HE4作為卵巢癌腫瘤標志物的研究進展

馬二玲 劉越飛 劉曉旭 吳小華

卵巢癌是女性生殖系統中常見的一種惡性腫瘤，并且是第一大致死性婦科腫瘤。卵巢癌病死率高主要是因為卵巢癌診斷時多半已處于晚期，并且容易腹腔轉移以及復發。這種惡性腫瘤在早期(Ⅰ期)接受治療，5年生存率較高。但是卵巢癌如果在晚期被發現，預后差。卵巢癌早期治療，其5年生存率可達92%，然而所有的卵巢癌5年生存率卻不足50%。卵巢癌起病隱匿，只有約19%的卵巢癌患者在癌組織突破卵巢之前能夠被發現［1］。因此，目前迫切需要尋找一種針對這種惡性腫瘤的早期診斷方法。需要新型的腫瘤標志物能夠對疾病進行危險度評價，監測腫瘤對治療的反應、對卵巢癌接受手術后檢測復發以及篩查疾病和個體化治療。我們通過一種新型腫瘤標志物可以簡便的、準確的對患者進行危險度評價和病情分類。同時我們根據病情的嚴重程度把較重的卵巢癌患者送到卵巢癌專門的治療中心［2］。在具有經驗豐富的治療體系的三級醫療中心接受卵巢癌根治術治療的卵巢癌患者并發癥更少，生存率更高［3］。但是最近一項分析顯示在美國不到50%卵巢癌患者能夠接受到專門的婦產科腫瘤醫生的治療［4］。目前這一現狀，除了與卵巢癌病情不能被合理分類有關之外，可能與以下這些因素有關:患者只信賴他的首次接診醫師;缺乏足夠的醫療保險;轉運不方便;缺乏治療卵巢癌的專門醫生［3］。即使上述的影響因素都可以排除，但缺乏一個有效的診斷方法是很難對早期卵巢癌患者進行及時正確的診斷。CA125已被廣泛用于卵巢癌的診斷及病情監測，但CA125在診斷早期卵巢癌時敏感性和特異性較差，尤其對于年輕患者特異性更差，因此CA125作為腫瘤標志物有一定的局限性。到目前為止，還沒有找到一個具有較強的靈敏度和特異性的腫瘤標志物來指導臨床對卵巢癌進行診斷、分期及療效監測。最近的一些研究表明，在卵巢癌患者血清中可以檢測到高表達的人類附睪蛋白4(the human epididymis protein 4，HE4)，但在除婦科外的癌癥患者血清中還沒有發現HE4的表達。在這篇綜述里，我們對HE4的結構、表達方式以及其對卵巢癌診斷的價值進行了系統的總結，同時對卵巢癌的其他腫瘤標志物進行了回顧。

1 卵巢癌目前的腫瘤標志物

Goonewardene等［5］在1981年第一次報道了超過80%的上皮性卵巢癌患者血清CA125升高。CA125是一種大分子跨膜糖蛋白，分布在腺體細胞表面，當被激活后能分泌到腺腔，從而在血清中能被檢測到。目前盡管CA125作為診斷上皮性卵巢癌的腫瘤標志物，但是CA125在各種體腔源性上皮細胞，包括胸膜、心包、腹膜以及苗勒管上皮細胞都有表達，CA125之所以能成為卵巢癌的腫瘤標志物，是由于它在正常卵巢上皮細胞低表達，而在漿液性乳頭狀癌高表達［6］。此外，由于CA125能夠在血清中表達并且檢測方法簡便并且相對無創。

除了用作卵巢癌的檢測，有研究表明CA125在卵巢癌預測預后方面也具有廣闊的潛力。經過徹底手術根治的卵巢癌患者，血清CA125的半衰期約為6 d。有研究結果表明，CA125半衰期大于20 d的患者，卵巢癌復發的可能性很大，預后不良。此外CA125在干預治療之前的初始水平與預后密切相關［7］。已有證據表明血清CA 125的半衰期可作為獨立的預后指標，與生存期、病情進展速度以及病情的緩解密切相關。然而高達20%的假陽性率限制CA125對這些癌癥患者評估［8］。

世界衛生組織和腫瘤評估協會(RECIST)鑒定了多種預測生存期的相關因子，但忽視了CA125在預測腫瘤進展的作用［9］。對于那些經治療后CA125水平恢復正常的患者，CA125水平在間隔1周以上如果再次升高，超過正常上限的兩倍以上，通常被認為病情處于進展期。對那些治療前CA125水平增高在正常上限兩倍以上，通常被認為病情處于進展期。通過回顧性研究，已將上述CA125對于疾病進展的診斷標準與現行的臨床及影像學標準做了對比研究，發現同時應用臨床及影像學兩種方法診斷，能提前54 d確診病情發生進展，而單獨應用CA125進行診斷，能提前650確診病情發生進展［10］。

盡管CA125在診斷和監測卵巢癌的復發上有許多優勢，但也存在許多局限性。CA125除了在卵巢病變中表達增高外，當受到一些良性因素刺激，如月經、妊娠和產褥等，腹膜及間皮的CA125表達也會增高。同樣在其他一些疾病血清CA125濃度也會出現升高，如肝臟疾病(如肝硬化)、充血性心力衰竭、原發性肝癌(特別是腹水患者)。此外，一些良性婦科疾病，如良性卵巢囊腫，子宮內膜異位癥，血清CA125濃度往往也會升高，因此假陽性及低特異性是CA125作為卵巢癌腫瘤標志物的主要缺陷［11］。由于卵巢癌發病率低［(30～50)/100000 ］進一步限制了CA125在更廣泛人群中的篩查［12］。許多專家反對使用CA125對疾病進展進行監測，因為這樣會給患者帶來壓力，同時醫生對那些血清CA125升高但無癥狀的卵巢癌患者是否應該進行化療一直存在爭議。因此，目前一些研究和臨床試驗正在努力尋找更可靠的檢測方法，其中一些研究選用了兩種或多腫瘤標志物的聯合檢測。

2 HE4的發現

Bingle等［13］依據對人的附睪組織基因篩查的研究結果，首次描述了HE4的特征。隨后的研究顯示除了附睪組織之外，男性生殖系統許多組織表面都有HE4的表達。Galgano等［14］通過Northern印跡方法，在肺，腎和唾液腺組織均能檢測到HE4 mRNA的表達，并且在氣管和唾液腺HE4表達的水平相對較高。Glauss等［15］通過實時定量 PCR發現HE4 mRNA在附睪、氣管以及肺高表達，在前列腺、子宮內膜以及乳腺中度表達，在結腸、卵巢、肝臟、胎盤、外周血細胞以及骨骼肌等正常組織低表達甚至不表達。HE4是由兩個乳清酸性蛋白(whey acidic proteins，WAP)域與一個4-二硫化中心組成，長12kb左右;從蛋白結構上講它是一種由乳清酸性蛋白(WAP-type fourdisulphide core protein，WFDC)基因編碼的相對分子質量為3×103的分泌型糖蛋白，是蛋白酶抑制劑家族(具有保護性免疫作用)中的一員，該基因有多種剪切方式，可以編碼分泌小分子的蛋白。含有WAP域的蛋白都是一些小的分泌蛋白，具有絲氨酸蛋白酶抑制功能，參與了對微生物的防御［16］。體外實驗研究表明WAP蛋白還有影響細胞生長和分化的功能［14］。

HE4是WAP蛋白質的一種，HE4基因位于染色體20q12-13.1上［17］研究顯示20q13位點與各種惡性腫瘤相關包括起源于口腔、乳腺、卵巢、結腸、胰腺、胃及子宮的惡性腫瘤［18］。同時該位點也是elafin和SLPI的基因位點［19］。雖然大部分WAP蛋白(如，SLPI和elafin)具有蛋白酶抑制功能，但是HE4卻沒有蛋白酶的抑制活性。HE4在附睪中的表達水平較高，這一點提示HE4可能與男性的生育有關，因此可以從生理功能方面對 HE4 進一步研究［20］。

3 HE4在卵巢癌中的研究

早期卵巢癌治療效果相對較好，但晚期卵巢癌預后卻極差。目前正在尋找一個靈敏度高且特異性好的腫瘤標志物，有助于檢測早期卵巢癌以及監測卵巢癌的復發。對卵巢癌基因表達譜分析顯示，HE4是卵巢癌表達上調最顯著的基因之一。有學者已對HE4作為卵巢癌腫瘤標志物進行了研究，評估HE4是否能夠作為卵巢癌的腫瘤標志物，首先面臨的問題是尋找一種合理的檢測血清HE4濃度的方法。Hellstrom等［21］構建了融合人或者鼠Ig Fc序列的HE4基因片段，分別制作了兩種能夠識別不同HE4位點的單克隆抗體。應用這兩種單克隆抗體的夾心ELISA法能夠成功地檢測血清HE4［22］。用上述這種免疫法進行大規模篩查面臨很多問題，如病人血清標本用量、試劑的成本及大量的準備工作等［23］，Scholler等［24］開發了新型抗體克服了上述這些問題。Scholler等［24］通過重組質粒改造的二倍體酵母菌，獲得了高純度的新型抗體。利用高純度的抗體制備出大量的重組抗體，因此避免了Hellstrom等所面臨的問題。Scholler等利用該項生物技術制備了HE4和間皮素的多克隆抗體，對二者用于檢測卵巢癌的準確性進行了評估。采用ELISA雙抗體夾心法對檢測血清HE4和間皮素并與CA125水平進行了比較，發現在正確率相同的情況下，血清用量較少，診斷的效能較高。其他學者還發現HE4和間皮素對漿液性卵巢癌的檢測效能優于子宮內膜樣卵巢癌和粘液性卵巢癌［23］。漿液性卵巢癌是最常見的一種卵巢惡性腫瘤，早期癌僅局限于卵巢，通過盆腔檢查診斷的可能性極小，因此檢測血清HE4和間皮素水平能夠進一步提高漿液性卵巢癌的早期診斷。

有學者報道HE4做為卵巢癌的腫瘤標志物要優于CA125，在卵巢癌與卵巢良性病變鑒別中具有突出的優點［24］。CA125在檢測卵巢癌的靈敏度和特異度不高，且僅能用于月經后的患者［25］。Moore等［3］的研究顯示HE4與CA125在檢測卵巢癌時具有互補的效果，該試驗組收集了259名患者術前的血清及尿液，測定這些血清和尿液中的 CA125、間皮素相關肽、HE4、CA72-4、激活素、抑制素、骨橋蛋白、EGF受體、HER2的水平，結果顯示HE4作為診斷卵巢癌獨立腫瘤標志物，其靈敏度72.9%，特異度為95%。有學者研究顯示，血清HE4的ROC曲線下面積均較CA125、間皮素高，HE4按截斷點=72 pmol/L作為診斷標準，特異度為82.9%，血清HE4單獨作為診斷標志物的特異度均較CA125和間皮素高［26］。HE4和CA125聯合檢測，靈敏度更高。其他標志物僅提高了靈敏度［25］。Havrilesky等［11］對 HE4、妊娠相關蛋白、MMP7、SLPI、纖溶酶原激活物、尿激酶受體、粘蛋白1、抑制素A、纖溶酶原激活物抑制物進行檢測分析，得到了相似的結果，利用ROC曲線對單一標志物和聯合應用多種標志物的預測價值進行估評。研究結果顯示HE4在所有的標志物中靈敏度最高，對于早期的卵巢癌患者，靈敏度62.4%～82.7%，對于晚期卵巢癌患者靈敏度74.6%～92.5%。Havrilesky等［11］同時對 HE4聯合 MMP7和妊娠相關蛋白對監測腫瘤復發的效能進行評價，結果顯示在卵巢癌復發預測中，以上三種標志物的聯合檢測明顯優于CA125。Huhtinen等［23］分析了225名女性(包括卵巢癌、子宮內膜癌、子宮內膜異位癥患者以及健康女性作為對照)血清中的HE4和CA125的表達，研究結果顯示采用HE4和CA-125聯合檢測，靈敏度達到了92.9%，特異度達95%，而單用HE4或CA125靈敏度分別為78.6%，78.6%。HE4在子宮內膜癌及卵巢惡性腫瘤患者血清中均高表達，然而在子宮內膜異位癥中表達不增高，這些研究結果為HE4和CA125聯合檢測卵巢癌提供了足夠的證據。Huhtinen等［23］的研究提示HE4和CA125在鑒別卵巢惡性腫瘤與卵巢良性病變或子宮內膜病變，具有獨特的能力。CA125水平升高，HE4水平正常，則提示子宮內膜異位癥，或是卵巢內的子宮內膜瘤;HE4升高而CA125正常提示卵巢癌或其他類型的癌癥(包括子宮內膜癌)。董麗等［27］研究顯示，做為卵巢癌的腫瘤標志物，當對照組設為卵巢良性疾病和健康女性時HE4的ROC癌曲線下面積明顯大于CA125;當對照組僅為健康婦女CA125的ROC曲線下面積較HE4大。因此HE4與CA125聯合檢測ROC曲線下面積大于于單獨應用CA125。

約有20%的女性在一生中會患卵巢囊腫或盆腔包塊，因此一種無創的鑒別惡性盆腔腫物及盆腔良性包塊尤為重要。如果沒有一種準確的方法來識別這些包塊的惡性程度，就會有一部分女性接受不必要的手術治療。由于超過50%的早期卵巢癌患者血清中檢測不到CA125，如果僅依據CA125的檢測來篩查腫瘤，許多需要接受治療的早期卵巢癌患者就會失去最佳的治療時機。Moore等［28］指出目前無論是影像學檢查還是腫瘤標志物檢測都不能依據自己單獨的敏感性和特異性來鑒別卵巢癌和良性卵巢病變。MRI、PET及CT掃描有利于對疾病等進展程度進行評價，然而這些檢查費用高并不是每個卵巢囊腫或盆腔包塊的患者都能接受。由于針對尿液和血清的腫瘤標志物方法相對便宜且具有非侵入性的優點，因此具有特異度和靈敏度的一種或多種腫瘤標志物將會成為診斷卵巢癌的一個理想工具，并且為高度懷疑卵巢癌的患者做進一步影像學檢查提供依據［28］。最近開發了一種診斷試劑盒，該試劑盒聯合應用了HE4和CA125，并提供了惡性危險度的計算公式，能夠對存在包塊的卵巢癌患者進行危險度分級，該分級試劑盒能夠把91%的卵巢癌患者分到高風險組，能夠把75%盆腔腫塊分到低風險組［29］。該試劑盒的靈敏度和特異度較CA125高，并且被美國FDA批準用于卵巢癌的診斷和監測。

雖然在卵巢癌的診斷中認為HE4是CA125的一個可信的補充診斷，但是在沒有找到更有效的適合大范圍人群的篩查方法前，需要對其他的卵巢癌標志物進行評估。鑒于卵巢癌的發病率較低(4/10000 )，所以需要一種敏感性達75%，特異性達99.7%的篩查方法，以達到100%的陽性預測率。到目前為止還沒有找到符合上述條件的診斷標志物，為了能夠提高卵巢癌診斷的陽性預測率，只選取僅敏感性或僅特異性高的腫瘤標志物對高危險人群檢測，同時需要聯合其他一些方法，如經陰道超聲、MRI、PET、CT 及一些侵入性檢查［12］。

尋找一種敏感的、特異的、廉價的血清學檢測的方法對女性的卵巢癌進行篩查，是很有意義的。卵巢癌患者術后復發率高，且95%的復發患者血清CA125升高，因此CA125已被用來監測卵巢癌的復發。然而由于卵巢癌發病率低，在一般群體中進行卵巢癌的篩查，CA125診斷特異性較差。為了避免患者接受不必要的手術，因此一種理想的篩查方法其特異性應該超過99.9%。過去的一些研究提示CA125和HE4聯合做為卵巢癌的腫瘤標志物能夠顯著的增加特異性，二者的聯合應用可能會成為一個相對理想的篩查方法。為了提高卵巢癌的早期診斷，在今后不僅需要改善篩查方法，而且持續的流行病學調查也是很有必要的。相信通過不懈的努力及多學科的合作，卵巢癌的早期診斷必將成為現實，從而給卵巢癌患者帶來福音。

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