一、引言
惡性腫瘤是細胞無限增殖不受人體調(diào)控所引起的病理性改變。它由腫瘤細胞和血管兩部分組成。腫瘤細胞具有分化或異常分化的生物學(xué)特性，腫瘤生長、侵襲、轉(zhuǎn)移等惡性生物學(xué)行為均與新生腫瘤未成熟血管密切相關(guān)，而這種血管生成是一種多因子、多因素參與的連鎖反應(yīng)。
長期以來國內(nèi)外科學(xué)家為了早期診斷惡性腫瘤，篩選了近百種的腫瘤標(biāo)志物；而促進腫瘤生長的特異性生長因子，尤其是血管特異性生長因子在腫瘤標(biāo)志物的研究中具有獨特的價值。從1971年Folkman 從人體和實驗動物瘤體中分離出特異促進腫瘤細胞生長的生化物質(zhì)以來，到1983年Senger在豚鼠腫瘤腹水中發(fā)現(xiàn)的血管通透性因子以及1989年加拿大多倫多大學(xué)學(xué)者在腫瘤病人血清中發(fā)現(xiàn)存在一種特異性生長因子（Specific Growth Factor, SGF）。眾多的實驗研究表明：在惡性腫瘤的形成早期和增長過程中確實存在多種物質(zhì)并在人體外周體液中達到一定的濃度,而良性細胞增生和炎性病變患者血清中也有一定濃度。致使這些因子用于腫瘤早期檢測存在許多缺點，尤其是這些因子的結(jié)構(gòu)特點使它的免疫原性不足。直到1996年以后國外眾多科學(xué)家又發(fā)現(xiàn)了多種實體腫瘤細胞產(chǎn)生一種特異性血管生長因子（SGF）——即促血管生成素-2 （Angiopoietin-2, Ang-2）。當(dāng)惡性病變組織在形成和生長早期，Ang-2被腫瘤細胞大量產(chǎn)生，并分泌到患者血清中。Ang-2破壞腫瘤周邊的正常血管，從而促進腫瘤新生血管的生成。
近幾年國外的研究已經(jīng)證明：Ang-2位于腫瘤血管生成和侵襲的最前沿，是迄今為止發(fā)現(xiàn)的最為理想的腫瘤標(biāo)志物：其表現(xiàn)為（1）Ang-2的特異性非常高。除女性子宮、卵巢組織外，正常組織Ang-2的表達非常低，而惡性腫瘤高表達，與腫瘤發(fā)生、發(fā)展及轉(zhuǎn)移、預(yù)后密切相關(guān)。（2）出現(xiàn)較早，在惡性腫瘤發(fā)生的早期即可出現(xiàn)。（3）Ang-2分布廣泛。幾乎存在于所有實體性惡性腫瘤，在各種腫瘤中廣泛分布，是一種通用性的腫瘤標(biāo)志物?，F(xiàn)在已經(jīng)證實，在肝癌、肺癌、胃癌、結(jié)直腸癌、鼻咽癌、胰腺癌、卵巢癌、神經(jīng)系統(tǒng)腫瘤等幾十種惡性腫瘤的早期病人血清中都可檢測到Ang-2的增高。（4）Ang-2可被分泌并進入血液循環(huán)中，便于檢測。

二、Ang-2生物學(xué)活性
（一）Ang的結(jié)構(gòu)特點
促血管生成素（Angiopoietin,Ang）是近年來發(fā)現(xiàn)的一個與血管新生密切相關(guān)的家族，自1996年Davis在尋找Tie-2的配體時在cos細胞中獲取了人和小鼠的Ang-1后，現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)四個家族成員，即Ang-1、Ang-2 、Ang-3、 Ang-4。Ang各成員的蛋白結(jié)構(gòu)基本相同，都由3部分組成：疏水性分泌信號肽、N-端富α-螺旋的卷曲結(jié)構(gòu)域、C-纖維蛋白原樣結(jié)構(gòu)域。N-端卷曲結(jié)構(gòu)域促進蛋白分子的多聚化；C-端纖維蛋白原樣結(jié)構(gòu)域是Ang中最具保守性的一部分，其中包含受體結(jié)合部分，決定某種Ang是否起激動作用。Ang-1基因位于染色體8q22，是Tie-2的激活劑，主要由血管旁細胞包括周細胞（pericyte）、血管平滑肌和腫瘤細胞表達。Ang-1是一個分子量為70kD、由498個氨基酸組成的同源六聚體，其N-端卷曲結(jié)構(gòu)域大約180個氨基酸，呈四面體結(jié)構(gòu)，與肌球蛋白有弱的同源性;其C-纖維蛋白原樣結(jié)構(gòu)域大約有200個氨基酸，與纖維蛋白原、tenascin 、hfrep、 ficolin 及果蠅的SCABROUS有相似性，與受體的結(jié)合及磷酸化有關(guān)。Ang-2基因位于8p21，主要由內(nèi)皮細胞表達，而腫瘤細胞也可大量表達。Ang-2由496個氨基酸組成，與Ang－1有60%的同源性，是Ang－1的天然競爭性拮抗劑；主要區(qū)別在于曲卷結(jié)構(gòu)域和與纖維蛋白原樣結(jié)構(gòu)域的交界處比Ang-1少一個半胱胺酸。Ang-3、Ang-4是1999年分別從鼠和人的胎盤分離到兩種分泌蛋白，好似是同一基因座基因的不同譯本，在人膠質(zhì)瘤亦見到Ang-4的表達。Ang-3約503個氨基酸，與Ang-1、Ang-2分別有45.1%和44.7%的同源性。
（二）Ang與腫瘤血管生成
腫瘤組織中有腫瘤細胞、血管內(nèi)皮細胞和宿主其他細胞，其血管生成的機制十分復(fù)雜。腫瘤細胞與正常細胞的不同特點之一是:能夠分泌促血管生成因子。腫瘤周圍的正常血管，在促血管生成因子的作用下，逐步延伸至腫瘤組織，為腫瘤細胞提供養(yǎng)分，同時提供腫瘤細胞遠處轉(zhuǎn)移的通道。
在神經(jīng)系統(tǒng)腫瘤，Ang-1和Ang-2分布于腫瘤組織的不同細胞。星形細胞瘤中，Ang-1表達于腫瘤細胞、而Ang-2則局限于腫瘤組織中的內(nèi)皮細胞。Ang-1的表達與腫瘤的惡性程度一致。壞死的腫瘤組織周圍未見Ang-1表達，提示Ang-1不受缺氧的調(diào)解。而且，在腫瘤血管形成的早期，血管尚未完全形成的腫瘤組織中，可見到Ang-2的表達上升，表明Ang-2可能激活腫瘤血管內(nèi)皮細胞的增殖。對膠質(zhì)細胞瘤、神經(jīng)母細胞瘤、甲狀腺和腸癌的研究結(jié)果也表明，Ang-2出現(xiàn)于腫瘤侵襲的最前沿，可作為腫瘤血管生成的早期標(biāo)志。Holash報道，在腫瘤發(fā)展的不同階段，VEGF和Ang-1、Ang-2的濃度是動態(tài)平衡的。小鼠神經(jīng)膠質(zhì)瘤移植后的第4周，腫瘤組織中的血管消退，導(dǎo)致腫瘤血管的大量死亡。隨后，壞死腫瘤組織周邊出現(xiàn)新生血管、腫瘤細胞再次增生。在血管消退的早期，Ang-2的表達上升，而在腫瘤壞死組織周圍的幸存血管中，Ang-2與VEGF大量表達。Ang-1的水平無明顯變化。推斷腫瘤早期，Ang-2的分泌增加，拮抗Ang-1的維持內(nèi)皮細胞穩(wěn)定性的作用，使內(nèi)皮細胞與周圍的支持細胞聯(lián)系松解，內(nèi)皮細胞凋亡。腫瘤血管的破壞導(dǎo)致腫瘤細胞缺血缺氧而大量壞死。同時，缺氧能啟動腫瘤細胞分泌更多的VEGF。Ang-2在 VEGF所發(fā)生的生存信號的協(xié)同作用下，促進壞死腫瘤細胞周圍新生血管的形成。血小板源性生長因子-B（PDGF-B）可能在Ang促腫瘤血管生成中起重要作用。膠質(zhì)細胞瘤中，內(nèi)皮細胞過渡表達PDGF-B，其受體PDGF-Rβ表達于血管內(nèi)膜周圍的支持細胞。PDGF-B以旁分泌途徑激活受體，是刺激平滑肌細胞和周細胞增殖的主要因子。Ang-1激活內(nèi)皮細胞膜上的Tie-2受體，后者可能啟動PDGF-B的分泌，PDGF-B通過募集血管周圍的支持細胞，維持血管的穩(wěn)定。Ang-2阻斷此路徑，PDGF-B分泌減少，內(nèi)皮細胞與周圍支持細胞的聯(lián)系松散，血管結(jié)構(gòu)破壞。
除腫瘤細胞本身能分泌Ang-1外，有多種因素影響Ang-1和Ang-2的表達。如PDGF，TGF-beta、IL-1β能下調(diào)Ang-1，而VEGF、TNF-α能上調(diào)Ang-2mRNA的水平。體外實驗中，缺氧不能刺激Ang-1和Ang-2的表達，但在腫瘤內(nèi)，缺氧下調(diào)Ang-1而上調(diào)Ang-2的表達。
促血管生成素2（Angiopoietin -2, Ang-2)是Ang家族的成員之一，是一種特異性血管生成刺激因子，也是惡性腫瘤早期的標(biāo)志分子。Ang-2最早被稱為腫瘤特異性生長因子（TSGF）。只知道它具有刺激血管生成的作用，與腫瘤的生長及腫瘤血管生成密切相關(guān)，但不知道它具體的生化性質(zhì)。因此，又被稱為腫瘤相關(guān)物質(zhì)。進一步的研究發(fā)現(xiàn)，Ang-2與參與腫瘤血管生成的其他因子，如血管內(nèi)皮生長因子（VEGF）及血管生成素（Angiopoietin）有本質(zhì)的不同，在血管生成的生物學(xué)活性及與惡性腫瘤的關(guān)系也不一樣。
Ang-2的生物學(xué)功能與Ang-1完全相反，是Ang-1天然的競爭性拮抗劑。Ang-1與血管內(nèi)皮細胞的Tie-2受體結(jié)合，促進血管成熟及穩(wěn)定，Ang-2與Tie-2結(jié)合，不使Tie-2磷酸化而激活Tie-2，反而拮抗Ang-1的生物活性，破壞血管完整性，影響內(nèi)皮細胞之間及其與支持細胞之間的連接。在腫瘤發(fā)生的早期，Ang-2參與破壞瘤體周邊原有的正常血管，而促進腫瘤新生血管的生成，在瘤體周邊形成所謂的血管共擇（co-option）區(qū)。當(dāng)腫瘤形成以后，Ang-2與血管內(nèi)皮生長因子（VEGF）有協(xié)同作用，共同促進腫瘤血管生成，并阻礙血管的完整性，使得腫瘤新生血管能在各種因子的刺激下不斷增生。
總之，Ang具有募集和支持血管內(nèi)皮細胞，誘導(dǎo)毛細血管發(fā)芽，ECS趨化反應(yīng)和ECS網(wǎng)絡(luò)形成的作用。Ang-1不參與腫瘤的起始，只參與血管的成熟，而Ang-2是腫瘤新生中最明顯標(biāo)志物之一，并與VEGF的配合才得以使腫瘤生長及加強。

三、腫瘤標(biāo)志物概述
腫瘤標(biāo)志物是腫瘤細胞本身存在或分泌的特異性物質(zhì)，理想的腫瘤標(biāo)志物應(yīng)具有以下一些特征：①必須由惡性腫瘤細胞產(chǎn)生，并可在血液、組織液、分泌液或腫瘤組織中測出；② 不應(yīng)該存在于正常組織和良性疾病中；③ 某一腫瘤的腫瘤標(biāo)志物應(yīng)該在該腫瘤的大多數(shù)患者中檢出；④ 臨床上尚無明確腫瘤證據(jù)之前最好能檢測出；⑤ 腫瘤標(biāo)志物的量最好能反映腫瘤的大??；⑥ 在一定程度上能有助于估計治療效果、預(yù)測腫瘤的復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移。然而，實際上并不存在絕對理想的腫瘤標(biāo)志物?，F(xiàn)今所知的腫瘤標(biāo)志物中，絕大多數(shù)不但存在于惡性腫瘤中，而且也存在于良性腫瘤、胚胎組織，甚至正常組織中。因此，現(xiàn)有腫瘤標(biāo)志物并非惡性腫瘤的特異性產(chǎn)物，但在惡性腫瘤患者中明顯增多。故有人將腫瘤標(biāo)志物稱為腫瘤相關(guān)抗原。
  （一） 腫瘤標(biāo)志物可分為以下幾類
      1、腫瘤胚胎性標(biāo)志物：甲胎蛋白（AFP）、癌胚抗原（CEA）
      2、腫瘤相關(guān)性標(biāo)志物：PSA、SCC、MG-Ag、TAA
      3、糖類標(biāo)志物：CA125、CA199、CA153、CA242、CA50、CA724、MG-Ag
      4、蛋白類標(biāo)志物：CyFRA21-1、Pro-GRP、TPA
      5、酶類標(biāo)志物：NSE、環(huán)氧化酶（COX）、AFU、GGT-1
      6、異位激素類標(biāo)志物：HCG
      7、基因類標(biāo)志物：P53、Ras、 C-myc
（二）目前臨床常用的腫瘤標(biāo)志物及其相關(guān)臨床意義
1、甲胎蛋白（AFP）AFP在胚胎期是功能蛋白，合成于卵黃囊、肝和小腸。對原發(fā)性肝細胞癌有重要的輔助診斷價值，但并無絕對的特異性。原發(fā)性肝癌臨床上約70%以上的患者AFP在400ug/L以上，多逐漸增高，亦有不高于400ug/L，甚至在正常水平的患者。AFP升高還可見于急慢性肝炎、妊娠期、睪丸卵巢腫瘤、部分消化道腫瘤伴肝轉(zhuǎn)移者等。
2、癌胚抗原（CEA）是一種酸性糖蛋白，胚胎期合成于小腸、肝臟和胰腺。成人血清含量極低。主要用于對結(jié)腸直腸癌、胃癌、胰腺癌、肝癌、肺癌、乳腺癌及甲狀