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血清甲胎蛋白
血清甲胎蛋白 (alpha fetoprotein, AFP) 是诊断肝细胞癌的重要指标，也是特异性最强的肿瘤标记物，国内常用于肝癌的筛查、早期诊断、术后监测和随访。
AFP 对肝细胞癌的敏感性为 39%~65%，特异性为 76%~94%，然而约 40% 的肝癌患者 AFP 水平正常。通过检测甲胎蛋白异质体，有助于提高早期肝癌诊断率。
对于 AFP 不小于 400 ug/L 超过 1 个月或不小于 200 ug/L 持续 2 个月，在排除妊娠、生殖腺胚胎瘤和活动性肝病后，应该高度怀疑肝癌。
AFP 分为三种不同的异质体，分别为 AFP-L1、AFP-L2 和 AFP-L3。其中 AFP-L3 仅表达于肝细胞癌 (hepatocellular carcinoma，HCC) 患者，AFP-L3 阳性的肝癌具有快速生长和早期转移的特点。
对于小肝癌（肿瘤直径小于 3 cm 的肝癌）患者，AFP-L3 早期诊断的敏感性和特异性分别为 75%~96.90% 和 90%~92%，可作为肝细胞癌早期诊断的指标之一。
异常凝血酶原
异常凝血酶原，又称脱-γ-羧基凝血酶原 (Des-gamma-carboxyprothrombin, DCP)，是肝脏在合成凝血酶原过程中，前体羧化不完全所致的一种异常凝血酶原，在肝细胞癌患者中 DCP 水平明显升高。
DCP 在肝癌的筛查和诊断中具有较高的敏感性和特异性，分别为 51.7% 和 86.7%。DCP 明显优于 AFP，是一种针对肝癌的早期诊断、复发转移监测的肿瘤标记物。
除肝癌筛查外，血清 DCP 也可作为肝细胞癌患者的临床病理或预后指标，可能比 AFP 更能反映肝癌的侵袭性。
α-L-岩藻糖苷酶
α-L-岩藻糖苷酶 (α-L-fucosidase, AFU) ，是一种溶酶体酸性水解酶，在人体细胞及体液中有广泛的分布，其中以肝、肾组织含量最高，主要负责水解糖蛋白和糖脂的岩藻糖苷键。
AFU 可作为原发性肝癌诊断的新标志物，敏感性和特异性良好。肝硬化患者血清 AFU 水平持续升高有助于原发性肝癌的早期发现。在 AFP 阴性的肝癌病例中，70%~85% 出现 AFU 阳性，且小肝癌患者血清 AFU 阳性率高于 AFP。
血清 AFU 在肝癌发生的早期即可升高，与肿瘤的大小无关，依靠检测 AFU 来早期诊断肝癌要比 B 超诊断提前至少 ６ 个月。它与 AFP 联合测定，可使肝癌阳性检出率从 70% 升至 90%，故 AFU 可协助 AFP 对肝癌进行早期诊断。
高尔基体糖蛋白 73
高尔基体糖蛋白 73 (Golgi protein 73, GP73) 是一个 73kD 的高尔基体膜蛋白。在急性肝炎、肝硬化和肝癌患者的肝细胞 GP73 表达上调，在发生肝细胞癌的患者血清中 GP73 可显著升高。
GP73 诊断肝细胞癌的灵敏度和特异度分别为 69% 和 75%，明显高于 AFP，可作为肝癌早期筛查与诊断标志物。在 AFP 低表达的患者中，有 50% 左右患者的 GP73 表达显著升高， 所以 GP73 可以提高 AFP 低表达的患者早期诊断率。因此联合检测 AFP 和 GP73 可提高早期肝癌诊断率。
磷脂酰肌醇蛋白聚糖 3
磷脂酰肌醇蛋白聚糖 3 (glypicans 3, GPC 3) 是磷脂酰肌醇蛋白聚糖家族中的成员之一，参与调节胚胎发育过程中的细胞增殖和存活，并作为肿瘤抑制因子发挥作用。GPC 3 异常表达与多种肿瘤的发生、发展有密切的关系。
1997 年首次发现 GPC 3 是潜在肝癌诊断标志物。GPC 3 在健康人和非恶性肝病患者的肝细胞中几乎不表达，而在50% 肝癌患者的血清中 GPC 3 高表达，尤其在 AFP 和 DCP 阴性的肝癌患者中，约有 33％ 的患者 GPC 3 的表达升高。
对于 AFP 低表达的患者，联合检测 GPC 3 可提高诊断的灵敏度。在肝细胞癌早期小病灶中仍有 GPC 3 的表达，而在肝硬化和再生结节中没有表达，因此 GPC 3 可作为肝细胞癌的早期诊断标志物。
骨桥蛋白
骨桥蛋白 (osteopontin, OPN) 是一种高度磷酸化和糖基化的钙结合分泌蛋白，在体内细胞广泛表达，具有细胞粘附和迁移、免疫和炎症反应、抗凋亡、抑制一氧化氮合酶和骨钙化等功能。OPN 已被发现是各种癌症扩散中必不可少的因素，其表达的升高与肿瘤侵袭、进展、转移相关。
在肝细胞癌患者血清中 OPN 水平显著升高，其诊断敏感性为 75%，显著高于 AFP。在乙肝阳性的肝癌患者，肿瘤组织 OPN 的升高与门静脉和淋巴结浸润相关，预后更差，提示可以使用 OPN 作为肝细胞癌早期诊断及治疗预后的标记物。
谷氨酰转移酶
谷氨酰转移酶 (γ-glutamyl transpeptadase, GGT) 主要存在于肾、肝、胰等组织中，以肾脏最多，其次为肝脏和胰腺。在肝内主要存在于肝细胞和胆管上皮细胞中，正常人血清中 GGT 主要来自肝脏。
GGT 在肝癌患者中可显著升高，尤其对小肝癌或 AFP 阴性的肝细胞癌患者有鉴别诊断意义。但其特异性较差，在肝、胆、胰疾病中 GGT 活性均可升高。