值、灵敏性、特异性和准确性，见表2－5。

表2－5　胰腺癌抗原血清临界值和诊断价值

从这些胰腺癌相关抗原之间的灵敏度、特异性和准确性的综合比较分析，表明利用胰腺癌血清标记物CA19－9和CA50检测仍是临床可以信赖的、重要的辅助诊断手段。由于CA19－9和CA50具有较好的相关性，所以临床上一般仅选择其中之一作为检测指标。

Friess和Rothlin等的研究中通过对CA19－9、CA50、CA242、CA494和CEA对胰腺癌诊断作用的比较，表明胰腺癌相关抗原诊断胰腺癌的价值明显优于CEA，但就CA242或CA494而言，作为这些新的胰腺癌标志物并没有比CA19－9和CA50表现出更高的敏感性和特异性。微小胰腺癌患者的机体中，正常的清除能力较强而肿瘤抗原负荷较弱，导致血清胰腺癌相关抗原的表达较低，检测的阳性率也很低，因此目前尚无一种血清标记物可以快速早期诊断胰腺癌。

在胰腺癌的鉴别诊断中，与慢性胰腺炎的鉴别最为重要而棘手。Rothlin应用肿瘤标志物对胰腺癌和慢性胰腺炎鉴别诊断，其敏感性依存分别为：CA19－9　79．4%、CA50 77．9%和CA242　64．7%，可以看出CA19－9和CA50仍具有较高的鉴别诊断的价值。但是在实际应用中，应该注意消化道良性疾病和非恶性肿瘤的胆汁淤积所呈现的假阳性反应。

此外，根据胰腺癌血清标志物所取的临界值不同，不仅可用于临床诊断，而且对人群普查的筛选也有着重要意义。

2．判断肿瘤的大小和病程的意义　某些指标对判断肿瘤的大小和病程具有一定的意义。某些指标有助于术前判断手术切除率的高低，帮助外科医师制定合理的治疗方案。Markus等的研究证实，胰腺癌TNM分期中，CA19－9和CA50对区别T1和T3期肿瘤具有显著性的差异。胰腺癌原发灶的直径越大，CA19－9的检测阳性率越高。Friess在研究中证实血清CA494的水平与胰腺癌的分期也有关，分期愈晚CA494的含量愈高。Tian等的研究表明胰腺癌原发灶较大，CA19－9的水平也较高，当CA19－9的血清浓度小于200U／ml时，手术中切除的机会也较大。Sataka等发现胰腺癌T1期各种胰腺癌标志物阳性率为：Span－1　56．5%、CA19－9 60．9%、CEA、DUPAN－2和弹力蛋白酶均小于40%，而T2期阳性率分别为：Span－1 80．4%、CA19－9　78．4%、弹力蛋白酶52．6%、CEA和DUPAN－2均小于50%。

3．判断疾病的预后　某些指标对判断疾病的预后有所帮助。Sperti等的对30例胰腺癌手术切除患者的研究表明，15例血清CA19－9水平低于200U／ml患者的生存期中位数是22个月，而另15例血清CA19－9＞200U／ml的患者仅存活8个月。此外，14例切除术后CA19－9降至正常的患者与其他术后血清CA19－9持续高水平者比较，前者的生存期明显延长。Tian等的研究也证实当胰腺肿瘤切除之后，CA19－9显著降至正常者的预后明显好于未下降者，若肿瘤出现转移或复发，CA19－9往往会再次升高，对胰腺癌患者手术后CA19－9仍不见恢复正常者，往往提示其预后较差。同样，在胰腺癌转移的患者中，CA19－9的浓度也增加，并与患者的生存期相关。

4．Sialylated　Lewls系统与胰腺癌肿瘤相关抗原　许多胰腺癌相关抗原属于Sialylated　Lewls系统，其表达与该系统血型的阴性或阳性有关。有5%的个体为Lewis血型阴性，此类群体由于不能表达CA19－9抗原，即使患胰腺癌，其血清CA19－9的水平仍很低，所以对高度怀疑胰腺癌而CA19－9检测又不相符时，应想到Lewis血型的影响。但是CA50单克隆抗体能与无Lewis血型物质个体的某种抗原决定簇发生反应，CA50的这一特点及其与CA19－9较好的相关性，决定了CA50在诊断中实际应用价值的独到之处。

5．胰腺癌肿瘤相关抗原指标联合应用

为了进一步提高单一血清标记物对胰腺癌的诊断价值，两种指标联合应用可提高诊断的敏感性、特异性及准确性。研究表明，将CA50与CA242联合，胰腺癌诊断的敏感性可达75%，超过单一指标检测的70．6%和66．2%。CEA和CA19－9联合，胰腺癌诊断的阳性率可达85%～90%。POA和CA19－9联合，胰腺癌诊断的阳性率可达90%以上。但是应该看到，这种多种指标的联合应用仍不可能完全覆盖全部胰腺癌，而且检测带来的费用的增加，使得临床上并不将三项指标以上的联合检测作为胰腺癌的常规检查。

实践表明，CA19－9结合B超检查、CT扫描或ERCP也可以提高各单项检查的诊断准确率，下面介绍相关联合检测的结果（表2－6）。

表2－6　CA19－9联合B超、CT或ERCP检查的诊断准确率