新型腫瘤標志物人附睪蛋白4的臨床應用

王雅菲 王麗娟 托婭

·綜述·

新型腫瘤標志物人附睪蛋白4的臨床應用

王雅菲 王麗娟 托婭★

人附睪蛋白4（human epididymis 4，HE4）是近年來新發現的腫瘤標志物。卵巢癌風險評估（risk of ovarian malignancy algorithm，ROMA）模型通過計算HE4和CA125的聯合指數，對于卵巢癌的診斷有較高參考價值。目前血清HE4水平作為卵巢癌診斷、療效評估及預后判斷的新指標已經逐漸應用于臨床。亦有研究顯示HE4在肺癌患者血清和惡性胸腔積液患者胸水中呈現較高水平表達，提示其在肺癌診斷、預后評估方面的良好作用。本文就HE4在卵巢癌及肺癌的研究現狀作一綜述，以系統展示HE4的生物學診斷價值。

HE4；卵巢癌；肺癌；惡性胸腔積液

卵巢癌（ovarian cancer）是發病率、死亡率均較高的女性生殖系統腫瘤。由于發病早期臨床癥狀不明顯，大多數患者就診時已處于癌癥晚期階段，預后不良，所以提高卵巢癌早期檢出率是改善患者預后的關鍵。傳統用于卵巢癌篩查的主要方法是婦科超聲結合血清CA125，但CA125診斷特異度和靈敏度不理想且假陽性率較高［1］，臨床應用存在一定的局限性。因此亟待找到更可靠的、可以提高卵巢癌早期檢出率的腫瘤標志物。近年來人附睪蛋白4（human epididymis 4，HE4）作為新型腫瘤標志物被廣泛研究，大量研究證實對于早期卵巢癌HE4敏感性高于CA125，被譽為近幾十年來第一個能有效的提高卵巢癌早期檢出率的腫瘤標志物［2］。同時，HE4在肺癌、惡性胸腔積液患者診斷、鑒別診斷及預后方面良好作用的相關研究，也將為肺癌的臨床診斷及預后評估提供新的血清學指標。現對HE4的生物學特征、組織表達及其在卵巢癌、肺癌的診斷、療效評估和病情監測等方面的研究現狀予以綜述。

1 HE4 的生物學特性及組織表達

1991年由Kirchhoff等［3］在人類附睪遠端上皮細胞中發現位于人類染色體20q12-13.1上的、包含4個內含子和5個外顯子的HE4基因。作為乳清酸蛋白（whey acidic proteins，WAP）家族成員之一，HE4分子結構中包含特征性WAP結構域（8個半胱氨酸殘基構成的4-二硫化物核心）。HE4是一種分子量較小的、酸性的、富含半胱氨酸的、顯示分泌蛋白特性的多肽，屬于蛋白酶抑制劑家族中的一種，在組織免疫系統中發揮著極其重要的作用。

Gao等［4］發現HE4的表達可誘發細胞凋亡的產生，一方面表明其在調節細胞增殖方面的關鍵性作用，另一方面顯示其在ES-2、SKOV-3和T29細胞系體外生長中的抑制作用。同時，研究者將HE4基因轉入癌細胞后，發現其能起到抑制細胞轉移和活體內移植瘤形成的作用。此外還可通過WAP結構域基因家簇編碼的具有高度同源性物質間接體現HE4參與腫瘤形成的作用，Clauss等［5］發現卵巢癌中與HE4位于同一基因簇的彈力素高表達，且與患者5年生存率負相關，研究發現可能與其激活了參與炎癥相關腫瘤形成的核轉錄因子-kappa B（NF-k B）信號轉導通路有關。血清HE4測定受年齡、孕期、吸煙史及腎功能等影響［6］，須統一影響因素后行臨床試驗以進一步驗證其與相關腫瘤發生發展的關系，從而使HE4在腫瘤診斷及病情監測中發揮更準確、更關鍵的作用。另有研究發現除血清中可檢測到HE4外，通過酶聯免疫吸附法（enzyme linked immunosorbent assay，ELISA）在尿液中亦可檢測到，靈敏度與血清平行，特異度高達94.4％［7］，因此通過尿液這種非侵入性檢查也可對卵巢癌進行病情評估。

HE4可以在人體正常組織表達，并非腫瘤特異性表達蛋白。研究發現在正常組織中，HE4呈現較高水平表達于唾液腺和呼吸道的上皮細胞中，而卵巢表面上皮HE4陰性表達；在腫瘤組織中，以卵巢漿液性癌陽性表達最高，其次較高水平陽性表達于肺腺癌、乳腺癌、胰腺癌、移行細胞癌，較低水平表達于胃癌、肝癌、結腸癌、前列腺癌［8］。此項研究充分說明了HE4對于卵巢癌與肺癌診斷方面的良好作用。HE4自發現以來受到各方的密切關注，隨著對其研究的與日俱增，HE4在腫瘤發病、病情進展及預后中所起作用得到進一步闡述，這將為腫瘤的生物診斷開辟新的方法。

2 HE4與卵巢癌

美國食品和藥物管理局（Food and Drug Adm inistration，FDA）2008年批準血清ELISA檢測HE4作為診斷卵巢癌的血清學指標［9-11］。我國對于HE4認識起步較晚，對卵巢癌與HE4相關的研究近年來逐漸增加，現就近幾年卵巢癌與HE4的研究進行總結如下。

有回顧性研究利用免疫組織化學技術檢測在上皮性卵巢癌（epithelial ovarian cancer，EOC）和卵巢交界性腫瘤組織標本的基因表達［12］。研究顯示EOC I型和II型HE4表達方面存在顯著性差異。不同臨床病理特征之間的I型和II型EOC表明兩級EOC系統合理可靠。HE4會成為一個強大的生物標志物來區分交界性腫瘤II型EOC，但它在I型EOC的作用是有限的。大多數晚期卵巢癌患者經過主要治療后會復發，預后極差。隨訪患者的血清標志物水平的監測對于早期發現復發是必不可少的。研究發現HE4在前6個月復發風險評估工具中是較為敏感的指標［13］?；熌退幨巧掀ば月殉舶┗颊叩囊粋€難題，研究顯示腫瘤化療耐藥對治療的反應和生存的影響與卵巢癌生物標志物HE4升高的血清水平相關［14］。通過MTS檢測和Western印跡等來評估HE4表達SKOV3、OVCAR8克隆對順鉑和紫杉醇耐藥。結果證實HE4的過度表達促進側支耐順鉑和紫杉醇，并下調HE4部分逆轉這種耐藥。多種因素可能參與介導耐藥HE4，包括MAPK信號放松管制，以及微管蛋白水平或穩定性的改變。另有學者［15］通過電化學發光免疫分析法測定158人血清HE4，CA125及卵巢癌風險評估（risk of ovarian malignancy algorithm，ROMA）指數，其中包括64例卵巢癌、64例卵巢良性腫瘤和30例健康人。結果顯示在卵巢良性腫瘤組與正常對照組比較，血清CA125水平明顯升高（P＜0.05）而HE4水平在2組相似。在卵巢癌組，ROMA指數、HE4和CA125的受試者工作特征曲線下面積分別為0.994、0.990和0.941。在絕經前卵巢癌組HE4的特異性和陽性預測值分別為98.36和95％。結果表明，血清HE4水平和ROMA指數在提高卵巢癌診斷效率是非常有價值的。

ROMA模型是2008年Moore等［16］首次提出，通過計算HE4和CA125的聯合指數，用于預測絕經前后女性罹患卵巢癌的可能性。ROMA指數已于2011年通過了美國FDA的批準，用于臨床卵巢癌風險評估［17］。評估公式如下［預測指數（predictive index，PI）；自然對數（natural logarithm，LN）；指數函數（exponential function，Exp）］：絕經前婦女：PI=-12.0+2.38×LN［HE4］+0.062 6×LN［CA125］；絕經后婦女：PI=-8.09+1.04×LN［HE4］+0.732×LN［CA125］；預測罹患卵巢癌的可能性：ROMA（預測可能性％）=Exp（PI）/［1+Exp（PI）］×100。劉靜等［18］通過檢索國內外已發表的12篇關于ROMA指數在卵巢癌診斷中臨床價值的相關文獻，應用循證醫學的方法，隨機效應模型綜合分析效應量，對ROMA指數進行Meta分析，得出ROMA指數在卵巢癌的診斷中的敏感性為89％，特異性為79％，陽性預測值67％，陰性預測值91％，進一步證實了ROMA指數對于卵巢癌的診斷有較高的價值。多位學者［19-21］回顧性分析卵巢癌患者與健康女性的血清水平，計算ROMA指數綜合評價卵巢癌的風險性，其結果均證明ROMA指數在卵巢癌的診斷與鑒別診斷方面的靈敏度和特異度比單一檢測HE4或CA125要高。目前亞太地區以有多個ROMA多中心實驗研究基地，基于中國人群的ROMA多中心研究也已開展，2013年5月西安檢驗會發布的數據顯示，ROMA對存在盆腔腫塊的婦女進行危險分層，其敏感性為86％，陰性預測值可達93％［22］，ROMA指數有臨床應用價值。相信ROMA指數的臨床應用，會使更多的中國女性從中獲益。

3 HE4與肺癌

肺癌為人類健康的主要殺手之一，其發病率和死亡率近年來逐年遞增［23］。除目前廣泛應用于臨床的影像學、病理學診斷方法外，血清腫瘤標志物的檢測亦極為重要。血清癌胚抗原、細胞角蛋白片段19、神經元特異性烯醇化酶等用于檢測肺癌的腫瘤標志物已廣泛投入臨床應用，但這些腫瘤標志物敏感性不高，常在腫瘤負荷較重時才明顯升高，因此，積極尋找敏感度和特異度相對較高的腫瘤標志物成為目前提高肺癌早期診斷率亟待解決的問題。

HE4表達于大部分肺癌，局部表達于小細胞肺癌和大細胞肺癌，在肺鱗癌表達卻是少數［24］，表明肺癌發生與HE4組織表達存在一定相關性。Yamashita等［25］用免疫組化法確定HE4的表達，臨床病理因素和生存率比較結果顯示，免疫組化HE4表達與臨床病理因素無明確相關性，但腺癌亞型與HE4表達呈顯著相關。免疫組化HE4陽性組（44.6％）5年生存率與陰性對照組存在明顯差異（82.3％，P=0.001），HE4陽性組5年總生存率是60.1％，相比之下，HE4陰性組為90.8％（P=0.001）。除此之外，淋巴結狀態也具有重要參考價值。Iwahori等［26］用ELISA法對49例肺癌患者和18例卵巢癌患者血清HE4水平進行測定，當臨界值設為262.4 pmol/L時，敏感度為89.8％，特異性為100％，血清HE4 ROC曲線下面積（area under the ROC curve，AUC）為0.988，肺癌患者和健康對照組存在顯著差異。血清HE4濃度在非小細胞肺癌、小細胞肺癌和卵巢癌患者較健康對照組均顯著增高。另外該研究還評估了24例化療后肺癌患者的血清HE4水平與總體生存率之間的關系，表明化療后血清HE4的高水平表達（7.5 ng/m L）與治療后總體生存率密切相關。Tokuishi等［27］發現HE4-V3與肺癌患者預后密切相關，HE4-V3高表達組5年無病生存期與低表達組相比，預后良好，差異具有顯著性（P=0.002），HE4-V3高表達組5年總生存率較低表達組顯著增高（P=0.008）。這些數據顯示：HE4-V3的高水平表達與肺腺癌的良好預后有關。

我國學者也做了肺癌與HE4方面研究。于飛等［28］通過研究表明，肺癌的病理類型及TNM分期對患者HE4血清濃度影響較小。實驗通過ELISA方法檢測肺癌患者血清HE4、癌胚抗原（cancer embryo antigen，CEA）、細胞角蛋白19片段（carbohydrate antigen 211，CA211）、神經元特異性烯醇化酶（neuron specific enzyme，NSE）、鱗狀細胞癌相關抗原（squamous cell carcinoma associated antigen，SCC）濃度，發現HE4參與的聯合檢測的診斷陽性率可提升到89.72％。肺腺癌CEA和CA211聯合檢測陽性率為68.46％，而HE4參與的聯合檢測陽性率則明顯提升（82.31％）［29］，血清HE4濃度可作為判斷肺癌患者預后的獨立指標［30］。通過綜述國內外研究結果表明，血清HE4濃度與肺癌臨床分期、癌組織分化程度及淋巴結轉移等關系仍存在爭議，相信通過后續更多大樣本前瞻性研究，會進一步明確HE4在肺癌診斷及預后評估方面的應用前景。

4 HE4與胸腔積液

胸腔積液由胸腔內部腫瘤直接侵犯或胸外腫瘤轉移至胸膜而致，惡性胸腔積液最常見的病變為肺部腫瘤。研究者［31］將88例胸腔積液患者分為3組，分別為漏出性胸腔積液患者22例，非惡性滲出性胸腔積液患者32例，惡性胸腔積液患者34例，采用免疫法測定血清HE4濃度，結果顯示：惡性胸腔積液患者血清HE4水平和胸腔積液HE4水平較漏出性或非惡性滲出性胸腔積液患者顯著增高。當胸腔積液臨界值為1 675 pmol/L，HE4預測惡性胸腔積液的敏感性為85.3％，特異性為90.7％。表明HE4具有作為診斷惡性胸腔積液生物標志物的潛在效能。另有學者［32］對胸腔積液蛋白質譜進行研究顯示與可溶性間皮素相關蛋白（soluble mesothe-lin-related proteins，SMRP）相比，HE4在診斷惡性胸膜間皮瘤方面并沒有發揮更大作用。目前HE4與良惡性胸腔積液鑒別診斷的相關研究還相對甚少，有待我們進行更進一步的研究考證，從而明確其在胸水性質鑒別應用中的價值。

5 前景展望

目前一些國家已將HE4作為輔助診斷卵巢癌的生物學依據應用于臨床。以往研究對象主要集中于歐美人群，如在我國進行廣泛的臨床推廣，還需基于中國人群進一步開展臨床試驗，以明確HE4的應用價值。另外HE4與腫瘤分期、分級、淋巴結轉移及參考值設置仍存在爭議，相信隨著對HE4更多大樣本研究的與日俱增，也將促使HE4生物學診斷價值得到充分的論證。且利用羅氏公司開發的電化學發光法檢測HE4，實現了自動化及智能化，使臨床需求得到更好的滿足。HE4的檢測作為一種診斷效能較好的非侵入性檢查，結合臨床、其他血清學指標及影像學檢查，將在實際應用中發揮更好的作用。

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The clinical application of the new tumor marker of human epididymis 4

WANG Yafei1，TUOYa2★，WANG Lijuan1
（1.Academy of Inner Mongolia Medical University，Huhhot，Inner Mongolia，China，010059；2.Department of clinical laboratory，Affiliated Hospital of Inner Mongolia Medical University，Hohhot，Inner Mongolia，China，100050）

The human epididymis protein 4（HE4）is a novel tumor marker which was discovered in recent years.Risk of ovarian malignancy algorithm（ROMA）model by calculating the combination index of HE4 and CA125，has a high reference value for the diagnosis of ovarian cancer.At present，serum HE4 level as a new indicator for the diagnosis，therapeutic evaluation，and prognosis of ovarian cancer has been applied to the clinic gradually.The existing research shows serum HE4 of patients with lung cancer and HE4 in pleural effusion of patients with malignant pleural effusion presented higher levels of expression，suggesting a promising potential in the diagnosis and the prognosis evaluation of lung cancer.In this paper，the research status of HE4 in ovarian cancer and lung cancer will be reviewed to show its value in the diagnosis of HE4 systematically.

HE4；Ovarian cancer；Lung cancer；Malignant pleural effusion

內蒙古自治區自然科學基金（2014MS0854）

1.內蒙古醫科大學研究生學院，內蒙古，呼和浩特010059 2.內蒙古醫科大學附屬醫院檢驗科，內蒙古，呼和浩特100050

★通訊作者：托婭，E-mail：antuoya@163.com