人附睪蛋白4在惡性腫瘤中的研究進(jìn)展△

郭慧嫻，周慧玲，朱曉蔚#，于鴻

1泰州市人民醫(yī)院病理科，江蘇 泰州 225300

2大連醫(yī)科大學(xué)第二臨床醫(yī)學(xué)院臨床病理學(xué)系，遼寧 大連 116000

人附睪蛋白4（human epiddymis protein 4，HE4）作為近年來被發(fā)現(xiàn)并認(rèn)可的一個(gè)新型腫瘤標(biāo)志物，與多種疾病密切相關(guān)，其在診斷及病情監(jiān)測等方面具有重要的臨床價(jià)值。HE4作為卵巢癌輔助診斷標(biāo)志物已在國內(nèi)外應(yīng)用于臨床。本文對HE4的結(jié)構(gòu)及其在不同惡性腫瘤中表達(dá)及應(yīng)用等方面的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

1 HE4的結(jié)構(gòu)及表達(dá)

編碼HE4的基因WAP四二硫化物核心域蛋白2（WAP four-disulfide core domains 2，WFDC2）位于染色體20q12-13.1，長度為12 kb左右，由5個(gè)外顯子和4個(gè)內(nèi)含子組成。HE4最早是由Kirchhoff等[1]在人附睪上皮細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)的，被認(rèn)為是一種附睪特有的、與精子成熟有關(guān)的分泌性蛋白。后來研究發(fā)現(xiàn)HE4富含半胱氨酸，是一種小分子的酸性多肽，并被證實(shí)是一種蛋白酶抑制劑。在正常組織中，結(jié)腸黏膜和唾液腺的腺上皮中也存在HE4蛋白表達(dá)。Galgano等[2]用組織芯片檢測發(fā)現(xiàn)在175例成年人惡性腫瘤中，卵巢漿液性癌的HE4基因表達(dá)最高，肺腺癌、乳腺癌、移行細(xì)胞癌和胰腺癌中也有較高水平的表達(dá)。通過檢測HE4的表達(dá)情況，可能為其作為血清學(xué)腫瘤標(biāo)志物或基因治療靶點(diǎn)提供相應(yīng)的依據(jù)。

2 HE4在不同惡性腫瘤中的表達(dá)及應(yīng)用

2.1 卵巢癌

卵巢癌是婦科常見的惡性腫瘤之一，發(fā)病率僅次于宮頸癌和子宮內(nèi)膜癌。卵巢癌因早期癥狀隱匿、易復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移等，在婦科惡性腫瘤中病死率最高。因此，早期診斷并采取相應(yīng)的有效治療措施是降低病死率、改善患者預(yù)后的關(guān)鍵[3]。糖類抗原125（carbohydrate antigen 125，CA125）是早期診斷和評價(jià)卵巢癌復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移的經(jīng)典指標(biāo)，但單一檢測靈敏度和準(zhǔn)確度均較低[4]。1999年，Schummer等[5]用基因芯片的方法對卵巢癌基因進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)卵巢癌組織中HE4的編碼基因WFDC2的表達(dá)與正常卵巢組織相比明顯升高，提示HE4是一種有價(jià)值的卵巢癌標(biāo)志物。

2.1.1 HE4在評估卵巢癌治療效果以及預(yù)測復(fù)發(fā)中的作用 有研究發(fā)現(xiàn)，復(fù)發(fā)性卵巢癌患者血清HE4水平升高，且較CA125升高早5～8個(gè)月[6]。Mi和Zhang[7]測定106例卵巢癌患者血清HE4、CA125水平，發(fā)現(xiàn)術(shù)后二者表達(dá)水平均明顯下降，且HE4水平下降幅度大于CA125。HE4和CA125單獨(dú)預(yù)測復(fù)發(fā)的準(zhǔn)確度分別為88.6%和91.3%，而HE4聯(lián)合CA125的準(zhǔn)確度可達(dá)98.0%。因此認(rèn)為HE4聯(lián)合CA125能更好地用于卵巢癌的診斷、治療效果的評估和復(fù)發(fā)的預(yù)測。

2.1.2 HE4與卵巢癌患者化療耐藥和生存率的關(guān)系 Pelissier等[8]研究了30例晚期卵巢癌患者化療期間的血清CA125和HE4水平，發(fā)現(xiàn)CA125預(yù)測原發(fā)性腫瘤細(xì)胞減少的靈敏度為81.3%，特異度為85.7%；而HE4預(yù)測原發(fā)性腫瘤細(xì)胞減少的靈敏度為93.3%，特異度為50.0%；CA125與HE4聯(lián)合預(yù)測原發(fā)性腫瘤細(xì)胞減少的靈敏度為93.7%，特異度為92.3%。因此，單獨(dú)檢測HE4的靈敏度高，但特異度低，HE4聯(lián)合CA125檢測可作為預(yù)測化療敏感性的標(biāo)志物。在體外培養(yǎng)的卵巢癌細(xì)胞株中，HE4過表達(dá)可促進(jìn)卵巢癌細(xì)胞對順鉑和紫杉醇的耐藥性，下調(diào)HE4則會(huì)逆轉(zhuǎn)這種耐藥[9]。Aarenstrup等[10]研究了198例卵巢癌患者血清和組織中HE4蛋白表達(dá)情況，認(rèn)為其不是卵巢癌患者化療耐藥或生存的獨(dú)立影響因素，但血清HE4可能預(yù)測絕經(jīng)患者的化療耐藥和無進(jìn)展生存期。

2.1.3 HE4蛋白及其編碼基因WFDC2在卵巢癌發(fā)生、發(fā)展中的作用 Zhu等[11]發(fā)現(xiàn)HE4的過表達(dá)能促進(jìn)卵巢癌細(xì)胞增殖、侵襲和轉(zhuǎn)移。Wang等[12]發(fā)現(xiàn)敲除HE4相關(guān)基因能抑制卵巢癌細(xì)胞增殖，并促進(jìn)細(xì)胞凋亡。Western blot分析顯示敲除HE4相關(guān)基因的卵巢癌細(xì)胞基質(zhì)金屬蛋白酶2（matrix metalloproteinase 2，MMP2）和基質(zhì)金屬蛋白酶9（matrix metalloproteinase 9，MMP9）的表達(dá)水平明顯降低，并抑制上皮-間充質(zhì)轉(zhuǎn)化（epithelial-mesenchymal transition，EMT）；體內(nèi)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，HE4下調(diào)抑制了異種移植瘤的生長，其機(jī)制研究表明，在體內(nèi)外敲除HE4相關(guān)基因可抑制Janus激酶（Janus kinase，JAK）/信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)及轉(zhuǎn)錄激活因子3（signal transduction and activator of transcription 3，STAT3）通路的活性。成爭先[13]研究發(fā)現(xiàn)沉默HE4編碼基因WFDC2可顯著抑制卵巢癌細(xì)胞的增殖，流式細(xì)胞儀檢測結(jié)果發(fā)現(xiàn)沉默WFDC2后，可將腫瘤細(xì)胞阻滯在細(xì)胞周期G0/G1期，也就是細(xì)胞DNA合成期，從而抑制人卵巢癌細(xì)胞在裸鼠體內(nèi)的生長。因此認(rèn)為HE4蛋白及其編碼基因在卵巢癌的發(fā)生發(fā)展中有促進(jìn)作用，可作為卵巢癌的潛在治療靶點(diǎn)。

2.2 子宮內(nèi)膜癌

HE4作為新型的婦科腫瘤標(biāo)志物，近年來在子宮內(nèi)膜癌中的研究也逐漸受到重視。Zanotti等[14]研究了193例子宮內(nèi)膜癌患者和125例健康女性子宮內(nèi)膜術(shù)前血清樣本，發(fā)現(xiàn)在篩選子宮內(nèi)膜癌患者時(shí)，HE4比CA125的靈敏度與特異度均較高。Abbink等[15]研究發(fā)現(xiàn)，子宮內(nèi)膜癌中HE4是縮短無病生存期和總生存期的獨(dú)立影響因素，在復(fù)發(fā)時(shí)，75%的患者HE4升高，54%的患者CA125升高。與局部復(fù)發(fā)患者相比，遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移患者具有更高的HE4表達(dá)水平。血清HE4檢測到的中位復(fù)發(fā)時(shí)間比臨床確診時(shí)間早126天。以上數(shù)據(jù)表明HE4可用于監(jiān)測子宮內(nèi)膜癌復(fù)發(fā)、轉(zhuǎn)移，且優(yōu)于CA125。

2.3 宮頸癌

2020年，宮頸癌的發(fā)病率和病死率均居女性惡性腫瘤的第四位[16]。宮頸癌的發(fā)展是一個(gè)較為漫長的過程，在早期進(jìn)行篩查和診斷并及時(shí)給予干預(yù)治療對于改善患者的預(yù)后具有重要意義。鄧冰彬等[17]檢測了63例宮頸癌患者、47例宮頸上皮內(nèi)瘤變患者和35例健康女性血清HE4水平，發(fā)現(xiàn)宮頸癌患者血清HE4水平高于宮頸上皮內(nèi)瘤變患者和健康女性，與患者年齡、月經(jīng)狀態(tài)、分化程度、國際婦產(chǎn)科聯(lián)盟（International Federation of Gynecology and Obstetrics，F(xiàn)IGO）分期、浸潤深度及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移有關(guān)，且高HE4患者平均生存時(shí)間短于低HE4患者。Diniz等[18]研究發(fā)現(xiàn)，HE4蛋白在正常宮頸上皮和上皮內(nèi)瘤變中低表達(dá)或不表達(dá)，而在侵襲性腫瘤中高表達(dá)。Bignotti等[19]研究發(fā)現(xiàn)，血清HE4水平與晚期宮頸癌患者的總生存期和無進(jìn)展生存期呈負(fù)相關(guān)。

2.4 胰腺癌

O'Neal等[20]制備胰腺癌組織芯片，結(jié)果顯示在220例患者中有103例（46.8%）可以檢測到HE4蛋白，而在胰腺上皮內(nèi)瘤變中未觀察到HE4表達(dá)。Huang等[21]研究發(fā)現(xiàn)，與對照組相比，胰腺癌中HE4mRNA水平明顯升高；HE4在胰腺癌組織中的表達(dá)明顯高于正常及鄰近非腫瘤胰腺組織，且免疫組化評分與TNM分期呈負(fù)相關(guān)；血清中HE4水平也高于對照組?；谏鲜鲅芯浚琀E4有望作為胰腺癌輔助診斷的檢測指標(biāo)。Guo等[22]研究表明，在體外培養(yǎng)的胰腺癌細(xì)胞株中，HE4過表達(dá)不僅促進(jìn)了胰腺癌細(xì)胞的增殖，而且顯著降低了胰腺癌細(xì)胞對紫杉醇的敏感性。Lu等[23]研究發(fā)現(xiàn)，用純化的細(xì)胞外HE4蛋白可顯著提高胰腺癌細(xì)胞株活力，促進(jìn)其增殖。細(xì)胞外HE4蛋白能夠刺激胰腺癌細(xì)胞系DNA的合成，因此推測胰腺癌細(xì)胞分泌的細(xì)胞外HE4可能通過旁分泌/內(nèi)分泌作用促進(jìn)胰腺癌的進(jìn)展和（或）轉(zhuǎn)移。

2.5 胃癌

胃癌是常見的惡性腫瘤之一，早期發(fā)現(xiàn)并有效治療可使5年生存率達(dá)到80%[24]。但是大多數(shù)患者在就診時(shí)已經(jīng)進(jìn)展到晚期，預(yù)后顯著變差。因此尋找可用于早期診斷及更具特異度、靈敏度的腫瘤標(biāo)志物十分重要。O'Neal等[20]組織芯片結(jié)果顯示，HE4在胃癌中表達(dá)上調(diào)，提示HE4有可能成為輔助胃癌早期診斷的檢測指標(biāo)。Guo等[25]研究發(fā)現(xiàn)，HE4低表達(dá)的胃癌患者總生存期明顯長于HE4高表達(dá)患者。降低HE4表達(dá)可抑制細(xì)胞增殖和遷移，促進(jìn)細(xì)胞凋亡；同時(shí)顯著降低蛋白激酶B（protein kinase B，PKB，又稱AKT）、細(xì)胞外信號(hào)調(diào)節(jié)激酶（extracellular signal-regulated kinase，ERK）1/2、蛋白質(zhì)酪氨酸激酶2（protein tyrosine kinase 2，PTK2，又稱FAK）的磷酸化水平，從而抑制這些蛋白在細(xì)胞增殖、遷移和凋亡調(diào)控中發(fā)揮作用。許琦華等[26]應(yīng)用酶聯(lián)免疫吸附測定（enzymelinked immunosorbent assay，ELISA）檢測128例胃癌患者血清中的HE4水平，發(fā)現(xiàn)其與年齡、分化程度、臨床分期及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移情況有關(guān)，是胃癌患者預(yù)后不良的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。Peng等[27]研究發(fā)現(xiàn)，HE4和缺氧誘導(dǎo)因子-1α（hypoxia-inducible factor-1α，HIF-1α）在胃癌患者胃癌組織和體外胃癌細(xì)胞模型中均上調(diào)。HE4相關(guān)基因敲除可提高胃癌細(xì)胞和異種移植瘤對放療的敏感性，同時(shí)消除HIF-1α過表達(dá)所提升的胃癌細(xì)胞抗輻射能力，提示HE4基因敲除聯(lián)合放療可能在胃癌的臨床治療中具有很大的應(yīng)用前景。

2.6 前列腺癌

大多數(shù)早期前列腺癌患者在手術(shù)和（或）雄激素治療后有令人滿意的術(shù)后生存時(shí)間，但一旦進(jìn)展為轉(zhuǎn)移性前列腺癌，患者的預(yù)后則很差[28]。李紅兵等[29]研究140例前列腺癌患者、84例前列腺良性增生患者及62例健康體檢男性血清HE4水平，發(fā)現(xiàn)前列腺癌組患者血清HE4水平高于其他兩組，提示HE4在前列腺癌的診斷中具有一定的臨床價(jià)值。Xiong等[30]研究發(fā)現(xiàn)，HE4表達(dá)與前列腺癌Gleason評分及轉(zhuǎn)移呈負(fù)相關(guān)，過表達(dá)HE4和添加重組蛋白HE4在體內(nèi)外均能顯著抑制前列腺癌轉(zhuǎn)移。通過免疫共沉淀和共定位實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)HE4蛋白能夠與表皮生長因子受體（epidermal growth factor receptor，EGFR）的細(xì)胞外結(jié)構(gòu)域結(jié)合。免疫印跡法結(jié)果顯示，HE4過表達(dá)和加入重組蛋白HE4可使EGFR/AKT/糖原合成酶激酶3β（glycogen synthase kinase 3β，GSK3β）/snail信號(hào)通路失活，進(jìn)而抑制EMT。因此認(rèn)為HE4通過阻斷EGFR信號(hào)通路抑制前列腺癌轉(zhuǎn)移，有望成為前列腺癌潛在的臨床治療靶點(diǎn)。

3 HE4檢測中遇到的問題

HE4在卵巢癌中有重要的診斷意義，隨著研究不斷深入，其在其他惡性腫瘤中的診斷價(jià)值也被發(fā)現(xiàn)，這導(dǎo)致HE4成為一個(gè)非特異性的標(biāo)志物。HE4作為卵巢癌血清腫瘤標(biāo)志物之一，檢測特異度及靈敏度均高于CA125，但在某些婦科良性腫瘤中，HE4的水平也會(huì)升高[8]。Bolstad等[31]研究發(fā)現(xiàn)，健康人群中血清HE4水平也會(huì)升高。年齡是影響HE4的重要因素，HE4隨著年齡的增長而升高。因此，根據(jù)不同人群設(shè)置不同的參考區(qū)間將有助于優(yōu)化HE4的臨床應(yīng)用。

4 小結(jié)

綜上所述，HE4作為一種新的腫瘤標(biāo)志物正引起越來越多的重視和關(guān)注，多項(xiàng)研究表明，HE4在各類惡性腫瘤的診斷、治療和預(yù)后中均具有重要意義，尤其是在婦科腫瘤的發(fā)生、發(fā)展中的作用，有望作為基因治療的新靶點(diǎn)，應(yīng)用于臨床治療。隨著更多的相關(guān)實(shí)驗(yàn)深入研究，HE4在臨床中應(yīng)用前景將備受期待。但是，HE4水平會(huì)根據(jù)年齡、良惡性疾病等因素而發(fā)生變化，因此無論檢驗(yàn)人員還是臨床醫(yī)師，在實(shí)際應(yīng)用時(shí)應(yīng)該根據(jù)患者情況綜合考慮。