W trakcie tego testu oznacza się w surowicy tkankowy swoisty antygen polipeptydowy, który biologicznie składa się z rozpuszczalnych fragmentów ludzkiej cytokeratyny 18, obecnych w surowicy krwi. Cytokeratyny to białka będące składnikiem cytoszkieletu komórek nabłonkowych.

Cytokeratyna 18, w połączeniu z cytokeratyną 8, występuje we wszystkich komórkach nabłonkowych. Obecność cytokeratyny 18 wykryto histochemicznie w różnych tkankach, takich jak wątroba, przewód trzustkowy, gruczoły dokrewne, kanaliki nerkowe, tarczyca, drogi moczowe i rodne. Komórki nowotworowe pochodzenia nabłonkowego rzadko wykazują silniejszą ekspresję keratyny niż ich zdrowe odpowiedniki.

W surowicy osób zdrowych obserwuje się niewielkie stężenia TPS. Jednakże wzrost poziomu keratyny w surowicy jest zauważalny u pacjentów z różnymi nowotworami nabłonkowymi, takimi jak rak płuc, szyjki macicy, piersi, jajnika, pęcherza moczowego, prostaty oraz raki żołądkowo-jelitowe. Wyższe stężenie keratyny 18 w surowicy chorych na te nowotwory związane jest z większą aktywnością proliferacyjną komórek, a nie z masą nowotworu. Dlatego nawet mały nowotwór o dużej dynamice może wywołać większy wzrost TPS w surowicy niż nowotwór o dużej masie, ale słabej proliferacji.

Oznaczenia TPS mają zastosowanie zarówno w diagnostyce, jak i w monitorowaniu terapii nowotworowej. W przypadku raka szyjki macicy jednoczesne oznaczanie TPS i antygenu raka płaskonabłonkowego SCC-Ag pozwala na lepszą ocenę agresywności nowotworu i stopnia zaawansowania.

Wzrost stężenia TPS w surowicy może być obserwowany również w trakcie ciąży, w łagodnych chorobach wątroby, niewydolności nerek, uogólnionych zakażeniach oraz cukrzycy.