甲胎蛋白(AFP)的合成部位主要是在啮齿动物及人类胚胎的肝脏，但也可在卵黄囊及胃肠道等。甲胎蛋白主要由新生的幼稚肝细胞分泌，胎儿的肝细胞没有发育（分化）完全，分泌的甲胎蛋白量很大，所以孕妇的甲胎蛋白会阳性。肝癌细胞是尚未分化的肝细胞，也能大量分泌甲胎蛋白。
孕妇在分娩1年后体内的甲胎蛋白就会恢复正常，如果成年人甲胎蛋白升高到每升血500微克以上，那么患肝癌的机率就很大了，当肝细胞发生癌变时，就又恢复了产生这种蛋白质的功能，而且随着病情恶化它在血清中的含量会急剧增加，甲胎蛋白就成了诊断原发性肝癌的一个特异性临床指标。
AFP升高的原因
(1) 妊娠妇女的AFP可有不同程度的升高。
(2)某些胚胎癌、生殖细胞瘤、某些消化道癌症等，血液中的AFP也有不同程度升高。
(3) 肝细胞再生时期，AFP 在血液中呈阳性，急、慢性肝炎、肝硬化时会有肝细胞再生，因而AFP在血液中的浓度升高。
(4)最值得注意的是肝癌，其血液中的AFP可明显增高，并且是持久性的升高。这是由于肝癌的癌细胞能合成或分泌较多的AFP释放入血的缘故。正因为如此，医生们就把检测人体血液中的AFP作为诊断肝癌的重要依据，并把AFP称为“肝癌标志物”。 AFP在肝癌出现症状之前的8-10个月就有升高，此时大多数肝癌病人无明显症状，肿瘤也较小，这部分患者经过早期治疗后，预后可得到明显改善，故肝硬化、慢性肝炎病人、家族中有肝癌患者的人应3-6月检测一次。
在成人，AFP可以在大约70%的肝癌患者血清中升高，在生殖细胞肿瘤出现AFP阳性率为50%。在其它肠胃管肿瘤如胰腺癌或肺癌及肝硬化等患者亦可出现不同程度的升高，部分肝硬化病人也会长期出现AFP升高，但多年都没有肝癌的迹象；同时发现约30%的晚期肝癌病人，直至病故前，AFP仍为正常。故对于AFP升高的患者，要多方面、多病因分析，做出最正确的判断。
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