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1、肿瘤早期诊断与肿瘤标志物应用,王传新 教授山东大学齐鲁医院,主要内容,一.肿瘤标志物与肿瘤早期诊断,全球肿瘤发病率逐年升高,呈年轻化趋势,以北美和澳洲发病率最高。,肿瘤现状-世界,早期诊断与定位困难,死亡率高,中国为死亡率最高的区域之一。,世界(2008年)新发恶性肿瘤1270万 死亡恶性肿瘤760万,CA Cancer J Clin,2011,发病率及死亡率特点:男性高于女性 城市高于农村,肿瘤现状-中国,发病率排名,死亡率排名,The incidences and mortalities of major cancers in China,2009.Chin J Cancer.2013 M
2、ar;32(3):106-12.,如何提高肿瘤早期诊断,以进行早期治疗已成为现代医学所面临的最大挑战!,恶性肿瘤能否早期诊断,Question,资料显示:美国过去30年间肿瘤患者5年生存率从50%提高到63%,提高的13%全是由于早期发现。美国疾病控制中心(CDC)认为“筛查可以减少肿瘤死亡”。从1999年开始,针对50岁以上人群进行结直肠癌筛查,使结直肠癌死亡率减少了60%。,早期诊断实例,在英国,早期诊断肾癌能够提高70-94%的原发肿瘤患者5年生存率。(Early diagnosis improves survival in kidney cancer.2012;256(1748):13
3、-6,2.)Nomura等发现胃癌如果能早期诊断、早期治疗,5年生存率可达90%。(Dig Surg,2007;24(2):96-100.),早期诊断实例,提示:肿瘤如能早期确诊,防治会有战略性突破!,病理检查,肿瘤早期诊断手段,影像学检查,实验室检查,细胞学检查,活体组织检查,X线,CT、ECT、PET-CT,MRI,肿瘤标志物,常用标志物:AFP、PSA、CEA等,新标志物:miRNAs等,肿瘤标志物发展史,1846-1928,1929-1962,1963-1975,本周蛋白,激素、同工酶酶类、蛋白质,胚胎类标志物(AFP、CEA),1976-1989,单克隆抗体癌基因抑癌基因,1976至
4、今,组学图谱个体化靶标,1990至今,理想的肿瘤标志物,敏感性高:早期检测出所有肿瘤患者,特征,Clinical needs for biomarker discovery in relation to colon carcinogenesis,诊断性标志物的应用显著提高结肠癌患者的预后,Yang 等通过基因组数据挖掘的方法,整合某些肿瘤的特异性标志物,并指出这些标志物的联合应用将提高肿瘤早期诊断的灵敏性和特异性。,Integrative genomic data mining for discovery of potential blood-borne biomarkers for earl
5、y diagnosis of cancer.PLoS One.2008;3(11):e3661.,同一器官不同类型肿瘤缺乏相应评估,3,亟待解决的难题,二.常用肿瘤标志物的应用评价,肿瘤标志物非常多 单个标志物敏感性或特异性偏低尚无统一标准,参考范围各实验室不同理论和实践都提倡多种标记物联合检测,以提高敏感性和特异性,肿瘤标志物应用现状,1997年:欧洲肿瘤标志物组织(EGTM)成立 肿瘤标志物检测质量控制和标准化管理 1998年:美国临床生物化学学会(NACB)成立 肿瘤标志物分析检测及临床应用指导原则 1992年:中国抗癌协会肿瘤标志专业委员会成立 2012年:中华医学会检验分会、卫生部临
6、床检验中心 及中华检验医学杂志编委会共同发布肿瘤标 志物临床应用建议,2013年,美国癌症协会(ACS)公布的癌症筛查指南 CA Cancer J Clin,2013 http:/cacancerjournal.org http:/cajournal.org,5-HIAA:5羟基吲哚乙酸;VMA:香草扁桃酸;HVA:高香草酸MCA:粘蛋白样癌相关抗原,NACB、EGTM建议,不建议SCC用于宫颈癌的筛查和诊断。,膀胱癌尿液标志物的临床应用帮助膀胱癌的早期诊断。,NACB建议 Clinical Chemistry,2010,FOBT用于50岁患者的早期CRC 筛查。因CEA缺乏敏感性和特异性,因
7、此建议CEA不能用于健康人群早期CRC筛查。基质金属蛋白酶组织抑制剂(TIMP-1)可能比CEA更早发现CRC,是最有应用前景的血浆肿瘤标志物 之一,但需要通过大量的前瞻性研究证实。微卫星不稳定性(MSl)用于遗传性非息肉性结肠直肠癌(HNPCC)的初筛。,NACB建议 Clinical Chemistry,2008,结直肠癌标志物应用建议,胃癌血清标志物敏感性,现有标志物敏感性不高,不推荐用于胃癌的筛查和早期诊断,NACB建议 Clinical Chemistry,2010,Enomoto 等研究认为胃癌的四个危险标志物:HP 抗体滴度、PG、PG 及异常的DNA甲基化。,Novel ris
8、k markers for gastric cancer screening:Present status and future prospects.World J Gastrointest Endosc,2010,16;2(12):381-7.,胃癌的早期诊断,CA125诊断卵巢癌的应用建议,对无症状的女性不推荐用CA125进行筛查。对有遗传性卵巢癌家族史的女性推荐CA125测定联合经阴道超声检查进行早期诊断。,2008 年,美国FDA批准HE4用于卵巢癌早期诊断,其诊断敏感度为82.7%,特异性高达99%。卵巢癌如能早期发现,其5年生存率可达90%。(Clin Chim Acta.2013
9、;16;415:341-5.),NACB建议 Clinical Chemistry,2008,对I期卵巢癌患者,单用HE4是灵敏度最高的标志物,Moore RG et al.,Gynecol.Oncol.108(2008)402-408,HE4和CA125组合的灵敏度高于单用其中任何一个的灵敏度加入其他标志物不能提高HE4/CA125组合的灵敏度,Moore RG et al.,Gynecol.Oncol.108(2008)402-408,发达国家,肺癌是最常见的癌症,是癌症死亡的主要原因。目前常用的肿瘤标志物:小细胞肺癌(SCLC):NSE、proGRP 非小细胞肺癌(NSCLC):CYFR
10、A21-1、CEA、SCC 由于缺乏组织特异性和敏感性,现有的肺癌肿瘤标志物均不推荐用于无症状人群或高危人群的肺癌筛查。但无法通过活检获得最终诊断时,肺癌标志物仍具有辅助诊断的意义。,肺癌常用标志物的评价,肿瘤标志物应用于肺癌组织学诊断流程图,Molina R,Auge JM,Bosch X,et al.Tumor Biol 2009,30:121-9.,组织学分型的准确性表现,Molina R,Auge JM,Bosch X,et al.Tumor Biol 2009,30:121-9.,三.肿瘤标志物研究新进展,新标志物 基因、蛋白分子 灵敏、特异,发展前景,新检测技术 蛋白、基因组学 灵
11、敏、对样本要求低,评估与应用导则 多中心大样本评估 制定合理应用导则,新标志物的研发与应用,国内外学者进行了大量研究,提出了许多新的标志物。与肿瘤细胞生物学行为相关的标志物(如MET相关标志物)受到广泛关注。无创性诊断标志物(如尿液标志物)的发现与验证成为学者们努力的新方向。出现了许多新的标志物:microRNA;角蛋白类TPA;受体类erb-B2、sAPO-1/Fas等。,新标志物的发现与验证,基因测序,70年代末,Walter Gilbert发明化学法、Frederick Sanger发明双脱氧终止法手动测序,同位素标记80年代中期,出现自动测序仪(应用双脱氧终止法原 理)、荧光代替同位素
12、,计算机图象识别90年代中期,测序仪重大改进、集束化的毛细管电泳 代替凝胶电泳2001年完成人类基因组框架图,二代测序基本原理是边合成边测序,用不同颜色的荧光 标记四种不同的dNTP,当DNA聚合酶合成互补链时,加 一种dNTP就会释放出不同的荧光,根据捕捉的荧光信号 并经过特定的计算机软件处理,从而获得待测DNA的序列 信息,如Solexa 高通量测序。,Solexa 高通量测序程序,添加接头,表面结合,桥形扩增,测序,霍普金斯大学Kimmel癌症中心的科学家们依靠全基因组测序癌症特异性突变,检测出了全部24个子宫内膜癌,以及22个卵巢癌其中的9个,准确率分别为100%和41%。基因测序有潜
13、力以一种可扩展的、符合成本效益的方式检测癌细胞,从而有助于肿瘤诊断。利用测序技术得到的miRNAs表达谱,可用于胰腺癌诊断。利用基因测序技术在全基因组水平上探索肝癌患者中的HBV整合的分子机制,为肝癌的临床诊断治疗提供新思路。,基因测序与肿瘤诊断,Serum microRNA expression profile as a biomarker in the diagnosis and prognosis of pancreatic cancer.Clin Chem.2012 Mar;58(3):610-8.,Evaluation of DNA from the Papanicolaou tes
14、t to detect ovarian and endometrial cancers.Sci Transl Med.2013 Jan 9;5(167):167ra4.,Genome-wide survey of recurrent HBV integration in hepatocellular carcinoma.Nat Genet.2012 May 27;44(7):765-9.,最近,血浆循环mRNA的出现为肿瘤诊断开辟了一条新的途径。,循环mRNA,miRNAs,单链非编码小分子RNA(18-25 nt)调控约30%的人类基因,miRNAs在肿瘤诊断中的应用,miRNAs与结直肠癌,The role of microRNAs in colorectal cancer,Cancer J.18(2012)244-252.,miRNAs与结直肠癌转移,Thank you!,