HE4在早期卵巢癌診斷中的價值

張瓊 余娟平 徐偉文

?綜 述?

HE4在早期卵巢癌診斷中的價值

張瓊 余娟平 徐偉文★

卵巢癌在女性婦科腫瘤中致死率占首位，但其發病隱匿導致早期診斷困難。隨著國內外研究的不斷深入，人附睪分泌蛋白4（human epididymis secretory protein 4，HE4）在診斷早期卵巢癌方面的價值也越來越受到普遍關注。本文就此方面做一綜述。

卵巢癌；HE4；腫瘤標志物；早期診斷

卵巢癌在婦科腫瘤中發病率僅次于子宮頸癌和子宮體癌居第三位，而其致死率卻占據首位。這主要是因為卵巢深藏于腹腔之內，早期癥狀不明顯，只有19%的卵巢癌患者在癌組織突破卵巢之前能夠被發現，大多數患者就診時已處于晚期，并且容易腹腔轉移及復發。卵巢癌早期治療，其5年生存率可達92%，然而晚期的卵巢癌5年生存率不足50%[1]。因此卵巢癌的早期診斷與早期治療是改善預后的關鍵。目前卵巢癌的診斷方法有婦科檢查、影像學檢查、腫瘤標志物檢測、細胞學和組織學檢測等。婦科檢查要發現盆腔可觸及的異常，需要有足夠臨床經驗的醫師。影像學診斷則包括超聲、CT等，近年來還發展了陰道超聲檢查方法，這些方法只能提示卵巢形態出現異常，需要其他方法配合進一步檢查。細胞學和組織學檢測涉及穿刺取樣，有一定創傷，作為確診手段，一般不用于常規的篩查。

1 人附睪分泌蛋白4（HE4）

Kirchoff等[2]于1991年在人附睪遠端上皮細胞中發現HE4基因，并認為HE4是一種酸性小分子分泌蛋白，富含半胱氨酸，是乳清酸蛋白（whey acidic protein，WAP）結構域家族蛋白中的一員。WAP結構域是以8個半胱氨酸為特點的4個二硫鍵為核心的（four disulphide core，4-DSC）核心區的近50個氨基酸組成的保守序列，編碼的蛋白質與細胞外蛋白酶抑制劑有很高的同源性，是一種酸性蛋白質。Kirchhoff等[3]從人的附睪中克隆出cDNA，基因定位在染色體 20q12～q13.1，全長為12 kb左右，由5個外顯子和4個內含子組成。此基因編碼的與腫瘤相關的蛋白包括HE4、堿性磷酸酶1（alkaline phosphatase1，ALP1）、分泌性白細胞蛋白酶抑制劑（secretory leucocyte protease inhibitor，SLPI）、Elafin和PS20蛋白（由WFDC1編碼的蛋白，之前被稱為前列腺基質蛋白20 kDa）[4]。Hellstr?m等[5]將基因與蛋白質技術相結合篩選出HE4, 同樣證明HE4是WFDC2 基因的表達產物，在WAP結構域中有一抑制性的環結構，可以插入到蛋白酶活性結構區而達到抑制蛋白酶的作用。

Kirchhoff等[2]研究發現，HE4主要表達于附睪的遠端上皮細胞和輸精管上皮細胞中，HE4 mRNA編碼的分泌蛋白與細胞外蛋白酶抑制劑有同源性，且在男性生殖管上皮細胞的內質網中合成，并推測其可能在精子成熟的過程中有重要作用[2]。SLPI和Elafin是目前研究4-DSC家族中最多的2種蛋白酶抑制劑，它們分別包含了2個和1個WAP結構域，Bingle等[6]指出Elafin和SLPI的主要生理功能是抑制炎癥細胞分泌的蛋白酶的活性，參與呼吸系統的固有免疫，而HE4包含2個WAP結構域，推測HE4可能發揮免疫調節的作用，但無相關證據。

2 HE4在早期卵巢癌診斷中的價值

據美國癌癥協會估計，僅2009年就有21 550例婦女被診斷為卵巢癌，其中14 600例死于該病[7]，但是目前臨床上尚缺乏診斷早期卵巢癌敏感性和特異性較理想的方法。自1991由Kirchoff等發現HE4以來，國內外學者對其進行了眾多的研究，驗證了它作為診斷卵巢癌標志物的價值。

2.1 HE4是卵巢癌相關基因

HE4基因在卵巢癌組織中高表達，在正常卵巢組織中不表達或低表達，因此該基因可能是一個卵巢癌相關基因，該基因的啟動子可能是一個卵巢癌特異性的啟動子。有研究顯示，敲除HE4基因的卵巢癌細胞的增殖將無法從G1期進入S期，可見HE4基因參與細胞周期的調控并參與了卵巢癌細胞的侵襲和轉移[8]。陳瑤等[9]構建針對HE4基因的PcDNA3.1/ HE4載體，轉染人漿液性卵巢癌細胞系HO8910，發現成功被轉染的HO8910細胞HE4基因的表達顯著提高，細胞的增殖能力較前無明顯變化，侵襲能力明顯下降，可見通過增強HE4基因的表達，可降低腫瘤細胞的侵襲能力。因此HE4有望成為卵巢癌基因治療的候選基因。Gao等[10]通過研究發現HE4基因過表達后，卵巢癌細胞增殖減弱，凋亡增強，侵襲減弱，腫瘤增長變慢，得出結論HE4能抑制卵巢癌細胞的增殖和轉移，是抗腫瘤基因。HE4基因如此高的表達特異性，使之成為檢測卵巢癌和治療卵巢癌的靶標，成為眾多學者研究的寵兒。

2.2 HE4在卵巢癌患者中的表達

2000年Welsh等[11]通過基因芯片分析了＞6 000個人類基因，包括27種腫瘤組織和4種正常組織，發現CD24，HE4，LU（BCAM）在腫瘤樣本中（包括卵巢癌）都有表達，而在正常樣本不表達，提出這三者可以作為診斷卵巢癌的候選腫瘤標志物。Galgano通過基因芯片和組織芯片發現HE4所有的漿液性乳頭狀卵巢癌和低分化卵巢癌中均表達，80%的卵巢子宮內膜樣癌及卵巢胃腸道轉移癌有表達，在卵巢黏液性癌、卵巢性索間質腫瘤和卵巢生殖細胞腫瘤中不表達[12]。不僅在細胞水平上有所表達，分泌型HE4已經在卵巢癌患者的血清中檢測到有高水平表達。2005年Drapkin等[13]應用免疫組織化學法分析出HE4蛋白的表達在生殖系統和呼吸上皮被抑制，大多數的非卵巢癌腫瘤不表達HE4，用逆轉錄聚合酶鏈式反應(reverse transcription polymerase chain reaction，RT-PCR)的方法顯示出卵巢癌細胞表達HE4，分泌的HE4為N-糖蛋白。同時分析出HE4在100%的卵巢子宮內膜樣癌、93%的卵巢漿液性癌和50%的卵巢透明細胞癌中表達，但在卵巢粘液性癌及正常卵巢組織中不表達。所以，HE4是一種由漿液性卵巢癌和子宮內膜癌過表達的糖蛋白。HE4如此高的表達特異性，使之在區分卵巢腫塊的良、惡性及腫瘤的類型方面的優勢尤為突出，奠定了其作為診斷卵巢癌腫瘤標志物的基礎。

2.3 作為卵巢癌的腫瘤標志物，HE4比CA125更具優勢

目前，糖鏈抗原125（carbohydrate antigen 125，CA125）被廣泛地應用于卵巢癌的早期診斷，它的升高在Ⅰ期卵巢癌患者的檢出率僅為50%，而在Ⅱ～Ⅳ期的檢出率可高達90%～94%[14]。但是CA125在某些良性疾病如子宮內膜異位癥，盆腔炎等也出現升高，且這種假陽性通過影像學不容易排除。所以，作為診斷早期卵巢癌的標志物，CA125的特異性還是不足的，迫切需要一種敏感性和特異性較強的標志物來輔助CA125或替代其來提高卵巢癌的診斷水平[5]。2003年Hellstr?m等通過酶聯免疫吸附測定（enzymelinked immunosorbent assay，ELISA）方法對比檢測HE4和CA125在絕經后婦女血清的水平，提出HE4可以作為診斷卵巢癌的腫瘤標志物，并且比CA125更有優勢[5]。自此，掀起了國內外研究HE4在診斷卵巢癌中的價值的熱潮。蘇彤等[15]分別用ELISA和電化學發光免疫分析（electrochemiluminescence immunoassay，ECLIA）檢測121例婦女（43例健康，51例卵巢良性病變，27例卵巢癌）血清CA125和HE4水平，結果發現HE4診斷卵巢癌的敏感性和特異性分別為66.7%和98.0%；CA125診斷卵巢癌的敏感性和特異性分別為88.9%和78.4%。得出結論HE4單項檢測的特異度優于CA125的單項檢測。

CA125分子量在200～1000 kD[16]，遠遠大于HE4，且血清白蛋白分子量也大于HE4，有學者檢測卵巢癌患者尿中的HE4，發現其特異性為94.4%，且與血清檢測的敏感性相當[17]。此種檢測途徑較血液檢測取樣方便，干擾物質少，若能應用于臨床的初步篩選也是不錯的選擇，而且更容易被患者接受。另有學者采用電化學的方法根據電流的微弱變化來檢測HE4,靈敏度可以達到0.06 pM[18]。這就說明相比于CA125的檢測，HE4具備更有利的檢測途徑，臨床應用價值較高。

2.4 HE4聯合其他途徑提高診斷卵巢癌的敏感性

臨床上用單一腫瘤標志物診斷某種腫瘤的方法并不能達到理想的效果，即便是已相對成熟的肝臟腫瘤診斷中，也不能單靠甲胎蛋白（α-fetoprotein，AFP）的檢測來定論，所以聯合檢測是目前較為理想的方法。關于聯合診斷卵巢癌的方法，眾多學者做了大量的研究。

卵巢癌風險模型（Risk of Ovarian Malignancy Algorithm，ROMA）聯合HE4和CA125是目前已被美國食品和藥物管理局（Food and Drug Administration， FDA）批準的評價卵巢癌的方法。2008年Moore等[19]對67例上皮性卵巢癌和166例良性腫瘤患者樣本進行CA125、人可溶性間皮素相關肽（human soluble mesothelin related peptide SMRP）、HE4、CA72-4、活化素A、抑制素B、骨橋蛋白、表皮生長因子、人類表皮生長因子受體Ⅱ（human epidermalgrowth factor receptor-2，HER2）血清水平的檢測，提出 HE4為最佳單用腫瘤標志物，聯合CA125可以提高診斷的敏感性。隨后，Moore又對531例（包括352例卵巢良性腫瘤，129例上皮性卵巢癌，22例卵巢交界性腫瘤，6例卵巢非上皮性癌和22例其他癌）盆腔包塊患者進行HE4和CA125檢測，對其結果結合患者是否絕經，建立了ROMA法：

絕經前預測指數PI=-12.0+2.38*LN（HE4）+0.0626*LN（CA125）

絕經后預測指數PI=-8.09+1.04*LN（HE4）+0.732 * LN（CA125）

風險預測概率（PP）：PP=Exp（PI）／[1+ Exp（PI）］[12]

有學者對CA125聯合惡性腫瘤風險指數（risk of malignancy index，RMI）和HE4聯合ROMA做了檢測分析，發現在區分卵巢腫塊良惡性方面，HE4聯合ROMA更具有優勢，尤其是在絕經前的卵巢癌患者[20]。Fritz-Rdzanek對70例上皮性卵巢癌患者血清聯合檢測，發現HE4聯合SMRP可以提高診斷卵巢癌的敏感性[21]。Granato T對上皮行卵巢癌檢測的研究發現，聯合CA125和HE4檢測65%患者診斷為陽性，聯合HE4和糖鏈抗原72.4（carbohydrate antigen72.4，CA72.4）檢測75%患者診斷為陽性。可見，HE4聯合CA72.4檢測卵巢癌也是一種較為合適的方法[22]。此外還有很多其他的腫瘤標志物與HE4聯合檢測的研究，大多數研究結果顯示，聯合檢測比HE4單獨檢測敏感性和特異性都較高。因為在同一個體的不同時期和不同個體蛋白的表達都有差異，如對于孕期婦女和未懷孕婦女或者孕期婦女的懷孕周數，血清HE4的評價水平就不能同一而論[23]。除了聯合腫瘤標志物，亦有聯合影像檢查的研究，有學者聯合CA125，HE4和影像學檢測卵巢癌，發現相比于聯合CA125和HE4檢測，其進一步提高了卵巢癌診斷敏感性和特異性[24]。

2.5 HE4監測卵巢癌治療效果

王術藝等[25]對122例女性（46例健康，56例卵巢良性病變，20例卵巢癌）血清CA125和HE4水平進行檢測，其中卵巢癌組術后一月再次復查CA125和HE4。發現卵巢癌組CA125和HE4水平明顯高于其他兩組，卵巢癌組術后一月復查CA125和HE4水平明顯下降。可見，HE4聯合檢測有助于卵巢良惡性腫瘤的鑒別診斷，是惡性腫瘤術后隨診監測的重要指標。Trudel等[27]對136例診斷為卵巢癌且通過國際婦產科聯盟（Federation of Gynecology and Obstetrics, FIGO[26]）確定腫瘤分期的卵巢癌患者進行研究，發現術前血清HE4水平是評價卵巢癌惡性程度和預后的指標。

2.6 成熟的HE4檢測方法

隨著HE4研究成果的不斷出現，檢測HE4的方法也在不斷改進。HE4檢測產品的不斷升級，為其從實驗室走向臨床奠定了堅實的基礎。第一個具有商業價值的HE4 ELISA試劑盒是由瑞士Fujirebio Diagnostic生產，采用兩株抗體2H5和3D8直接針對HE4結構域中C-WFDC的兩個抗原決定簇位點。2010年，Abbott Diagnostics研制的用化學發光免疫分析法（chemiluminescence immunoassay，CLIA）檢測HE4的試劑盒也獲得了CE-Mark。除此還有多種檢測HE4的方法及產品的出現。無論哪種檢測方法，其目的都是使HE4更方便有效的應用于臨床，給盆腔腫瘤患者帶來福音。

3 總結與展望

諸多研究顯示HE4是一種適宜的卵巢癌標志物，因為HE4分子量小，早期可分泌入血；在正常卵巢組織不表達，而在卵巢癌高表達；HE4的表達獨立于CA125的表達，單獨檢測優于CA125且聯合檢測可提高診斷能力；HE4水平在卵巢癌術后明顯降低，可作為卵巢癌病情監測和療效觀察的指標。在2011年11月6日舉行的羅氏論壇上，來自德國慕尼黑的腫瘤診斷專家PetraStieber博士就新生物標志物HE4在卵巢癌早期檢測中的作用進行了深入探討并指出HE4是一個新的腫瘤標志物，有助于卵巢癌的早期檢測和風險評估。總之，HE4做為一個新的卵巢癌腫瘤標志物，隨著對它研究的深入與廣泛應用，必將提高卵巢癌的診治率。

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The value of HE4 in early diagnosis of ovarian cancer

ZHANG Qiong, YU Juanping, XU Weiweng★
(School of Biotechnology, Southern Medical University, Guangdong, Guangzhou 510515, China)

Ovarian cancer is the primary cause of cancer deaths among women with gynecological tumor. But the incidence of occult lead to early diagnosis difficult. With the constant development of domestic and foreign research, the value of HE4 is paid more and more attention in early diagnosis of ovarian cancer. This article makes a summary on these.

Ovarian cancer; HE4; Tumor markers; Early diagnosis

十二五國家高技術研究發展計劃（863計劃）（2012AA020205）；廣東省產學研項目（2012B091100464）

南方醫科大學生物技術學院，廣東，廣州 510515

★通訊作者：徐偉文，E-mail: xu_sandy2006@126.com