HE4在早期卵巢癌诊断中的价值

张琼 余娟平 徐伟文

•综 述•

HE4在早期卵巢癌诊断中的价值

张琼 余娟平 徐伟文★

卵巢癌在女性妇科肿瘤中致死率占首位，但其发病隐匿导致早期诊断困难。随着国内外研究的不断深入，人附睾分泌蛋白4（human epididymis secretory protein 4，HE4）在诊断早期卵巢癌方面的价值也越来越受到普遍关注。本文就此方面做一综述。

卵巢癌；HE4；肿瘤标志物；早期诊断

卵巢癌在妇科肿瘤中发病率仅次于子宫颈癌和子宫体癌居第三位，而其致死率却占据首位。这主要是因为卵巢深藏于腹腔之内，早期症状不明显，只有19%的卵巢癌患者在癌组织突破卵巢之前能够被发现，大多数患者就诊时已处于晚期，并且容易腹腔转移及复发。卵巢癌早期治疗，其5年生存率可达92%，然而晚期的卵巢癌5年生存率不足50%[1]。因此卵巢癌的早期诊断与早期治疗是改善预后的关键。目前卵巢癌的诊断方法有妇科检查、影像学检查、肿瘤标志物检测、细胞学和组织学检测等。妇科检查要发现盆腔可触及的异常，需要有足够临床经验的医师。影像学诊断则包括超声、CT等，近年来还发展了阴道超声检查方法，这些方法只能提示卵巢形态出现异常，需要其他方法配合进一步检查。细胞学和组织学检测涉及穿刺取样，有一定创伤，作为确诊手段，一般不用于常规的筛查。

1 人附睾分泌蛋白4（HE4）

Kirchoff等[2]于1991年在人附睾远端上皮细胞中发现HE4基因，并认为HE4是一种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）结构域家族蛋白中的一员。WAP结构域是以8个半胱氨酸为特点的4个二硫键为核心的（four disulphide core，4-DSC）核心区的近50个氨基酸组成的保守序列，编码的蛋白质与细胞外蛋白酶抑制剂有很高的同源性，是一种酸性蛋白质。Kirchhoff等[3]从人的附睾中克隆出cDNA，基因定位在染色体 20q12～q13.1，全长为12 kb左右，由5个外显子和4个内含子组成。此基因编码的与肿瘤相关的蛋白包括HE4、碱性磷酸酶1（alkaline phosphatase1，ALP1）、分泌性白细胞蛋白酶抑制剂（secretory leucocyte protease inhibitor，SLPI）、Elafin和PS20蛋白（由WFDC1编码的蛋白，之前被称为前列腺基质蛋白20 kDa）[4]。Hellström等[5]将基因与蛋白质技术相结合筛选出HE4, 同样证明HE4是WFDC2 基因的表达产物，在WAP结构域中有一抑制性的环结构，可以插入到蛋白酶活性结构区而达到抑制蛋白酶的作用。

Kirchhoff等[2]研究发现，HE4主要表达于附睾的远端上皮细胞和输精管上皮细胞中，HE4 mRNA编码的分泌蛋白与细胞外蛋白酶抑制剂有同源性，且在男性生殖管上皮细胞的内质网中合成，并推测其可能在精子成熟的过程中有重要作用[2]。SLPI和Elafin是目前研究4-DSC家族中最多的2种蛋白酶抑制剂，它们分别包含了2个和1个WAP结构域，Bingle等[6]指出Elafin和SLPI的主要生理功能是抑制炎症细胞分泌的蛋白酶的活性，参与呼吸系统的固有免疫，而HE4包含2个WAP结构域，推测HE4可能发挥免疫调节的作用，但无相关证据。

2 HE4在早期卵巢癌诊断中的价值

据美国癌症协会估计，仅2009年就有21 550例妇女被诊断为卵巢癌，其中14 600例死于该病[7]，但是目前临床上尚缺乏诊断早期卵巢癌敏感性和特异性较理想的方法。自1991由Kirchoff等发现HE4以来，国内外学者对其进行了众多的研究，验证了它作为诊断卵巢癌标志物的价值。

2.1 HE4是卵巢癌相关基因

HE4基因在卵巢癌组织中高表达，在正常卵巢组织中不表达或低表达，因此该基因可能是一个卵巢癌相关基因，该基因的启动子可能是一个卵巢癌特异性的启动子。有研究显示，敲除HE4基因的卵巢癌细胞的增殖将无法从G1期进入S期，可见HE4基因参与细胞周期的调控并参与了卵巢癌细胞的侵袭和转移[8]。陈瑶等[9]构建针对HE4基因的PcDNA3.1/ HE4载体，转染人浆液性卵巢癌细胞系HO8910，发现成功被转染的HO8910细胞HE4基因的表达显著提高，细胞的增殖能力较前无明显变化，侵袭能力明显下降，可见通过增强HE4基因的表达，可降低肿瘤细胞的侵袭能力。因此HE4有望成为卵巢癌基因治疗的候选基因。Gao等[10]通过研究发现HE4基因过表达后，卵巢癌细胞增殖减弱，凋亡增强，侵袭减弱，肿瘤增长变慢，得出结论HE4能抑制卵巢癌细胞的增殖和转移，是抗肿瘤基因。HE4基因如此高的表达特异性，使之成为检测卵巢癌和治疗卵巢癌的靶标，成为众多学者研究的宠儿。

2.2 HE4在卵巢癌患者中的表达

2000年Welsh等[11]通过基因芯片分析了＞6 000个人类基因，包括27种肿瘤组织和4种正常组织，发现CD24，HE4，LU（BCAM）在肿瘤样本中（包括卵巢癌）都有表达，而在正常样本不表达，提出这三者可以作为诊断卵巢癌的候选肿瘤标志物。Galgano通过基因芯片和组织芯片发现HE4所有的浆液性乳头状卵巢癌和低分化卵巢癌中均表达，80%的卵巢子宫内膜样癌及卵巢胃肠道转移癌有表达，在卵巢黏液性癌、卵巢性索间质肿瘤和卵巢生殖细胞肿瘤中不表达[12]。不仅在细胞水平上有所表达，分泌型HE4已经在卵巢癌患者的血清中检测到有高水平表达。2005年Drapkin等[13]应用免疫组织化学法分析出HE4蛋白的表达在生殖系统和呼吸上皮被抑制，大多数的非卵巢癌肿瘤不表达HE4，用逆转录聚合酶链式反应(reverse transcription polymerase chain reaction，RT-PCR)的方法显示出卵巢癌细胞表达HE4，分泌的HE4为N-糖蛋白。同时分析出HE4在100%的卵巢子宫内膜样癌、93%的卵巢浆液性癌和50%的卵巢透明细胞癌中表达，但在卵巢粘液性癌及正常卵巢组织中不表达。所以，HE4是一种由浆液性卵巢癌和子宫内膜癌过表达的糖蛋白。HE4如此高的表达特异性，使之在区分卵巢肿块的良、恶性及肿瘤的类型方面的优势尤为突出，奠定了其作为诊断卵巢癌肿瘤标志物的基础。

2.3 作为卵巢癌的肿瘤标志物，HE4比CA125更具优势

目前，糖链抗原125（carbohydrate antigen 125，CA125）被广泛地应用于卵巢癌的早期诊断，它的升高在Ⅰ期卵巢癌患者的检出率仅为50%，而在Ⅱ～Ⅳ期的检出率可高达90%～94%[14]。但是CA125在某些良性疾病如子宫内膜异位症，盆腔炎等也出现升高，且这种假阳性通过影像学不容易排除。所以，作为诊断早期卵巢癌的标志物，CA125的特异性还是不足的，迫切需要一种敏感性和特异性较强的标志物来辅助CA125或替代其来提高卵巢癌的诊断水平[5]。2003年Hellström等通过酶联免疫吸附测定（enzymelinked immunosorbent assay，ELISA）方法对比检测HE4和CA125在绝经后妇女血清的水平，提出HE4可以作为诊断卵巢癌的肿瘤标志物，并且比CA125更有优势[5]。自此，掀起了国内外研究HE4在诊断卵巢癌中的价值的热潮。苏彤等[15]分别用ELISA和电化学发光免疫分析（electrochemiluminescence immunoassay，ECLIA）检测121例妇女（43例健康，51例卵巢良性病变，27例卵巢癌）血清CA125和HE4水平，结果发现HE4诊断卵巢癌的敏感性和特异性分别为66.7%和98.0%；CA125诊断卵巢癌的敏感性和特异性分别为88.9%和78.4%。得出结论HE4单项检测的特异度优于CA125的单项检测。

CA125分子量在200～1000 kD[16]，远远大于HE4，且血清白蛋白分子量也大于HE4，有学者检测卵巢癌患者尿中的HE4，发现其特异性为94.4%，且与血清检测的敏感性相当[17]。此种检测途径较血液检测取样方便，干扰物质少，若能应用于临床的初步筛选也是不错的选择，而且更容易被患者接受。另有学者采用电化学的方法根据电流的微弱变化来检测HE4,灵敏度可以达到0.06 pM[18]。这就说明相比于CA125的检测，HE4具备更有利的检测途径，临床应用价值较高。

2.4 HE4联合其他途径提高诊断卵巢癌的敏感性

临床上用单一肿瘤标志物诊断某种肿瘤的方法并不能达到理想的效果，即便是已相对成熟的肝脏肿瘤诊断中，也不能单靠甲胎蛋白（α-fetoprotein，AFP）的检测来定论，所以联合检测是目前较为理想的方法。关于联合诊断卵巢癌的方法，众多学者做了大量的研究。

卵巢癌风险模型（Risk of Ovarian Malignancy Algorithm，ROMA）联合HE4和CA125是目前已被美国食品和药物管理局（Food and Drug Administration， FDA）批准的评价卵巢癌的方法。2008年Moore等[19]对67例上皮性卵巢癌和166例良性肿瘤患者样本进行CA125、人可溶性间皮素相关肽（human soluble mesothelin related peptide SMRP）、HE4、CA72-4、活化素A、抑制素B、骨桥蛋白、表皮生长因子、人类表皮生长因子受体Ⅱ（human epidermalgrowth factor receptor-2，HER2）血清水平的检测，提出 HE4为最佳单用肿瘤标志物，联合CA125可以提高诊断的敏感性。随后，Moore又对531例（包括352例卵巢良性肿瘤，129例上皮性卵巢癌，22例卵巢交界性肿瘤，6例卵巢非上皮性癌和22例其他癌）盆腔包块患者进行HE4和CA125检测，对其结果结合患者是否绝经，建立了ROMA法：

绝经前预测指数PI=-12.0+2.38*LN（HE4）+0.0626*LN（CA125）

绝经后预测指数PI=-8.09+1.04*LN（HE4）+0.732 * LN（CA125）

风险预测概率（PP）：PP=Exp（PI）／[1+ Exp（PI）］[12]

有学者对CA125联合恶性肿瘤风险指数（risk of malignancy index，RMI）和HE4联合ROMA做了检测分析，发现在区分卵巢肿块良恶性方面，HE4联合ROMA更具有优势，尤其是在绝经前的卵巢癌患者[20]。Fritz-Rdzanek对70例上皮性卵巢癌患者血清联合检测，发现HE4联合SMRP可以提高诊断卵巢癌的敏感性[21]。Granato T对上皮行卵巢癌检测的研究发现，联合CA125和HE4检测65%患者诊断为阳性，联合HE4和糖链抗原72.4（carbohydrate antigen72.4，CA72.4）检测75%患者诊断为阳性。可见，HE4联合CA72.4检测卵巢癌也是一种较为合适的方法[22]。此外还有很多其他的肿瘤标志物与HE4联合检测的研究，大多数研究结果显示，联合检测比HE4单独检测敏感性和特异性都较高。因为在同一个体的不同时期和不同个体蛋白的表达都有差异，如对于孕期妇女和未怀孕妇女或者孕期妇女的怀孕周数，血清HE4的评价水平就不能同一而论[23]。除了联合肿瘤标志物，亦有联合影像检查的研究，有学者联合CA125，HE4和影像学检测卵巢癌，发现相比于联合CA125和HE4检测，其进一步提高了卵巢癌诊断敏感性和特异性[24]。

2.5 HE4监测卵巢癌治疗效果

王术艺等[25]对122例女性（46例健康，56例卵巢良性病变，20例卵巢癌）血清CA125和HE4水平进行检测，其中卵巢癌组术后一月再次复查CA125和HE4。发现卵巢癌组CA125和HE4水平明显高于其他两组，卵巢癌组术后一月复查CA125和HE4水平明显下降。可见，HE4联合检测有助于卵巢良恶性肿瘤的鉴别诊断，是恶性肿瘤术后随诊监测的重要指标。Trudel等[27]对136例诊断为卵巢癌且通过国际妇产科联盟（Federation of Gynecology and Obstetrics, FIGO[26]）确定肿瘤分期的卵巢癌患者进行研究，发现术前血清HE4水平是评价卵巢癌恶性程度和预后的指标。

2.6 成熟的HE4检测方法

随着HE4研究成果的不断出现，检测HE4的方法也在不断改进。HE4检测产品的不断升级，为其从实验室走向临床奠定了坚实的基础。第一个具有商业价值的HE4 ELISA试剂盒是由瑞士Fujirebio Diagnostic生产，采用两株抗体2H5和3D8直接针对HE4结构域中C-WFDC的两个抗原决定簇位点。2010年，Abbott Diagnostics研制的用化学发光免疫分析法（chemiluminescence immunoassay，CLIA）检测HE4的试剂盒也获得了CE-Mark。除此还有多种检测HE4的方法及产品的出现。无论哪种检测方法，其目的都是使HE4更方便有效的应用于临床，给盆腔肿瘤患者带来福音。

3 总结与展望

诸多研究显示HE4是一种适宜的卵巢癌标志物，因为HE4分子量小，早期可分泌入血；在正常卵巢组织不表达，而在卵巢癌高表达；HE4的表达独立于CA125的表达，单独检测优于CA125且联合检测可提高诊断能力；HE4水平在卵巢癌术后明显降低，可作为卵巢癌病情监测和疗效观察的指标。在2011年11月6日举行的罗氏论坛上，来自德国慕尼黑的肿瘤诊断专家PetraStieber博士就新生物标志物HE4在卵巢癌早期检测中的作用进行了深入探讨并指出HE4是一个新的肿瘤标志物，有助于卵巢癌的早期检测和风险评估。总之，HE4做为一个新的卵巢癌肿瘤标志物，随着对它研究的深入与广泛应用，必将提高卵巢癌的诊治率。

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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

十二五国家高技术研究发展计划（863计划）（2012AA020205）；广东省产学研项目（2012B091100464）

南方医科大学生物技术学院，广东，广州 510515

★通讯作者：徐伟文，E-mail: xu_sandy2006@126.com