HE4在卵巢癌临床诊断的应用与价值

临床医师

文章来源：检验世界网
    卵巢癌是最常见的女性生殖系统恶性肿瘤。根据美国肿瘤协会统计资料，在2009年约有21550名女性诊断为卵巢癌，并且约14600名女性患者死于该型肿瘤，卵巢癌也成为生殖系统肿瘤第一死亡原因。卵巢癌的高死亡率与其临床发现较晚及易发多型转移、复发有着直接联系。卵巢癌I期患者五年生存率约为92%，然而对于卵巢癌全部患者其五年生存期低于50%。由于缺乏特异性临床症状及晚期卵巢癌的预后极不理想，只有19%卵巢癌病例是在卵巢癌外侵前得到诊断并得到较好治疗效果。但是在过去二十年间卵巢癌的治疗手段上的进步，却明显提高卵巢癌的治愈率。考虑到卵巢早期与晚期治疗预后的差异，这就要求在临床上寻找一个能够在早期发现卵巢癌方法有着极大临床意义。盆腔检查能够有效判断卵巢肿块的存在，但是其在判断肿块的良恶性上效果较差。超声检查在临床筛选上显示了作用，但是其阳性预测值及敏感度的欠缺使其被选为临床筛选方法还有很大问题。更为先进的影像学检测如CT及MRI也被证明费用昂贵限制其广泛应用并且其敏感度特异度较低也限制了两者的应用。此时，血清肿瘤标志物由于其取样的方便及可重复性在肿瘤诊断具有不可替代的优势。
    目前临床上诊断卵巢癌最常用的肿瘤标志物是糖蛋白125（CA125）。CA125也是临床上唯一一个监测治疗效果及判断预后的标志物。CA125是在1981年由Bast等证明在超过80%卵巢癌患者血清中过表达。CA125是一种具有较大糖基化胞外基团的表面蛋白。研究发现，CA125在卵巢肿瘤组织中表达升高，而在正常卵巢组织中没有发现过表达，同时CA125是一种分泌型蛋白，能够方便地无侵入性地在患者血清中检测，因此CA125成为检测卵巢癌的有效肿瘤标志物。同时，CA125也被证明在判断卵巢癌患者预后上有着良好作用。尽管CA125在卵巢癌诊断及监测上的作用，但是在临床检测工作中CA125诸多检测不足也逐渐显现。实验研究发现，CA125不仅在卵巢组织中有过表达，在某些状况下也会出现CA125的升高，如腹膜刺激、月经状态、妊娠等。另外，在其他疾病中CA125也会出现升高，如肝脏肿瘤、充血性心衰等疾病。更重要的是，当卵巢发生良性疾病时如卵巢良性肿块子宫内膜异位症时，CA125也会超过设定的临床诊断临界值（35U/ml）。因此CA125用于卵巢癌的诊断时假阳性及低特异性影响了结果的判断。并且，卵巢癌的人群流行率较低这在某种程度上扩大了CA125在阳性预测值及阴性预测值上的缺陷。卵巢癌早期患者仅有不足一半病例被检测出CA125的升高，并且CA125在约20%的病例中没有检测到升高。卵巢癌患者若能在早期得到诊断并进行治疗可以避免进入预后较差的晚期总体生存率显著升高。CA125的血清水平也受到月经周期的影响。研究证明，在绝经前卵巢良性疾病的患者会出现CA125的假性升高，这也极大地影响了CA125的诊断效率。为了有效地解决上述问题，Jacobs等提出将CA125与影像学诊断及月经状态联合应用于卵巢癌的诊断，也被称为恶性危险因数（RMI）。RMI试图用评分制度将卵巢肿瘤分为低危组和高危组。但是影像学诊断缺乏有效的判断标准且在不同检验中心不同诊断者间具有不可避免的可变性，因此RMI在卵巢癌的诊断上也有其劣势。因此，在临床上需要一种较CA125有着更高敏感度特异度的血清肿瘤标志物用于卵巢癌的诊断。
    人附睾蛋白HE4是由Kirchhoff等通过cDNA筛检在附睾组织中发现。随后的研究表明HE4在除附睾外组织中的表达。HE4的氨基酸序列分析后发现其具有大序列的奇数半胱氨酸片段，这也预示HE4可能与蛋白间的相互作用有着重要联系。HE4蛋白包含两个保守的乳酸蛋白基团。这种在哺乳动物乳汁中常见保守的乳酸蛋白具有由50个氨基酸其中8个半胱氨酸组成的四个二硫键结构。乳清蛋白是一种小型分泌型蛋白，其具有丝氨酸蛋白酶抑制剂的活性，常由炎症前细胞分泌，因此这种蛋白可能与抵御微生物的作用相关。Later等通过细胞外试验证明乳清蛋白在细胞增殖分化过程中发挥作用。HE4基因位于人基因组染色体20q12-13.1。有趣的是，通过基因杂交等试验验证20q12-13.1区域与多种肿瘤中染色体异常有关，这种现象在乳腺癌、胰腺癌、胃癌及子宫肿瘤中都有发现。同时这此染色体区域同时存在着淋巴细胞蛋白酶抑制因子（SLPI），其被认为可作为多种肿瘤的诊断标志物。

    多项研究通过微阵列及基因表达水平验证HE4在卵巢癌组织中过表达而在正常组织中表达正常，因此HE4是诊断卵巢癌的可能理想标志物。研究者工作重点将HE4转化为在临床上可行的肿瘤检测分子。为了在血清中检测HE4表达水平并且进一步研究其在诊断价值，研究人员需要设计得到一种HE4分子检测方法。Hellstrom及其研究团队将HE4基因表达片段与人Ig抗体Fc段进行杂交，运用此种基因表达的融合蛋白免疫小鼠。将免疫小鼠后得到的蛋白进行纯化，最终得到两种能够特异性结合HE4的抗体，进而将得到的单克隆抗体构建了酶联免疫吸附试验体系，成功检测HE4血清水平。但是在运用到大规模检测血清标本时遇到了质量控制、样本准备等问题。Scholler等为解决上述问题开始探索一种新的HE4检测方法，将携带融合基因的质粒转导进入二倍体酵母通过二酰化构建成生物质体（bio-bodies），将得到的HE4检测方法与多抗体方式进行比对检验其卵巢癌诊断效率。研究者将检验效果与CA125的诊断结果进行对照，发现HE4在诊断浆液性卵巢癌有更佳的效果，考虑到浆液性卵巢癌是卵巢肿瘤中最多的亚型，这一结果也表示HE4能够提高卵巢癌的临床诊断效率。
    近些年，关于HE4在卵巢癌诊断应用的研究也多证明其诊断效率的可信性及其相对于CA125的优势。HE4在对卵巢良性疾病与卵巢癌的鉴别诊断有较好的结果。Moore等将HE4与CA125及其六种标志物进行联合检测，在对67卵巢恶性肿瘤和166卵巢良性疾病病例的血清样本进行分析，研究结果表明除Her2外标志物在两组间有明显的统计学差异。HE4作为单独标志物检测获得了最高的敏感度，在特异度为95%时其敏感度为72.9%。而CA125此时的敏感度仅为43.3%。另外在对比标志物组合的诊断效应时，CA125与HE4的组合在设定的特异度上取得了最高的敏感度，联合其他标志物对诊断效率的提高十分有限。为了验证HE4在诊断卵巢癌早期的病例上的作用，研究者特别分析了卵巢癌I期病例各标志物的作用，HE4的诊断灵敏度同样高于CA125。将CA125与HE4联合使用时该组合的诊断灵敏度也低于HE4单独使用时的结果。这就表明HE4在卵巢癌早期诊断的价值高于CA125。CA125的血清水平受月经水平的影响，在绝经前病例分析时，CA125的灵敏度特异度由于良性疾病的影响而降低。CA125在绝经前良性疾病病例中多出现假阳性升高。HE4与CA125同时分析绝经前绝经后良性疾病组发现CA125有明显的统计学差异。而HE4在对于两个年龄组的分析时都能获得较好的诊断结果。另外，对未见CA125升高的恶性组病例进行分析，发现在超过50%病例中HE4超过临界值；但是对出现CA125假阳性升高的良性病例分析时，HE4并未见假阳性出现。与此同时，HE4在检测绝经前病人时可以鉴别良性疾病与恶性肿瘤。以上也就解释了HE4在特异度优于CA125的原因，HE4不需要界定月经状态即可鉴别良性与恶性肿瘤。Montagnana等研究中发现卵巢癌发生后HE4的升高与分泌相比于CA125要更早。他们的研究显示在FIGO分期I期病人HE4水平显著高于良性对照组，而在约40%的病人中未检测到CA125的升高。HE4早期诊断卵巢癌的敏感度达到82.7%，而CA125只有45.9%。Monlina等的研究结果也证明了HE诊断卵巢癌时相比于CA125特异性上的优势，其研究结果证明HE4对于试验对象的阳性预测值达到96.7%，同时他们指出HE4单独作为卵巢癌标志物的缺点在于其假阴性达到20.7%。Monlina同时指出在卵巢癌早期诊断HE4具有更好的敏感度，而CA125在卵巢癌晚期病例的检测中敏感度更好。在他们的试验中CA125遇到的问题也是其在绝经期的病例中的过高假阳性。Huhtinen与他的团队在研究中发现将HE4与CA125联合使用时的敏感度（92.9%）高于任意单独使用得到的敏感度（HE4 78.6%，CA125 74.6%）。更重要的是该研究指出CA125与HE4在卵巢癌诊断上应用的偏重，CA125升高同时未见HE4升高的病例常预示着肿瘤类型为子宫内膜样肿瘤，与此相对应的HE4升高未见CA125升高的病例常预示为卵巢上皮类肿瘤。Dong在他的研究中得到，当将卵巢癌与卵巢良性疾病组、健康组对照时，HE4的曲线下面积（AUC-ROC）和敏感度高于CA125，但将卵巢癌只与健康组对照时CA125的诊断效率更高。这一结果也是源于CA125相对于HE4在卵巢癌和健康人群表达的不同。但即使在这种情况下HE与CA125的组合的检测敏感度仍要高于CA125单独使用。
    研究证明了HE4在卵巢癌诊断上的优势，为了将其与CA125更好地联合应用于卵巢癌的临床诊断。Moore在2008年提出ROMA指数这一概念，ROMA（Risk of Ovarian Malignancy）是将患者血清HE4、CA125水平及绝经与否联合构建的相关系数，其基于前期的多中心联合试验结果，将患者分为低危组和高危组。未绝经组预测系数：PI=-12+2.38*LN（HE4）+0.0626*LN（CA125）；绝经组预测系数：PI=-8.09+1.04*LN（HE4）+0.732*LN（CA125）。为了达到实际临床需求，研究者选定特异度为75%。选择75%特异度时75%的卵巢良性疾病得到阴性结果，同时当在特异度为75%时敏感度超过80%也就意味着80%的恶性疾病患者能够得到阳性结果，此时ROMA指数也达到临床需求。根据前实验多中心联合结果，未绝经组和绝经组的系数临界值分别设为12.9%和27.8%。Moore在研究中得到，ROMA指数在鉴别卵巢癌与良性疾病组时敏感度达到94.3%，同时在鉴别卵巢癌I期和II期病例时敏感度也达到85.3%。在对误分类的病例分析后发现约一半病例属于交界性肿瘤病例，但鉴于交界性肿瘤的恶变复发可能，其误分类与临床状态相关。在Moore提出ROMA指数这一概念后，多个研究团队通过各自独立的实验证明了ROMA指数在卵巢癌临床诊断上的价值。然而，通过不同中心的检测，也有研究者提出了一些问题。Monlina在其2011年最新的研究中指出ROMA指数的诊断价值在绝经组更高，而在未绝经组ROMA指数假阳性较高，ROMA指数并未显著提高HE4的检测效率。Monlina提出将在运用ROMA指数时同时用HE4的是否高于临界值将病例重新细分，以此得到更好的阳性预测值。Montagnana在研究中同样得到ROMA指数在绝经后组中检验效率更好，其指出ROMA指数逻辑回归得到的公式可能隐藏了CA125的效应，指出在不同检测方法、不同人群中HE4及ROMA指数的临界值需要重新设定。

    最新的研究报道同时证明HE4也是卵巢癌预后判断的良好指标。Paek报道指出HE4升高组的卵巢癌病例无病生存期（PFS）为20.1月，而未见HE4升高的病例的无病生存期为24.2月。研究表明血清HE4 升高与卵巢癌晚期病例相关，并且是判断卵巢癌治疗后预期的独立因素。Kong等实验证明HE4血清水平与临床分期有直接关系，血清HE4高表达常预示着肿瘤更加凶险的侵袭性。其研究结果证明高HE4的血清表达与低表达组在预后上有着明显差异。另外，Havrilesky在对27名卵巢癌复发患者血清检测后发现，HE4在判断复发敏感度达到96%。以上研究结果表明HE4在卵巢癌治疗效果检测及判断预后上有一定价值。
    CA125是临床上用于卵巢癌诊断的经典标志物，但是有多种不足，如特异度不高容易受到良性疾病的干扰，敏感度较低无法早期判断卵巢癌，受绝经与否的影响。HE4作为一种新型卵巢癌标志物在以上几点上的诊断价值明显高于CA125，同时将其与CA125联合使用得出的ROMA指数作为系数指数可以有效避免不同检测中心不同检测人员在结果判读上带来的差异，在卵巢癌诊断中有重要的应用。另外，HE4与肿瘤的进展、治疗的效果有着直接联系，可以在临床上用于治疗监测和预后的判断。同时我们应该注意到，HE4作为新的肿瘤标志物还存在一些问题，如临界值的界定及与CA125联合应用两者界定问题。美国食品药品管理局已经批准了HE4在临床用于卵巢癌的诊断，以上的问题通过多中心大样本的比对实验也会得到解决。HE4在卵巢癌的诊断中有着重要价值。