Les marqueurs tumoraux sériques sont des molécules le plus souvent glycoprotéiques témoins de la maladie cancéreuse. De nombreux marqueurs tumoraux ont été décrits ces 30 dernières années, notamment pour les tumeurs du tractus gastro-intestinal, bien que leur intérêt pratique soit très discuté. En effet, leur utilisation dans le dépistage, le diagnostic, le suivi et comme valeur pronostique des cancers nécessite entre autres une sensibilité et une spécificité suffisantes dans ces différentes situations. Pour l'instant, ils n'ont aucune place dans le dépistage de ces tumeurs, mais ils constituent une aide au diagnostic et au suivi des patients. L'antigène carcinoembryonnaire (ACE) et le carbohydrate antigen 19-9 (CA 19-9) ont été les deux marqueurs les plus étudiés jusqu'à présent dans les tumeurs du tractus gastro-intestinal, surtout dans le cancer colorectal. L'utilisation de l'ACE pour le diagnostic et le suivi des patients après résection complète ou sous chimiothérapie reste débattue mais est souvent réalisée. Le dosage du CA 19-9, avec une sensibilité et une spécificité inférieures à celles de l'ACE, n'est pas recommandé dans cette localisation. Le squamous cell carcinoma (SCC) est le marqueur utilisé dans les carcinomes épidermoïdes, notamment du canal anal et de l'oesophage. Plus récemment, dans cette dernière localisation, un nouveau marqueur, le cytokeratin fragment 21-1 (cyfra 21-1), a rapporté des résultats meilleurs que le SCC. La chromogranine A est le marqueur général le plus utilisé et le plus sensible pour les tumeurs endocrines digestives.