王丹丹 李燕華 張 競(jìng)
卵巢癌(ovarian carcinoma)是女性生殖道常見的惡性腫瘤之一,盡管其發(fā)病率在女性生殖系統(tǒng)腫瘤中居第三位,但死亡率卻居第一位[1]。隨著宮頸癌、子宮內(nèi)膜癌診斷和治療的不斷進(jìn)展,卵巢癌已經(jīng)成為嚴(yán)重威脅女性生命的惡性腫瘤之一,并且卵巢癌發(fā)病率呈現(xiàn)逐年升高的趨勢(shì)[2]。大部分卵巢癌患者確診時(shí)已至晚期,僅有25%的患者早期被發(fā)現(xiàn)[1],晚期卵巢癌患者5年生存率較早期患者低,約從95%降至20%~30%[3]。因此,許多學(xué)者正致力于尋找比CA125更為有效,更為敏感的腫瘤標(biāo)記物,應(yīng)用于卵巢癌的早期診斷中。
人附睪蛋白4(HE4,又名WFDC2)基因的cDNA最早由Kichhoff等[4]首先從附睪的上皮遠(yuǎn)端分離出來,是1種可能與精子成熟度有關(guān)的蛋白酶抑制劑。HE4基因位于染色體20q12~13.1上,全長(zhǎng)為12 kb左右,由5個(gè)外顯子和4個(gè)內(nèi)含子組成[5],HE4的功能尚不確定。目前已有大量研究表明HE4在卵巢癌早期診斷中的價(jià)值明顯優(yōu)于CA125[6~11]。
目前,國(guó)內(nèi)外關(guān)于HE4在卵巢癌中的相關(guān)研究大多集中于血清學(xué)方面,而有關(guān)組織中HE4表達(dá)情況的研究較少。本研究采用免疫組織化學(xué)技術(shù),檢測(cè)正常卵巢組織、上皮性卵巢良性腫瘤組織及卵巢癌組織中HE4陽(yáng)性表達(dá)及其與卵巢癌臨床分期、細(xì)胞分化及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的關(guān)系。探討HE4在卵巢癌組織中的表達(dá)情況及其與卵巢癌發(fā)生、發(fā)展、侵襲、轉(zhuǎn)移的關(guān)系,從而為卵巢癌的診療及評(píng)估預(yù)后提供理論依據(jù)。
標(biāo)本來源于2008年1月~2010年7月蚌埠醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院腫瘤婦科收治的87例患者;包括首次治療(術(shù)前未行放、化療)并行手術(shù)切除的卵巢癌患者47例,上皮性卵巢良性腫瘤20例(漿液性囊腺瘤14例、黏液性囊腺瘤6例),同時(shí)選取20例正常卵巢組織作為對(duì)照。所選病例均有完整臨床資料及存檔蠟塊。隨訪截止日期為2011年11月,隨訪時(shí)間為7~46個(gè)月。
47例卵巢癌患者,年齡30~68歲,平均年齡52.25歲,≥52歲30例,<52歲17例;非卵巢癌患者年齡15~77歲,平均年齡39.29歲。根據(jù)UICC 2002版PTNM病理分期標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分期,早期(FIGOⅠ/Ⅱ期)卵巢癌28例,中、晚期(FIGO Ⅲ/Ⅳ期)卵巢癌19例;高分化20例,中、低分化27例;術(shù)后經(jīng)病理檢查證實(shí)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移者29例,無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移者18例。上皮性卵巢癌患者術(shù)前3個(gè)月內(nèi)均未接受任何激素治療,未行化療或放療。復(fù)閱上述患者的病理切片,選取存檔標(biāo)本石蠟塊進(jìn)行切片,厚度4 μm。
鼠抗人HE4多克隆抗體,購(gòu)自北京中杉金橋生物技術(shù)有限公司。S-P免疫組化試劑盒(通用型二步法試劑盒),購(gòu)自北京中杉金橋生物技術(shù)有限公司。試劑盒組成:試劑(無色液體),3%去離子水過氧化氫溶液6 ml;試劑A(無色液體),封閉用正常山羊血清工作液6 ml;試劑B(黃色液體),生物素標(biāo)記兔抗山羊IgG二抗工作液6 ml;試劑C(橙色液體),辣根酶標(biāo)記鏈霉卵白素工作液(S -A/HRP)6 ml。DAB Kit(20 X ) (ZLI-9032),購(gòu)自北京中杉金橋生物技術(shù)有限公司。包括試劑A:濃縮緩沖液(20 X) 3 ml;試劑B:濃縮DAB溶液(20 X) 3 ml;試劑C:濃縮過氧化氫溶液(20 X) 3 ml。
切片機(jī)(德國(guó)Leitz產(chǎn)1512型);攤片、烤片機(jī)(湖北孝感產(chǎn)CS-D型);隔水式電熱恒溫培養(yǎng)箱(上海市醫(yī)療器械廠產(chǎn)品);微波爐(日本松下);顯微鏡(日本Olympus);顯微攝影顯微鏡(日本 Olympus)。
1.5.1 載玻片處理 取玻片200張,置清潔液中浸泡14 h。取出玻片用自來水沖洗后,置60℃烤箱中烘干備用。
1.5.2 標(biāo)本切片制備 標(biāo)本均用術(shù)后10%福爾馬林液固定,常規(guī)石蠟包埋。每例蠟塊連續(xù)切片3張,厚4~5 μm,二甲苯脫蠟,無水乙醇脫水,放入60℃烤箱中至少2 h以上。1張行HE染色,其余2張備染。
1.5.3 S-P法染色步驟 石蠟切片經(jīng)水化后,用PBS(pH 7.4)沖洗3 min×3次。每張切片加一滴過氧化物酶抑制劑,以阻斷內(nèi)源性過氧化物酶的活性,室溫下孵育20 min。抗原修復(fù):將標(biāo)本放置在修復(fù)液(枸櫞酸鹽緩沖溶液pH 6.0,95℃,10 min)中,用微波爐高火加熱10 min,室溫下自來水冷卻10 min。PBS沖洗3 min×3次。去除PBS液,每張切片加1滴非免疫性動(dòng)物血清,室溫下孵育20 min,減少非特異性背景,不必沖洗,吸去多余血清。每張切片加1滴一抗,4℃冰箱中過夜。PBS沖洗3 min×3次。去除PBS液,每張切片加1滴生物素標(biāo)記的二抗,室溫下孵育20 min。PBS沖洗3 min×3次。去除PBS液,每張切片加1滴鏈霉素抗生物素蛋白-過氧化物酶溶液。室溫下孵育20 min。PBS沖洗3 min×3次。去除PBS液,每張切片加2滴新鮮配置的DAB溶液,顯微鏡下觀察3~10 min,陽(yáng)性染色為棕黃色。顯色完成后,自來水沖洗,蘇木精復(fù)染,酒精脫水干燥,二甲苯透明,中性樹膠封固。實(shí)驗(yàn)步驟嚴(yán)格按照說明書進(jìn)行,陽(yáng)性對(duì)照片由北京中杉金橋生物技術(shù)有限公司提供,陰性對(duì)照片除用PBS代替一抗外,其余步驟相同。
實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組均由我院病理科資深醫(yī)師,在相同條件下觀察每張切片并作出判斷。HE4免疫組化陽(yáng)性染色為腫瘤細(xì)胞胞質(zhì)內(nèi)出現(xiàn)棕黃色顆粒或團(tuán)塊。判斷方法:采用二次計(jì)分法,每例標(biāo)本隨機(jī)計(jì)數(shù)5個(gè)高倍視野(×400),計(jì)數(shù)每個(gè)高倍視野中陽(yáng)性細(xì)胞百分比并計(jì)分。首先按染色強(qiáng)度計(jì)分:0分為無色,1分為淡黃色,2分為棕黃色,3分為棕褐色。再按陽(yáng)性細(xì)胞百分比計(jì)分,0分為陰性,陽(yáng)性細(xì)胞數(shù)<10 %為1分,11 % ~ 50%為2分, 51% ~ 75 %為3分, >75 %為4分。上述兩項(xiàng)得分的乘積作為最終結(jié)果,積分≤ 2為陰性表達(dá),>2為陽(yáng)性表達(dá)。
應(yīng)用SPSS13.0統(tǒng)計(jì)軟件,采用χ2檢驗(yàn)及相關(guān)分析的方法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理。
HE4主要表達(dá)于卵巢上皮組織細(xì)胞胞質(zhì)中,細(xì)胞核不著色,鏡下可見胞質(zhì)中棕黃色顆粒均勻分布或粗細(xì)不等散在分布。正常卵巢組織中HE4蛋白表達(dá)陽(yáng)性率為0(0/20),上皮性卵巢良性腫瘤組織中其表達(dá)陽(yáng)性率為10.0%(2/20),卵巢癌組織中其表達(dá)陽(yáng)性率為74.5%(35/47)。三組間兩兩比較顯示,卵巢癌組織其陽(yáng)性表達(dá)率明顯高于正常卵巢組織和卵巢良性腫瘤組織,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均<0.01)。正常卵巢組織與卵巢良性腫瘤組織HE4表達(dá)陽(yáng)性率比較無明顯差別,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),見表1。

表1 3種組織中HE4表達(dá)情況(例)
注:△為與正常卵巢組織比較;※為與卵巢良性腫瘤組織比較;☆為與卵巢癌組織比較
HE4表達(dá)陽(yáng)性率中、晚期(Ⅲ/Ⅳ期)卵巢癌者顯著高于早期(Ⅰ/Ⅱ期)者(P<0.01);中、低分化者其表達(dá)陽(yáng)性率顯著高于高分化者(P<0.05);淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移者其表達(dá)陽(yáng)性率也顯著高于無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移者(P<0.05);HE4表達(dá)陽(yáng)性率與卵巢癌患者年齡無關(guān)(P>0.05),見表2。

表2 HE4表達(dá)與卵巢癌臨床病理因素的關(guān)系(例)
HE4(human epididymis gene produet4),人附睪蛋白4,其基因[5]位于染色體20q12~13.1上,全長(zhǎng)為12 kb左右,由5個(gè)外顯子和4個(gè)內(nèi)含子組成,并存在多種剪切方式,其編碼的小分子分泌型蛋白與細(xì)胞外蛋白酶抑制劑有很高的同源性,從蛋白結(jié)構(gòu)上講是1種由乳清酸性蛋白(WAP-type fourdisulphide core protein,WFDC)基因編碼的相對(duì)分子質(zhì)量是3 kD的分泌型糖蛋白,是蛋白酶抑制劑家族(具有保護(hù)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量的蛋白[12]。HE4 的生物學(xué)功能尚不清楚,它是否同家族中的蛋白酶抑制因子一樣具有蛋白水解酶抑制作用,還有待進(jìn)一步研究證明。生物信息學(xué)分析結(jié)果提示:HE4基因的轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn)位于翻譯起始密碼子ATG上游-28位C,HE4基因的啟動(dòng)子中沒有經(jīng)典的TATA box和CCAAT box,該啟動(dòng)子可能是1個(gè)TATA-less啟動(dòng)子[13]。趙瑩珺等[14]利用轉(zhuǎn)染和熒光素酶報(bào)告基因等方法對(duì)人HE4 基因啟動(dòng)子區(qū)開展了系統(tǒng)的分析,闡明了HE4基因的轉(zhuǎn)錄活性主要是由轉(zhuǎn)錄因子Sp1 與位于-71和-48的Egr-1位點(diǎn)結(jié)合所介導(dǎo)。在轉(zhuǎn)錄調(diào)控層面上進(jìn)一步論證了HE4在卵巢癌組織中的高表達(dá),有望被論證為1種高靈敏度和特異性的卵巢癌標(biāo)志物,也為HE4在卵巢癌靶向性基因治療中提供了一定的理論依據(jù),HE4基因有望成為控制腫瘤生長(zhǎng)、轉(zhuǎn)移及治療腫瘤的新靶點(diǎn),為卵巢癌的治療開辟了新途徑。
目前,國(guó)內(nèi)外關(guān)于HE4在卵巢癌中的相關(guān)研究大多集中于血清學(xué)方面,而關(guān)于組織中HE4表達(dá)情況的研究較少。目前報(bào)道[15~19]顯示HE4在93%漿液性卵巢癌和100%子宮內(nèi)膜樣卵巢癌中呈高表達(dá),在透明細(xì)胞癌組織中僅有50%的陽(yáng)性表達(dá)率,黏液性腫瘤組織中未見表達(dá),且在肺癌、肝癌、腎癌、甲狀腺癌等中亦未見表達(dá),HE4 是目前診斷卵巢癌靈敏度最高的腫瘤標(biāo)志物。Hellstrom等[20]比較了卵巢癌患者及正常人血清中 HE4 蛋白含量,發(fā)現(xiàn)大多數(shù)卵巢癌患者血清中 HE4 蛋白表達(dá)明顯增高,提示該基因可能是1個(gè)卵巢癌相關(guān)基因。Drapkin等[15]還應(yīng)用 RT-PCR技術(shù)研究發(fā)現(xiàn),HE4 在卵巢惡性腫瘤細(xì)胞系中呈高表達(dá),細(xì)胞培養(yǎng)液中含有分泌型 HE4,這與最近在血循環(huán)中發(fā)現(xiàn) HE4的報(bào)道相一致,這些結(jié)果提示,HE4 具有作為腫瘤標(biāo)志物的前提條件。本研究結(jié)果顯示,HE4主要表達(dá)于卵巢癌組織上皮細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)內(nèi)出現(xiàn)棕黃色顆粒或團(tuán)塊。HE4在正常卵巢組織、卵巢良性腫瘤組織中不表達(dá)或部分表達(dá),在卵巢癌組織中其表達(dá)明顯升高(74.5%),差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。結(jié)果提示HE4高表達(dá)與卵巢癌密切相關(guān),大量表達(dá)的HE4可能通過某種機(jī)制,促進(jìn)了卵巢上皮細(xì)胞的惡性轉(zhuǎn)化。
有研究表明[21]HE4表達(dá)與卵巢癌臨床分期及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移均存在明顯相關(guān)性,HE4表達(dá)水平隨臨床分期進(jìn)展、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移而升高。管桂峰等[22]在研究中發(fā)現(xiàn)HE4蛋白在卵巢癌組織中的表達(dá)與腫瘤分期呈正相關(guān),即晚期卵巢癌患者血清HE4水平高于早期卵巢癌。Havrilesky等[23]研究結(jié)果也表明,HE4在卵巢癌不同期別中的敏感性不同,Ⅰ/Ⅱ和Ⅲ/Ⅳ期中的敏感性分別為62.4%~82.7%和74.6%~92.5%。本研究結(jié)果顯示,早期(Ⅰ/Ⅱ期)卵巢癌組織中HE4表達(dá)陽(yáng)性率(57.1%)明顯低于中、晚期(Ⅲ/Ⅳ期)卵巢癌組織(89.5%)。本研究還顯示卵巢癌高分化者HE4表達(dá)陽(yáng)性率(65.0%)明顯低于中、低分化者(92.6%),差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。范玉平等[24]研究顯示,HE4 表達(dá)水平隨臨床分期的增高而增高,Ⅰ期與Ⅲ/Ⅳ期比較有顯著性差異,與本實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果相一致。可見HE4表達(dá)隨著卵巢癌的臨床分期、細(xì)胞分化的升高而升高。本研究結(jié)果亦顯示,在卵巢癌組織中有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移組HE4表達(dá)水平(72.4%)明顯高于無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移組(38.9%),差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義;郭冰沁等[25]研究得出:HE4陽(yáng)性表達(dá)率隨著卵巢癌的病理分級(jí)增高而顯著增高,臨床分期愈晚表達(dá)率愈高,有腹腔器官及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移者明顯高于無轉(zhuǎn)移者,與本研究結(jié)果一致。Kamei等[26]應(yīng)用免疫組化和RT-PCR技術(shù),分析了120例接受了手術(shù)治療的乳腺癌患者,發(fā)現(xiàn)120例患者中71例患者均表達(dá)HE4 mRNA和HE4蛋白,HE4表達(dá)與臨床病理因素?zé)o相關(guān)性,但與淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移密切相關(guān)。HE4表達(dá)陽(yáng)性組5年無病生存率明顯低于HE4陰性組。數(shù)據(jù)表明,HE4表達(dá)與淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移有關(guān),可能是乳腺癌復(fù)發(fā)的一個(gè)預(yù)測(cè)指標(biāo)。本實(shí)驗(yàn)亦得出HE4與卵巢癌的淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移密切相關(guān)。由此我們推測(cè)HE4可能通過某種機(jī)制參與了卵巢癌的發(fā)生、發(fā)展、侵襲、轉(zhuǎn)移,由于目前國(guó)內(nèi)外關(guān)于HE4作用機(jī)制的報(bào)道甚少,故具體機(jī)制目前還在進(jìn)一步研究中。另外本研究還顯示HE4陽(yáng)性表達(dá)與卵巢癌患者年齡(≤52歲和>52歲)無關(guān),差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
綜上所述,HE4蛋白作為1種新型的腫瘤標(biāo)志物正引起越來越多研究者的關(guān)注,其在腫瘤發(fā)生、發(fā)展和預(yù)后方面的作用不斷被發(fā)現(xiàn),但是有關(guān)HE4蛋白的作用機(jī)制、作用細(xì)節(jié)及受調(diào)節(jié)的因素等研究甚少,還有很多功能仍未被發(fā)現(xiàn),HE4與卵巢癌的發(fā)生、發(fā)展、侵襲、轉(zhuǎn)移的關(guān)系尚需要進(jìn)一步探討。
[1] 任海花,任衛(wèi)東,馬惠風(fēng).卵巢癌臨床流行病學(xué)調(diào)查報(bào)告〔J〕.基層醫(yī)學(xué)論壇,2009,13(2):62.
[2] Whitehouse C,Solomon E.Current status of the molecular characterization of the ovarian cancer antigen CA125 and implications for its use in clinical screening〔J〕.Gynecol Oncol,2003,88(1pt2):152.
[3] 樂 杰.婦產(chǎn)科學(xué)〔M〕.第6版.北京:人民衛(wèi)生出版社,2004:305.
[4] Kirchhoff C,Habben I,Ivell R,et al.A major human epididymis specific cDNA encodes a protein with sequence homology to extracellular proteinase inhibitors〔J〕,Biol Reprod,1999,45(2):350.
[5] Bingle L,Singleton V,Bingle CD,et al.The putative ovarian tumour marker gene HE4 (WFDC2),is expressed in normal tissues and undergoes complex alternative splicing to yield multiple protein isoforms〔J〕.Oncogene,2002,21(17):2768.
[6] Li J,Dowdy S,Tipton T,et al.HE4 as a biomarker for ovarian and endometrial cancer management〔J〕.Expert Rev Mol Diagn,2009,9(6):555.
[7] Moore RG,Brown AK,Miller MC,et al.The use of multiple novel tumor biomarkers for the detection of ovarian carcinoma in patients with a pelvic mass〔J〕.Gynecol Oneol,2008,108(2):402.
[8] Huhtinen K,Suvitie P,Hiissa J.Serum HE4 concentration differentiates malignant ovarian tumours from ovarian endometriotic cysts〔J〕.Br J Cancer,2009,100(8):1315.
[9] Abdel-Azeez HA,Labib HA,Sharaf SM,et al.HE4 and mesothelin:novel biomarkers of ovarian carcinoma in patients with pelvic masses〔J〕.Asian Pac J Cancer Prev,2010,1(1):111.
[10] Hellstrom I,Hellstrom KE.SMRP and HE4 as biomarkers for ovarian carcinoma when used alone and in combination with CA125 and/or each other〔J〕.Adv Exp Bio1,2008,622(1):15.
[11] Kim YM,Whang DH,Park J,et al.Evaluation of the accuracy of serum human epididymis protein 4 in combination with CA125 for detecting ovarian cancer:a prospective case-control study in a Korean population〔J〕.Clin Chem Lab Med,2011,49(3):527.
[12] Bingle L,Singletonv Bingle CD.The putative ovarian tumour marker gene HE4 (wfdc2),is expressed in normal tissues and undergoes complex alternative splicing to yield multiple protein isoforms〔J〕.Oncogene,2002,21(17):2768.
[13] Smale S T.Transcription initiation from TATA-less promoters within eukaryotic protein-coding genes〔M〕.Biochim Biophys Acta,1997:1351.
[14] 趙瑩珺,楊劍峰,朱景德.人卵巢癌相關(guān)候選基因 HE4(WFDC2)的轉(zhuǎn)錄調(diào)控主要由 Sp1與位于-71 和-48 的 Egr-1 位點(diǎn)結(jié)合所介導(dǎo)〔J〕.腫瘤,2004,24(6):517.
[15] Drapkin R,von Horsten HH,Lin Y,et al.Human epididymis protein 4 (HE4) is a secreted glycoprotein that is overexpressed by serous and endometrioid ovarian carcinomas〔J〕.Cancer Res,2005,65(6):2162.
[16] Duffy MJ,Shering S,Sheery F,et al.CA153:a prognostic marker in breast cancer〔J〕.Int J Biol Markers,2000,15(4):330.
[17] 黃 琛,詹喜炎,湯漢紅.血清基質(zhì)蛋白酶-9、CA15-3、癌胚抗原聯(lián)合檢測(cè)在乳腺癌診斷中的價(jià)值〔J〕.國(guó)際檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)雜志,2008,29(7):635.
[18] Einarsson R,Lindman H,Bergh J.Use of TPS and CA15-3 assays for monitoring ehemotherapy in metastatic breast cancer patients〔J〕.Antieaneer Res,2000,20(6D):5089.
[19] 陳建偉,宋建國(guó).CA15-3,CEA及CA125聯(lián)合檢測(cè)對(duì)乳腺癌診斷的意義〔J〕.上海醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)雜志,2000,15(4):256.
[20] Hellstrom I,Raycraft J,Hayden-LedbetterM,et al.The HE4(WFDC2) protein is a biomarker for ovarian carcinoma〔J〕.Cancer Res,2003,63(13):3695.
[21] Guan GF.Expression and clinical significance of OPN and HE4 gene protein in epithelial ovarian cancer〔J〕.Journal of Medical Forum,2009,30(10):9.
[22] 管桂峰.OPN及HE4基因在上皮性卵巢癌中的表達(dá)及臨床意義〔J〕.Journal of Medical Forum,2009,6(30):9.
[23] Havrilesky LJ,Whitehead CM,Rubatt JM,et al.Evaluation of biomarker panels for early stage ovarian cancer detection and monitoring for disease recurrence〔J〕.Gynecol Oncol,2008,110(3):374.
[24] 范玉平,陶國(guó)華.聯(lián)合檢測(cè) HE4 和 CA125 對(duì)卵巢癌早期評(píng)估的價(jià)值〔J〕.標(biāo)記免疫分析與臨床,2010,17(6):368.
[25] 郭冰沁,俞 嵐.HE4、NF-κBp65和MMP-9在卵巢上皮性腫瘤中的表達(dá)及其臨床意義〔J〕.中國(guó)組織化學(xué)與細(xì)胞化學(xué),2011,12(6):578.
[26] Kamei M,Yamashita S,Tokuishi K,et al.HE4 expression can be associated with lymph node metastases and disease-free survival in breast cancer〔J〕.Anticancer Res,2010,30(11):4779.