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肿瘤标志物即指肿瘤组织和细胞由于癌基因、抑癌基因、其他肿瘤基因和肿瘤相关基因及其产物异常表达所产生的生物活性物质。其中某些对某一肿瘤为特异性的，如前列腺癌的特异性抗原PSA，亦可为某几种肿瘤共有的如癌胚抗原CEA等。
一个理想的标志物应具备以下几个特点：
- 敏感性高，应主要由肿瘤细胞产生，并能稳定地在体液或细胞中检测到。
- 特异性强，不存在于正常或良性肿瘤中。
- 可反映、预测恶性肿瘤的复发或进展。
- 在血、尿、体腔液中的浓度能反映肿瘤的大小、范围，特别是肿瘤复发临床尚无表现时也能测到。肿瘤标志物一般可用以辅助诊断，判断疗效及监测病情进展。
肺癌常用的肿瘤标志物主要有：
- 癌胚抗原CEA：一种人类胚胎抗原决定簇的酸性糖蛋白。2/3非小细胞肺癌和1/3的小细胞肺癌患者血清CEA水平升高。
- CYFRA21.1（细胞角质片段21.1）：是目前研究非常活跃的一个新的肺癌标志物，非小细胞肺癌中CYFRA21.1的敏感性为52%到60%，尤其是鳞癌敏感性超过75%。
- 神经性特异性烯醇化酶（NSE）：过去认为NSE是小细胞肺癌的特异性抗原，但现在发现约10%到30%非小细胞肺癌伴NSE升高。
- 肺鳞癌中鳞癌细胞抗原（SCC）明显增高，但肺腺癌、小细胞肺癌中亦可增高。
说明：绝大多数肿瘤标志物均无特异性，相互间有交叉，偶见于某些良性疾患及急慢性炎症，故不能作为筛选或诊断依据，只能作为辅助诊断，判断疗效的辅助指标，某些良性疾患如肺炎、感冒等，CEA可轻度上升。一般10到15天可恢复正常。
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