腫瘤標記是由癌細胞產生或身體其他細胞對癌症或某些良性(非癌症)狀況所產生的物質,它能提供關於癌症的資訊,如癌症的惡性程度為何、它可能對哪些治療有反應,或治療是否會有反應。
傳統上腫瘤標記是指癌細胞所產生的蛋白質或其他物質的數量高於正常細胞所產生的數量。腫瘤標記可以在癌症病人的血液、尿液、糞便、腫瘤、或其他組織或體液中檢測得知。
然而,越來越多的基因標記(例如腫瘤基因突變、腫瘤基因表現模式和腫瘤DNA的非遺傳性變化)被視為腫瘤標記。這些標記物存在於腫瘤本身中和腫瘤某部分脫落到身體的體液中。
許多不同的腫瘤標記已經被定性並用於臨床上。一些的標記只與一種類型的癌症有關,而另一些標記則與多種不同的癌症類型有關。
腫瘤標記可以提供對癌症治療很重要的多種資訊,例如:
目前有許多腫瘤標記應用於檢測各種癌症類型。
許多的腫瘤標記會由學術性或商業性的實驗室進行。有時,癌症中心會使用由單一臨床實驗室(也稱之實驗室自行研發檢驗技術或LDT)開發的腫瘤標記檢測,來滿足特定的醫療需求。所有的腫瘤標記檢測,包括那些由LDT進行的檢測,均在符合臨床實驗室認證(CLIA)標準的實驗室中進行的。
由於腫瘤會產生能在血液和其他體液中檢測到的標記物,許多研究學者希望也可以用它們篩檢癌症,也就是在癌症引起症狀之前的早期階段檢測到癌症。
然而,研究顯示,循環腫瘤標記在癌症篩檢方面的效果普遍不佳。這些標誌物通常「無法」檢測到每個癌症病人(敏感性不夠),也「無法」在沒有癌症的人中顯示出他們可能有癌症(特異性不夠)。
目前,研究人員正在測試多癌檢測(MCDs)技術,該技術分析無症狀者血液中的多種生物標記來識別早期癌症。
大多數MCD檢測是檢查腫瘤細胞釋放到血液中的DNA,它們還可以分析血液中的其他生物分子,如蛋白質。這類檢測有時被稱為「液態切片」檢測。
儘管許多MCD檢測正在研發中,並且有一些已經上市,但仍需更多了解有關如何最佳使用這些檢測及其利弊的資訊。其中一個關鍵問題是,通過MCD檢測發現的癌症在治療後「能否」降低癌症死亡人數,尚未有定論。美國國家癌症研究中心(NCI)將啟動一項臨床試驗,以便更好地了解使用MCD檢測篩檢癌症的影響。
美國NCI的早期檢測研究網絡(EDRN)是一個由學術和私人公司研究人員組成的合作聯盟,專注於癌症早期檢測生物標記和影像方法的系統性探索、開發和驗證。EDRN的目標之一是開發能夠區分侵襲性的早期癌症和生長緩慢、不會引起症狀癌症的生物標記,從而減少過度治療。
癌症研究人員正轉向「蛋白質體」(proteomics)(研究蛋白質的結構、功能和表現模式)及「蛋白質體基因體」(proteogenomics)(將蛋白質體與基因組學和基因表現分析或轉錄組學整合起來),期望能開發出新型生物標記,用於識別早期癌症、預測治療效果以及預測癌症復發的風險。
人工智能和機器學習也越來越多地應用於分析和解讀基因組學和蛋白質組標記的模式,這些都有助於預測癌症風險並診斷特定癌症類型。
美國NCI的臨床蛋白質組腫瘤分析聯盟(CPTAC)正在使用「蛋白質體基因組學」的方法來發現越來越多癌症的腫瘤標記,包括大腸直腸、乳癌和卵巢癌。CPTAC研究人員透過系統性識別由癌症基因組變化產生的蛋白質(及相關生物過程),發現了新的腫瘤亞型、腫瘤微環境變化以及用於標靶藥物治療的新的潛在蛋白質。最近的創新顯示,這些分析可以使用從切片中取得的非常少量腫瘤組織,進行「極微觀」尺度的分析。
美國NCI的癌症登月計畫生物銀行(Cancer Moonshot SM Biobank)正在與全美各地的區域醫院的參與者病人合作,鼓勵他們在癌症治療過程中捐贈組織和血液樣本。這些樣本被送至研究人員手中,用於更好地了解癌症,並識別潛在的腫瘤記。
有關於NCI如何支持新型癌症診斷工具和方法研究的資訊,您可以前往NCI網站的『癌症診斷研究』單元閱讀。
參考文獻:
資料來源:“Tumor Markers was originally published by the National Cancer Institute.”
臺大醫院腫瘤醫學部部主任 葉坤輝教授 協助校正
更新日期:2024.10.22