人附睾蛋白4在恶性肿瘤中的研究进展△

郭慧娴，周慧玲，朱晓蔚#，于鸿

1泰州市人民医院病理科，江苏 泰州 225300

2大连医科大学第二临床医学院临床病理学系，辽宁 大连 116000

人附睾蛋白4（human epiddymis protein 4，HE4）作为近年来被发现并认可的一个新型肿瘤标志物，与多种疾病密切相关，其在诊断及病情监测等方面具有重要的临床价值。HE4作为卵巢癌辅助诊断标志物已在国内外应用于临床。本文对HE4的结构及其在不同恶性肿瘤中表达及应用等方面的研究进展进行综述。

1 HE4的结构及表达

编码HE4的基因WAP四二硫化物核心域蛋白2（WAP four-disulfide core domains 2，WFDC2）位于染色体20q12-13.1，长度为12 kb左右，由5个外显子和4个内含子组成。HE4最早是由Kirchhoff等[1]在人附睾上皮细胞中发现的，被认为是一种附睾特有的、与精子成熟有关的分泌性蛋白。后来研究发现HE4富含半胱氨酸，是一种小分子的酸性多肽，并被证实是一种蛋白酶抑制剂。在正常组织中，结肠黏膜和唾液腺的腺上皮中也存在HE4蛋白表达。Galgano等[2]用组织芯片检测发现在175例成年人恶性肿瘤中，卵巢浆液性癌的HE4基因表达最高，肺腺癌、乳腺癌、移行细胞癌和胰腺癌中也有较高水平的表达。通过检测HE4的表达情况，可能为其作为血清学肿瘤标志物或基因治疗靶点提供相应的依据。

2 HE4在不同恶性肿瘤中的表达及应用

2.1 卵巢癌

卵巢癌是妇科常见的恶性肿瘤之一，发病率仅次于宫颈癌和子宫内膜癌。卵巢癌因早期症状隐匿、易复发转移等，在妇科恶性肿瘤中病死率最高。因此，早期诊断并采取相应的有效治疗措施是降低病死率、改善患者预后的关键[3]。糖类抗原125（carbohydrate antigen 125，CA125）是早期诊断和评价卵巢癌复发转移的经典指标，但单一检测灵敏度和准确度均较低[4]。1999年，Schummer等[5]用基因芯片的方法对卵巢癌基因进行研究，发现卵巢癌组织中HE4的编码基因WFDC2的表达与正常卵巢组织相比明显升高，提示HE4是一种有价值的卵巢癌标志物。

2.1.1 HE4在评估卵巢癌治疗效果以及预测复发中的作用 有研究发现，复发性卵巢癌患者血清HE4水平升高，且较CA125升高早5～8个月[6]。Mi和Zhang[7]测定106例卵巢癌患者血清HE4、CA125水平，发现术后二者表达水平均明显下降，且HE4水平下降幅度大于CA125。HE4和CA125单独预测复发的准确度分别为88.6%和91.3%，而HE4联合CA125的准确度可达98.0%。因此认为HE4联合CA125能更好地用于卵巢癌的诊断、治疗效果的评估和复发的预测。

2.1.2 HE4与卵巢癌患者化疗耐药和生存率的关系 Pelissier等[8]研究了30例晚期卵巢癌患者化疗期间的血清CA125和HE4水平，发现CA125预测原发性肿瘤细胞减少的灵敏度为81.3%，特异度为85.7%；而HE4预测原发性肿瘤细胞减少的灵敏度为93.3%，特异度为50.0%；CA125与HE4联合预测原发性肿瘤细胞减少的灵敏度为93.7%，特异度为92.3%。因此，单独检测HE4的灵敏度高，但特异度低，HE4联合CA125检测可作为预测化疗敏感性的标志物。在体外培养的卵巢癌细胞株中，HE4过表达可促进卵巢癌细胞对顺铂和紫杉醇的耐药性，下调HE4则会逆转这种耐药[9]。Aarenstrup等[10]研究了198例卵巢癌患者血清和组织中HE4蛋白表达情况，认为其不是卵巢癌患者化疗耐药或生存的独立影响因素，但血清HE4可能预测绝经患者的化疗耐药和无进展生存期。

2.1.3 HE4蛋白及其编码基因WFDC2在卵巢癌发生、发展中的作用 Zhu等[11]发现HE4的过表达能促进卵巢癌细胞增殖、侵袭和转移。Wang等[12]发现敲除HE4相关基因能抑制卵巢癌细胞增殖，并促进细胞凋亡。Western blot分析显示敲除HE4相关基因的卵巢癌细胞基质金属蛋白酶2（matrix metalloproteinase 2，MMP2）和基质金属蛋白酶9（matrix metalloproteinase 9，MMP9）的表达水平明显降低，并抑制上皮-间充质转化（epithelial-mesenchymal transition，EMT）；体内动物实验发现，HE4下调抑制了异种移植瘤的生长，其机制研究表明，在体内外敲除HE4相关基因可抑制Janus激酶（Janus kinase，JAK）/信号转导及转录激活因子3（signal transduction and activator of transcription 3，STAT3）通路的活性。成争先[13]研究发现沉默HE4编码基因WFDC2可显著抑制卵巢癌细胞的增殖，流式细胞仪检测结果发现沉默WFDC2后，可将肿瘤细胞阻滞在细胞周期G0/G1期，也就是细胞DNA合成期，从而抑制人卵巢癌细胞在裸鼠体内的生长。因此认为HE4蛋白及其编码基因在卵巢癌的发生发展中有促进作用，可作为卵巢癌的潜在治疗靶点。

2.2 子宫内膜癌

HE4作为新型的妇科肿瘤标志物，近年来在子宫内膜癌中的研究也逐渐受到重视。Zanotti等[14]研究了193例子宫内膜癌患者和125例健康女性子宫内膜术前血清样本，发现在筛选子宫内膜癌患者时，HE4比CA125的灵敏度与特异度均较高。Abbink等[15]研究发现，子宫内膜癌中HE4是缩短无病生存期和总生存期的独立影响因素，在复发时，75%的患者HE4升高，54%的患者CA125升高。与局部复发患者相比，远处转移患者具有更高的HE4表达水平。血清HE4检测到的中位复发时间比临床确诊时间早126天。以上数据表明HE4可用于监测子宫内膜癌复发、转移，且优于CA125。

2.3 宫颈癌

2020年，宫颈癌的发病率和病死率均居女性恶性肿瘤的第四位[16]。宫颈癌的发展是一个较为漫长的过程，在早期进行筛查和诊断并及时给予干预治疗对于改善患者的预后具有重要意义。邓冰彬等[17]检测了63例宫颈癌患者、47例宫颈上皮内瘤变患者和35例健康女性血清HE4水平，发现宫颈癌患者血清HE4水平高于宫颈上皮内瘤变患者和健康女性，与患者年龄、月经状态、分化程度、国际妇产科联盟（International Federation of Gynecology and Obstetrics，FIGO）分期、浸润深度及淋巴结转移有关，且高HE4患者平均生存时间短于低HE4患者。Diniz等[18]研究发现，HE4蛋白在正常宫颈上皮和上皮内瘤变中低表达或不表达，而在侵袭性肿瘤中高表达。Bignotti等[19]研究发现，血清HE4水平与晚期宫颈癌患者的总生存期和无进展生存期呈负相关。

2.4 胰腺癌

O'Neal等[20]制备胰腺癌组织芯片，结果显示在220例患者中有103例（46.8%）可以检测到HE4蛋白，而在胰腺上皮内瘤变中未观察到HE4表达。Huang等[21]研究发现，与对照组相比，胰腺癌中HE4mRNA水平明显升高；HE4在胰腺癌组织中的表达明显高于正常及邻近非肿瘤胰腺组织，且免疫组化评分与TNM分期呈负相关；血清中HE4水平也高于对照组。基于上述研究，HE4有望作为胰腺癌辅助诊断的检测指标。Guo等[22]研究表明，在体外培养的胰腺癌细胞株中，HE4过表达不仅促进了胰腺癌细胞的增殖，而且显著降低了胰腺癌细胞对紫杉醇的敏感性。Lu等[23]研究发现，用纯化的细胞外HE4蛋白可显著提高胰腺癌细胞株活力，促进其增殖。细胞外HE4蛋白能够刺激胰腺癌细胞系DNA的合成，因此推测胰腺癌细胞分泌的细胞外HE4可能通过旁分泌/内分泌作用促进胰腺癌的进展和（或）转移。

2.5 胃癌

胃癌是常见的恶性肿瘤之一，早期发现并有效治疗可使5年生存率达到80%[24]。但是大多数患者在就诊时已经进展到晚期，预后显著变差。因此寻找可用于早期诊断及更具特异度、灵敏度的肿瘤标志物十分重要。O'Neal等[20]组织芯片结果显示，HE4在胃癌中表达上调，提示HE4有可能成为辅助胃癌早期诊断的检测指标。Guo等[25]研究发现，HE4低表达的胃癌患者总生存期明显长于HE4高表达患者。降低HE4表达可抑制细胞增殖和迁移，促进细胞凋亡；同时显著降低蛋白激酶B（protein kinase B，PKB，又称AKT）、细胞外信号调节激酶（extracellular signal-regulated kinase，ERK）1/2、蛋白质酪氨酸激酶2（protein tyrosine kinase 2，PTK2，又称FAK）的磷酸化水平，从而抑制这些蛋白在细胞增殖、迁移和凋亡调控中发挥作用。许琦华等[26]应用酶联免疫吸附测定（enzymelinked immunosorbent assay，ELISA）检测128例胃癌患者血清中的HE4水平，发现其与年龄、分化程度、临床分期及淋巴结转移情况有关，是胃癌患者预后不良的独立危险因素。Peng等[27]研究发现，HE4和缺氧诱导因子-1α（hypoxia-inducible factor-1α，HIF-1α）在胃癌患者胃癌组织和体外胃癌细胞模型中均上调。HE4相关基因敲除可提高胃癌细胞和异种移植瘤对放疗的敏感性，同时消除HIF-1α过表达所提升的胃癌细胞抗辐射能力，提示HE4基因敲除联合放疗可能在胃癌的临床治疗中具有很大的应用前景。

2.6 前列腺癌

大多数早期前列腺癌患者在手术和（或）雄激素治疗后有令人满意的术后生存时间，但一旦进展为转移性前列腺癌，患者的预后则很差[28]。李红兵等[29]研究140例前列腺癌患者、84例前列腺良性增生患者及62例健康体检男性血清HE4水平，发现前列腺癌组患者血清HE4水平高于其他两组，提示HE4在前列腺癌的诊断中具有一定的临床价值。Xiong等[30]研究发现，HE4表达与前列腺癌Gleason评分及转移呈负相关，过表达HE4和添加重组蛋白HE4在体内外均能显著抑制前列腺癌转移。通过免疫共沉淀和共定位实验，发现HE4蛋白能够与表皮生长因子受体（epidermal growth factor receptor，EGFR）的细胞外结构域结合。免疫印迹法结果显示，HE4过表达和加入重组蛋白HE4可使EGFR/AKT/糖原合成酶激酶3β（glycogen synthase kinase 3β，GSK3β）/snail信号通路失活，进而抑制EMT。因此认为HE4通过阻断EGFR信号通路抑制前列腺癌转移，有望成为前列腺癌潜在的临床治疗靶点。

3 HE4检测中遇到的问题

HE4在卵巢癌中有重要的诊断意义，随着研究不断深入，其在其他恶性肿瘤中的诊断价值也被发现，这导致HE4成为一个非特异性的标志物。HE4作为卵巢癌血清肿瘤标志物之一，检测特异度及灵敏度均高于CA125，但在某些妇科良性肿瘤中，HE4的水平也会升高[8]。Bolstad等[31]研究发现，健康人群中血清HE4水平也会升高。年龄是影响HE4的重要因素，HE4随着年龄的增长而升高。因此，根据不同人群设置不同的参考区间将有助于优化HE4的临床应用。

4 小结

综上所述，HE4作为一种新的肿瘤标志物正引起越来越多的重视和关注，多项研究表明，HE4在各类恶性肿瘤的诊断、治疗和预后中均具有重要意义，尤其是在妇科肿瘤的发生、发展中的作用，有望作为基因治疗的新靶点，应用于临床治疗。随着更多的相关实验深入研究，HE4在临床中应用前景将备受期待。但是，HE4水平会根据年龄、良恶性疾病等因素而发生变化，因此无论检验人员还是临床医师，在实际应用时应该根据患者情况综合考虑。