肿瘤流行病学是研究肿瘤在人群中的分布和变化趋势及影响分布和变化趋势的因素，并研究防制肿瘤促进健康的策略和措施的学科。借助流行病学面向群体的广阔平台和分子生物学等新兴学科在细胞和分子水平上研究复杂性疾病的巨大优势，肿瘤分子流行病学作为肿瘤流行病学的重要分支为肿瘤研究提供了新的手段和重要的契机，大大增强了应用流行病学方法开展肿瘤危险度评价、筛检和诊治手段选择、预后评估、预防策略制订的能力。

传统的肿瘤筛检方法是通过放射筛检（如乳腺X线摄影术、胸部X线照射）、体格检查（如乳腺、骨盆体检）以及内镜检查等来确定肿瘤包块（表6-1）。但是由于良性肿块的干扰，往往会造成假阳性的结果，也难以发现较早期的肿瘤。分子标志物是独立于肿瘤包块或者肿瘤细胞存在的，可以利用血液、尿液或者在体组织中的分子信号、癌变或进展前期损害进行筛检的可测量物质。常见的分子标志物有四类：癌变标志（carcinogenesis biomarker）、分泌标志（released biomarker）、反应标志（response biomarker）和风险标志（risk biomarker） ^［8］。

肿瘤的发生是一个多基因变化、多阶段的过程，包括基因的突变、缺失和甲基化等分子改变，造成原癌基因的激活和抑癌基因的失活，进而引起细胞周期紊乱、凋亡抑制和过度增殖，最终导致细胞恶变和肿瘤的形成。在肿瘤发生的漫长过程中，基因的异常改变可能持续数年甚至终身携带，使得肿瘤的早期诊断成为可能。因此，这些异常改变的基因有可能成为一种肿瘤分子标志物用于肿瘤筛检。启动子异常甲基化也是导致肿瘤发生一种重要机制。在癌细胞中，启动子甲基化可以使得抑制肿瘤发生的关键基因发生沉默，例如 Rb、 APC、 ARF、 CDKN2B、 CDND2A、 BRCA1、 VHL、 hMLH1和 ER等基因。因此，遗传物质DNA的突变和异常甲基化变化等癌变过程中的重要分子事件均可以作为肿瘤筛检的分子标志 ^［9］。

随着人类基因组计划的完成，对基因表达产物的分析已经成为研究热点，而蛋白质研究相关技术亦得到了不断地发展与完善。分泌蛋白组学是蛋白质研究中一个重要的领域，研究一个细胞、组织或有机体所表达的全部分泌蛋白。分泌蛋白约占全部蛋白质组的30%左右，包括细胞因子、趋化因子、消化酶、抗体、胞外蛋白酶等功能各异的蛋白，参与细胞粘连、转移、分化、增殖和免疫应答等多种生物学进程。血清分泌蛋白在肿瘤防治中发挥重要作用，目前许多研究已经将分泌蛋白作为肿瘤标志物用于筛检和预后判断。

前列腺特异性抗原（PSA）是前列腺上皮细胞分泌产生的一种前列腺组织特异性蛋白。20世纪80年代，PSA从血清中检出，是一种稳定、可靠的前列腺筛查指标，最初被用于监测前列腺癌患者的病情进展及对治疗的反应。80年代后期，PSA开始被广泛应用于前列腺癌的筛检和诊断，大大促进了前列腺癌的早期诊断能力。

肿瘤筛检的反应标志是指因肿瘤存在导致机体产生的各种应激反应而形成的分子物质，例如各种抗体或者是蛋白质降解的产物等。血清/血浆中的肿瘤相关抗原能诱导机体产生自身抗体（反应标志），在肿瘤患者血清/血浆中，既存在肿瘤抗原，也存在针对该肿瘤抗原的自身抗体。因此，既可以利用抗体检测肿瘤抗原，也可以利用抗原检测肿瘤自身抗体，但一般来讲，肿瘤自身抗体检测肿瘤的敏感性和特异性高于肿瘤抗原。肿瘤患者体内产生的自身抗体在某些环境下可过度刺激生长缓慢或者静止状态的细胞，引起细胞无限增殖。例如，自身抗体可直接作用于细胞表面受体，活化刺激生长的信号传导通路，这些异常活化的信号通路有可能导致细胞无限制的扩增，甚至导致肿瘤的发生。这些导致肿瘤发生的异常自身抗体有可能出现在肿瘤发生早期的某个阶段，在促进肿瘤相关信号通路活化、增加肿瘤恶性程度和导致肿瘤获得潜在的转移能力等方面发挥关键作用。研究发现部分肿瘤自身抗体的受试者工作特征（ROC）曲线下面积（AUC）可达0. 8以上，如抗鼻咽癌自身抗体MAGE ^［10］。肿瘤自身抗体检测具有操作简便、重复性好、速度快的特点，其可通过常规的酶联免疫吸附试验（ELISA）或酶联免疫分析（EIA）进行检测。因此，免疫反应中产生的自身抗体有可能作为肿瘤发生的标志物。

风险标志是指宿主对肿瘤发生、发展易感程度的生物标志，如体内激素水平的改变与乳腺癌的发病存在相关性，高危HPV的检出提示宫颈癌发病的可能性，这些标志均可反映个体发生肿瘤的风险。

近年来，遗传因素用于恶性肿瘤风险预测是肿瘤筛检领域的一个研究热点。遗传因素可呈现为高外显性的基因突变，及低外显性的基因多态性 ^［11］。例如，乳腺癌的遗传度约为25%，其中高外显性基因突变如 BRCA1/BRCA2突变的贡献为5%左右，目前已经发现的低外显性基因多态性的贡献为30% ^［12］。遗传因素在个体出生时就已经确定，其作为风险标志可用于肿瘤高危人群筛检，对于指导个体肿瘤的预防具有重要意义。

尽管在肿瘤筛检中可将分子标志分为上述四类，但是就某一种生物标志物而言，分类是相对的，其可能归属于其中的两类或多类，如PSA既属于分泌标志，也是一种风险标志。