在世界上首先报告肿瘤标志物的是1846年由Bence-Jones发现在尿中有一种随温度变化而改变成凝溶状态的蛋白质，后经证实这是患有多发性骨髓瘤病人的浆细胞所产生，由尿液排泄的蛋白质，并被命名为B-J蛋白。100多年后，人们对这种蛋白质又有了新的认识，其本质是免疫球蛋白的轻链部分，除了在尿液，也可在血清中利用电泳技术将其检测。现已分别检测出多发性骨髓瘤患者浆细胞所分泌的全部的“单克隆系”免疫球蛋白。B-J蛋白的发现，开创了肿瘤标志物的新时期，故常将这一年代称为肿瘤标志物的开创期，或称肿瘤标志物的第一阶段，见表8-1。
表8-1 主要肿瘤标志物的发现阶段
| 年代 | 标志物 | 发现者 |
| 1846 | Bence-Jones | H. Bence-Jones |
| 1928 | 异位激素综合征 | W. H Brown |
| 1930 | 人绒毛膜促性激素 | B. Zondek |
| 1932 | 促肾上腺皮质激素 | H. Cushing |
| 1949 | 血型抗原 | K. Oh-Uti |
| 1959 | 同工酶 | C. Markert |
| 1963 | α-甲胎蛋白 | G. I. Abelev |
| 1965 | 癌胚抗原 | P. Gold and S. Freeman |
| 1969 | 肿瘤基因 | R. Heubner and G. Todaro |
| 1975 | 单克隆抗体 | H. Kohler and G. Milstein |
| 1980 | 肿瘤基因探针和转录 | G. Cooper，R. Weinbeerg and M. Bishop |
| 1985 | 抑癌基因 | H. Harris，R. Sager and A. Knudson |
第二阶段从1928年到1963年，在这段期间发现了与肿瘤相关的标志物，包括激素、同工酶、蛋白质。但是这些标志物的应用，特别是肿瘤所表达的这些物质的理化特性，经过相当的一段时间后，才被人们逐渐认识。尤其是在1963年至1969年期间，即第三阶段中发现并证实，在肿瘤的所产生的蛋白质物质中，某些胎儿期蛋白在肿瘤状态时重新出现，从而认为对这种胎儿蛋白的检测，十分有利于对肿瘤的诊断。第四阶段是1975年起，发现了单克隆抗体，并在肿瘤细胞系中获得了肿瘤抗原和成功地使用癌胚胎抗原臂如CA125、CA153、CA549等。近年来，随着分子遗传学的理论和技术的发展，分子探针的使用，单克隆抗体的筛选成功，基因的定位，包括肿瘤基因和抑癌基因的测定，使肿瘤标志物的检测的内容更广，技术更先进。
所谓肿瘤标志物，指在肿瘤发生和增殖过程中，由肿瘤细胞生物合成、释放或者是宿主对癌类反应性的一类物质。这类物质可能是循环物质，可在细胞、组织或体液中出现，人们能利用化学、免疫和分子生物学等技术对血液或分泌物进行定性或定量地检测。通过对这类物质的分析，能帮助人们从正常组织中区别肿瘤或测定肿瘤细胞核、细胞质以及对细胞膜上的特性进行分析，以此作为辨认肿瘤细胞的标志。近年来，分子生物学技术的发展，通过对细胞基因的遗传和表达物质的检测，为研究肿瘤的发生机制以及肿瘤的筛选及早期诊断提供了可靠的标志性的依据。
根据肿瘤标志物的来源以及它的特异性，大致可分为两大类。只是一种肿瘤所产生的特异性物质，称之为该肿瘤的特异性标志物。例如前列腺特异性抗原（PSA）就是前列腺肿瘤所产生的特异性标志物质，只有患前列腺癌时，PSA才会显著性升高。但更多的肿瘤标志物，则是在一类组织类型的相似而性质不同的肿瘤发生时，其含量会有较大的变化，一般称这类物质为肿瘤辅助标志物。这类标志物往往易同良性肿瘤或正常组织发生混淆。但在肿瘤发生时，这类标志物的含量要明显高出良性肿瘤或正常组织。
近年来，由于医学检测水平的提高，与肿瘤相关的标志性物质不断地被发现。但是肿瘤标志物的来源和性质非常复杂，所以至今还未有一个统一的肿瘤标志物的分类方法，综合各种专业书籍以及学术报告，肿瘤标导物分类大致有两种：其一按肿瘤标志物的来源，第二是按肿瘤标志物本身的化学特性。本章是按后者的分类进行介绍，主要包括：①肿瘤胚胎性抗原标志物；②糖类标志物；③酶类标志物；④激素类标志物；⑤蛋白质类标志物；⑥基因类标志物。
近年来，肿瘤标志物在临床上已得到较广泛的应用（表8-2），作为一种良好的肿瘤标志物应该具有下列条件：①标志物的含量变化应与肿瘤的生长、消退、转移有直接的定性或定量的比例关系；②标志物应具有较高的特异性，能比较明显地区别于正常人群和良性肿瘤，但一般的情况下，酶的活性在普通疾病及良性肿瘤状态也会变化，易对肿瘤诊断造成混淆；③检测这类标志物的方法简便，易推广，而且成本较低。尽管目前的标志物或多或少的存在一些遗憾，但是随着检测技术的发展，方法学的改进，特别是标志物项目的增加，结合各种项目检测的微量的变化，经综合评价，为人群的筛选、临床诊断、预后观察以及肿瘤复发、转移评价带来较为有力的证据。这些年来，随着肿瘤标志物与临床诊断的符合率的增加，不少标志物已逐渐成为肿瘤检测中可依赖的指标。
表8-2 肿瘤标志物的临床应用
| 主要存在于Ⅰ带的酶 | 均匀分布的酶 | 主要存在于Ⅲ带的酶 |
| 细胞色素氧化酶 | 磷酸甘油脱氢酶 | 谷氨酸脱氢酶 |
| 琥珀酸脱氢酶 | 苹果酸酶 | 丙酮酸激酶 |
| 乳酸脱氢酶 | 单胺氧化酶 | 异柠檬酸脱氢酶（NADP） |
| 苹果酸脱氢酶 | 葡萄糖激酶 | 乙醇脱氢酶 |
| 天冬氨酸氨基转移酶 | 已糖激酶 | 3-羟丁酸辅酶A脱氢酶 |
| 丙氨酸氨基转移酶 | 已糖二磷酸激酶 | NADH-四唑还原酶 |
| 糖原合成酶 | 磷酸甘油醛脱氢酶 | NADP-四唑还原酶 |
| 糖原磷酸化酶 | ||
| 磷酸葡萄糖异构酶 | ||
| 葡萄糖-6-磷酸酶 | ||
| 磷酸烯醇丙酮酸激酶 |