血漿HOXA13蛋白在肝癌診斷中的價值

陳明凱　張思宇　楊玉秀

(鄭州大學人民醫院　河南 鄭州　450000)

?

血漿HOXA13蛋白在肝癌診斷中的價值

陳明凱張思宇楊玉秀

(鄭州大學人民醫院河南 鄭州450000)

【摘要】目的探討血漿HOXA13蛋白對肝癌的診斷價值。方法選擇2014年3月1日至2014年12月30日鄭州大學人民醫院住院患者及健康體檢者為研究對象，分為肝癌組(n=62)、肝硬化組(n=30)和健康對照組(n=30)，應用酶聯免疫吸附法(ELISA)檢測3組研究對象血漿中HOXA13蛋白和甲胎蛋白(AFP)濃度。結果肝癌組中平均血漿HOXA13蛋白濃度[(715.42±352.31)pg/ml]分別較肝硬化組[(265.58±159.27)pg/ml]和健康對照組[(215.50±120.93)pg/ml]高(P<0.01)。HOXA13和AFP聯合診斷肝癌的敏感度(88.7%)明顯高于HOXA13(71.0%)和AFP(61.3%)單獨診斷時的敏感度。結論血漿HOXA13蛋白在診斷肝癌方面很可能具有重要價值，HOXA13和AFP聯合檢測可提高診斷肝癌的敏感度。

【關鍵詞】肝癌；血漿；HOXA13；甲胎蛋白；酶聯免疫吸附技術

腫瘤的發生機制和胚胎的發育機制之間有著許多相似的分子通路。作為胚胎早期發育的調控基因之一，同源盒蛋白基因家族(包括HOX基因和non-HOX基因)被證明在許多腫瘤中呈異常表達[1]。HOX基因共有39個成員，根據其同源性分為13簇，歸為4組(分別為HOXA、HOXB、HOXC和HOXD)[2]。HOXA13在人的肝癌組織中呈異常高表達，大鼠肝癌誘導實驗和體外肝癌細胞實驗也證實了HOXA13的異常增高表達[3-4]。當肝癌細胞中敲除HOXA13基因后，肝癌細胞的增殖能力明顯下降，所以HOXA13很可能與肝癌的發生密切相關[3]。然而，關于血漿HOXA13蛋白的研究卻非常少。本研究通過收集肝癌、肝硬化和健康人的血漿，檢測HOXA13蛋白的含量，進一步探索其診斷肝癌的價值。

1材料與方法

1.1材料 選擇2014年3月1日至2014年12月30日河南省人民醫院住院肝癌患者、肝硬化患者及健康體檢者作為檢測對象。肝癌患者均經術后病理證實，其中男43例，女19例，年齡42～73歲，平均年齡(56.7±8.5)歲。對照組為30例同期肝硬化患者及30例同期健康體檢者。肝硬化組均根據病史、肝臟生化檢查、肝纖維化無創診斷技術(Fibroscan)和肝臟影像學檢查確診。本研究通過河南省人民醫院倫理委員會審查，并簽署知情同意書。

1.2方法

1.2.1血液樣本采集采集研究對象3 ml晨間空腹外周靜脈血液，30 min內以1 000×g的離心力在常溫下離心15 min，將血漿分裝于微量離心管(由美國Axygen公司提供)中。血漿樣本存放于-80 ℃冰箱中備用。

1.2.2血漿HOXA13蛋白及AFP濃度的檢測利用人HOXA13蛋白酶聯免疫分析試劑盒(購自美國Novateinbio公司)對樣本進行檢測，嚴格按照實驗說明書進行操作，HOXA13蛋白濃度根據OD值建立的標準曲線計算而得。利用人AFP蛋白酶聯免疫分析試劑盒測得樣本AFP濃度，方法同上。

2結果

2.1HOXA13組間差異肝癌組血漿HOXA13蛋白水平分別較肝硬化組(t=7.798，P<0.01)、健康對照組增高(t=7.542，P<0.01)，差異有統計學意義(表1)。而肝硬化組和健康對照組間差異無統計學意義(t=-0.539，P=0.943)(表1)。以肝硬化組為對照時，ROC曲線分析示HOXA13診斷肝癌的曲線下面積為0.872(95%CI：0.802～0.942)明顯大于AFP診斷肝癌的曲線下面積(0.640，95%CI：0.520～0.761)(圖1)。以健康人為對照組時，HOXA13診斷肝癌的曲線下面積為(0.886，95%CI：0.821～0.951)明顯大于AFP診斷肝癌的曲線下面積(0.844，95%CI：0.764～0.924)。以肝硬化組和健康人組為對照時，根據約登指數得出HOXA13蛋白的最佳診斷閾值為431.33 pg/ml，此時診斷肝癌的敏感度和特異度分別為71.0%和91.7%，均高于AFP診斷肝癌的敏感度(61.3%)和特異度(80.0%)(表2)。

表1　各組血漿HOXA13蛋白水平比較

注：a肝癌組比肝硬化組；b肝硬化組比健康對照組；c肝癌組比健康對照組。

圖1　HOXA13與AFP診斷價值比較

2.2AFP和HOXA13聯合診斷肝癌的價值Spearman相關分析顯示，AFP和HOXA13無明顯關聯(P>0.05)(圖2)。獨立樣本t檢驗分析顯示，AFP陽性組和AFP陰性組HOXA13蛋白表達水平差異無統計學意義(P>0.05)。當聯合HOXA13和AFP診斷肝癌時，敏感度可達88.7%，明顯高于HOXA13(71.0%)和AFP(61.3%)(表2)。

3討論

肝細胞癌簡稱肝癌，是全世界惡性程度最高的腫瘤之一，其發病率和病死率分別居所有癌癥的第5位和第3位[5]。肝癌臨床診斷主要依據影像學檢查、血清AFP檢查以及患者病史[5]。然而，30%～40%的肝癌患者為AFP陰性，所以尋找新的血清學肝癌標志物迫在眉睫[6]。

表2　HOXA13和AFP聯合診斷肝癌的價值

圖2　肝癌組血漿HOXA13蛋白與AFP水平的關系

Quagliata等[3]通過RT-PCR和蛋白電泳實驗證明，HOXA13在肝癌組織中較正常肝臟組織表達明顯增高，且在所有肝癌組織中呈100%增高表達。在體外細胞實驗中，HOXA13在肝癌細胞系中的表達水平明顯高于正常肝組織細胞系[3-4]。此外，利用siRNA敲除HOXA13基因后，肝癌細胞的增殖能力明顯下降[3]。由此可見，HOXA13與肝癌的發生可能有著密切的聯系。

本實驗顯示，血漿HOXA13蛋白水平在肝癌組分別較肝硬化組、健康對照組增高(表1)。肝癌的發生是一個連續的過程，怎樣提高肝癌的診斷水平是長期困擾醫療工作者的問題。本實驗中以肝硬化組為對照時，AFP診斷肝癌的敏感度和特異度分別為61.3%和80.0%，HOXA13診斷肝癌的敏感度和特異度分別為71.0%和91.7%，HOXA13與AFP聯合診斷肝癌可以得到更高的敏感度(表2)。可見，HOXA13可能成為新的肝癌診斷標志物，用以彌補AFP的不足，但是在臨床應用之前還需要多中心大樣本的臨床試驗進一步證實。

肝癌發生的分子機制非常復雜，只有少部分癌癥發生通路被確定，如Wnt/β-catenin通路和肝干細胞通路[7]。有研究證實，HOXA13在肝卵圓細胞(肝干細胞)中明顯增高，而并未在完全分化的細胞中增高，肝臟干細胞的異常存在被廣泛認為是肝癌發生的重要事件之一[4]。這可能與HOXA13在肝癌中異常增高表達有關，但具體機制尚未明確。

有一種名為HOTTIP的長鏈非編碼RNA可以通過修飾組蛋白以調控基因的表達，轉錄后HOTTIP可以結合WDR5蛋白(WD40家族的一種)從而激活其他基因的表達[3]。MLL1是WDR5的重要結合蛋白之一，WDR5/MLL1復合體可使組蛋白H3甲基化，進而促進HOXA13轉錄[3]。HOX基因家族高度保守，包含一段長183 bp的核酸片段，翻譯后形成長約60個氨基酸的螺旋-轉角-螺旋長肽鏈，可以結合在細胞周期S和G1中特定的DNA結合區域，在細胞的分化和增殖過程中發揮重要的調控作用[8]。HOXA13蛋白可以與eIF4E蛋白形成復合體，幫助一些特殊的轉錄因子(如ODC、CyclinD1、c-myc、VEGF和FGF-2等)更易通過細胞核屏障，這些轉錄因子均與細胞分化、增殖密切關聯[2]。但是HOXA13在肝癌的發生發展過程中發揮作用的具體機制還需要進一步探索。癌細胞死亡后細胞核的破裂或者分泌小泡的分泌作用可能是外周血HOXA13蛋白增高的主要原因[9]。

綜上，血漿HOXA13蛋白在肝癌診斷方面具有重要的應用價值，與AFP聯合可以提高肝癌診斷效能。

參考文獻

[1]Chen C W,Armstrong S A.Targeting DOT1L and HOX gene expression in MLL-rearranged leukemia and beyond[J].Exp Hematol,2015,43(8):673-684.

[2]Cillo C,Schiavo G,Cantile M,et al.The HOX gene network in hepatocellular carcinoma[J]. Int J Cancer,2011,129(11):2577-2587.

[3]Quagliata L,Matter M S,Piscuoglio S,et al.Long noncoding RNA HOTTIP/HOXA13 expression is associated with disease progression and predicts outcome in hepatocellular carcinoma patients[J].Hepatology,2014,59(3):911-923.

[4]Huang T,Chesnokov V,Yokoyama K K,et al.Expression of the Hoxa-13 gene correlates to hepatitis B and C virus associated HCC[J].Biochem Biophys Res Commun,2001,281(4):1041-1044.

[5]Maluccio M,Covey A.Recent progress in understanding, diagnosing, and treating hepatocellular carcinoma[J].CA Cancer J Clin,2012,62(6):394-399.

[6]Na K,Jeong S K,Lee M J,et al.Human liver carboxylesterase 1 outperforms alpha-fetoprotein as biomarker to discriminate hepatocellular carcinoma from other liver diseases in Korean patients[J].Int J Cancer,2013,133(2):408-415.

[7]El-Serag H B.Epidemiology of Hepatocellular Carcinoma[J].Surg Oncol Clin North Am,2015,24(1):1-17.

[8]Grier D G,Thompson A,Kwasniewska A,et al.The pathophysiology of HOX genes and their role in cancer[J].J Pathol,2005,205(2):154-171.

[9]韓霜.血清 AFP、CA125、CA199聯合檢測在原發性肝癌中的診斷價值[J].河南醫學研究,2015,24(1):100.

Diagnostic value of the plasma HOXA13 protein for hepatocellular carcinoma

Chen Mingkai, Zhang Siyu, Yang Yuxiu

(People’sHospitalofZhengzhouUniversity,Zhengzhou450000,China)

【Abstract】ObjectiveTo explore the diagnostic value of the plasma HOXA13 protein for hepatocellular carcinoma. Methods The research objects were divided into hepatocellular carcinoma group (n=62), liver cirrhosis group (n=30) and healthy control group (n=30), including patients and healthy people from March 1, 2014 to December 30, 2014 in People’s Hospital of Zhengzhou University. Plasma HOXA13 protein and α-fetoprotein (AFP) levels of research objects were measured by enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA).ResultsThe average of the plasma HOXA13 protein expression in HCC [(715.42±352.31) pg/ml] was significantly higher than that of liver cirrhosis group [(265.58±159.27) pg/ml] and healthy control group [(215.50±120.93) pg/ml](P<0.05).When combining AFP and HOXA13 protein, greater sensitivity of HCC(88.7%)could be achieved than HOXA13 protein(71.0%)or AFP(61.3%), respectively. ConclusionPlasma HOXA13 protein may have important value in the diagnosis of HCC. The combination of HOXA13 and AFP could improve the sensitivity of HCC.

【Key words】hepatocellular carcinoma；plasma；HOXA13；α-fetoprotein；enzyme-linked immunosorbent assay

通訊作者：楊玉秀，E-mail：yangyuxiu55@126.com。

【中圖分類號】R 735.7

doi:10.3969/j.issn.1004-437X.2016.06.005

(收稿日期：2015-10-23)