1、新型卵巢癌标记物HE4的研究进展崔崔 恒恒北京大学人民医院北京大学人民医院妇科科肿瘤中心瘤中心世界范围统计资料 癌癌 新新发 死亡死亡 宫颈 470,000 230,000 卵巢卵巢 190,000 114,000 内膜内膜 188,000 45,000美国美国2008卵巢癌的现状一个一个难题:无成熟的早期:无成熟的早期诊断方法;断方法;二个二个70%:确:确诊时约70%已属晚期;治已属晚期;治疗后即使是已达到后即使是已达到临床完全床完全缓解的病人解的病人仍有仍有70%最最终将复将复发;三个三个进展:手展:手术病理分期、病理分期、肿瘤瘤细胞减胞减灭术、紫杉醇、紫杉醇+卡卡铂化化疗方案方案四个焦
2、点:保留生育四个焦点:保留生育/生理功能、早期的生理功能、早期的辅助治助治疗、晚期的治、晚期的治疗、复、复发的的诊断和断和治治疗卵巢癌的诊断策略-早期诊断卵卵巢巢癌癌的的早早期期诊断断一一直直是是卵卵巢巢癌癌研研究究中中最具挑最具挑战性的性的课题肿瘤瘤诊断的三大支柱断的三大支柱图像像诊断:断:B超超 CT、MRI PET/CT血液与体液血液与体液检测:肿瘤瘤标记物物细胞学与胞学与组织学学诊断断现阶段卵巢癌的诊断目前常用的目前常用的诊断方法包括:断方法包括:1)妇科三科三合合诊;2)阴式彩色)阴式彩色B超;超;3)血清)血清CA125的的检测;4)计算机断算机断层扫描描(CT)、磁共振成像()、
3、磁共振成像(MRI)、正)、正电子子发射断射断层扫描(描(PET或或PET/CT)等)等关于关于诊断正在研究中的有:断正在研究中的有:放射免疫放射免疫显像(像(RII)新的或多种血清新的或多种血清标记物的物的检测血清中卵巢癌特异抗体的血清中卵巢癌特异抗体的检测恶性性肿瘤危瘤危险指数指数评分(分(RMI)癌癌基基因因和和抗抗癌癌基基因因突突变的的检测,特特别是与是与遗传相关基因的相关基因的检测(芯片)(芯片)发现和和寻找新的特异抗原和基因找新的特异抗原和基因肿瘤标记物的定义与与肿瘤相关的抗原或某种生物活性物瘤相关的抗原或某种生物活性物质 肿瘤瘤细胞异常表达胞异常表达 反映癌反映癌变发生、生、发展
4、展过程程 可被可被检出出有效的肿瘤标记物特异性特异性强敏感性高敏感性高交叉反交叉反应小小早期早期诊断率高断率高随病情随病情变化化监测值变化明化明显临床应用 肿瘤瘤诊断及断及鉴别诊断断 肿瘤残存瘤残存 复复发的的预测及复及复发部位部位监测 疗效效观察及察及预后后评估估 对无症状早期癌及高危人群的无症状早期癌及高危人群的筛查 血清肿瘤标志物的检测CA125CA125是是应用用最最多多的的卵卵巢巢癌癌血血清清肿瘤瘤标志志物物,特特别是最常用的是最常用的监测卵巢癌复卵巢癌复发的指的指标。期期卵卵巢巢癌癌患患者者仅有有约30-50%30-50%35u/ml35u/ml,监测复复发的的敏敏感感性性、特特异
5、异性性、阳阳性性预测值分分别为7979、9595、100100。1 1健健康康妇女女、3 3良良性性卵卵巢巢肿瘤瘤、6 6非非卵卵巢巢相相关关的的良良性性疾疾病病可可有有血血清清CA125CA125水水平平升升高高。在在子子宫内内膜膜异位症、盆腔异位症、盆腔结核、炎症等甚至高达核、炎症等甚至高达50-70%50-70%卵巢癌相关的其它标志物基因分析和基因分析和组织化学分析已化学分析已发现许多新的可能与卵巢癌相关多新的可能与卵巢癌相关的的标志物志物MUC1Kallikreins:hK4,hK6,hK8,hK10MesothelinAntileukoproteinase 1(ALP1)Osteop
6、ontinVEGFS100A1InhibinLPAB7-H4HE4,表达上表达上调在卵巢癌中最常在卵巢癌中最常见,且在早、晚期患者中,且在早、晚期患者中mRNA和蛋白的表达均上和蛋白的表达均上调。HE4HE4(Human Epididymis Secretory Protein 4,人附睾分泌蛋白人附睾分泌蛋白4)1991年由年由Kirchhoff等从人的附睾中克隆出等从人的附睾中克隆出cDNA,基因定位在染色体,基因定位在染色体 20q12-q13.1,全,全长为12kb左右,由左右,由5个外个外显子和子和4个内含子个内含子组成,成,编码的蛋的蛋白白质与与细胞外蛋白胞外蛋白酶抑制抑制剂有很高
7、的同源性,是有很高的同源性,是一种酸性蛋白一种酸性蛋白质。1999年年Schummer等等发现HE4 mRNA在卵巢癌在卵巢癌组织中高表达,而在癌旁中高表达,而在癌旁组织中中不表达。不表达。HE4在在恶性性肿瘤中的高表达多瘤中的高表达多见于卵巢癌、子于卵巢癌、子宫内膜内膜癌,少癌,少见于肺腺癌及于肺腺癌及间皮瘤。皮瘤。HE4在早期(在早期(I期)的卵巢癌中的敏感性及期)的卵巢癌中的敏感性及检测卵巢癌卵巢癌总的敏感性均高于的敏感性均高于CA125,是,是卵巢癌敏感及特异的卵巢癌敏感及特异的标志物,可用于志物,可用于对卵卵巢癌的早期巢癌的早期诊断及断及辅助助监控卵巢癌患者的控卵巢癌患者的治治疗情况
8、。情况。英国的一英国的一项研究研究对200,000妇女用女用30多种多种肿瘤瘤标记物分物分别单独或与独或与CA125联合合进行行卵巢癌卵巢癌筛查,HE4可以使可以使诊断卵巢癌的断卵巢癌的敏感度和特异度提高敏感度和特异度提高 Biochemistry of HE4HE4-Human Epidiymis secretory protein 4Member of the WAP-gene family of protease inhibitors(new name WFDC-gene family)Characterized by an approx 50 aa sequence with 8 hi
9、ghly conserved cysteine residues that form 4 disulphide bridges.WFDC(Whey Acidic Protein Four Disulphide Core)Tumour associated WFDC-proteinsALP1,Elafin,HE4(WFDC2),PS20(WFDC1)Chromosome 20q12-q13.1 contains a locus with several members of the WFDC family.Amplified in several cancers:ovarian,breast,C
10、olon,pancreatic,lung cancerWFDC gene locusHE4 mRNA expression profileRestricted expression profile in normal tissueExpressed in normal epididymis,and epithelia of the respiratory and reproductive tract Tumor-restricted expression in ovarian cancer 90%of serous ovarian cancerHE4 mRNA highly expressed
11、 in lung adenocarcinomas 60%high expression in AdC150pM150pMCUTOFF=73.7pMCUTOFF=73.7pMCUTOFF=150pMCUTOFF=150pM上皮性卵巢癌上皮性卵巢癌96968 81414747491.791.7(88/9688/96)77.1%(74/96)77.1%(74/96)盆腔良性疾病盆腔良性疾病30530526226240403 314.1%(43/305)14.1%(43/305)0.98%(3/305)0.98%(3/305)非盆腔良性疾病非盆腔良性疾病9595626232321 134.7%(33/
12、95)34.7%(33/95)1.05%(1/95)1.05%(1/95)其它肿瘤患者其它肿瘤患者9898626233333 336.7%(36/98)36.7%(36/98)3.1%(3/98)3.1%(3/98)健康人群健康人群36336334534518180 04.95%(18/363)4.95%(18/363)0 0干扰样本干扰样本11011089891010111119.1%(21/110)19.1%(21/110)10%(11/110)10%(11/110)说明:在干扰样本中,提示高胆红素可能对说明:在干扰样本中,提示高胆红素可能对HE4的检测有干扰,与国外研究结果的检测有干扰,
13、与国外研究结果 一致。一致。HE4在卵巢癌恶性肿瘤中的动态监测的评价动态监测HE4浓度度变化要求:化要求:为了了避免避免试剂检测中存在的偏差,中存在的偏差,选择2.5倍的最大精密倍的最大精密度度(CV)作作为HE4浓度度变化的指化的指标。HE4的阳性的阳性变化(阳化(阳转)/阴性阴性变化(阴化(阴转)为当前当前结果比前一果比前一测试结果的果的测定定值升升高或者降低至少高或者降低至少2.5倍最大倍最大CV。动态监测样本:本:多中心多中心临床床动态监测评价,共收集价,共收集34例上皮性卵巢癌患例上皮性卵巢癌患者的者的64份血清。份血清。32例患者同例患者同时收集了收集了术前、前、术后后样本。本。2
14、例患者例患者动态监测均均为术后后样本。本。HE4浓度变化与病程发展情况统计浓度变化与病程发展情况统计HE4HE4浓度变化浓度变化浓度变化浓度变化恶化恶化恶化恶化无恶化无恶化无恶化无恶化合计合计合计合计阳转阳转阳转阳转0 03 33 3无阳转无阳转无阳转无阳转0 061616161合计合计合计合计0 064646464临床动态监测符合率临床动态监测符合率:61/64=95.3%,HE4 可以用于上皮性卵巢可以用于上皮性卵巢癌的疗效监测。癌的疗效监测。32例患者术前例患者术前/术后术后HE4HE4浓度变化图浓度变化图 备注:备注:HE4HE4浓度变化值浓度变化值=(手术后(手术后HE4HE4浓度浓
15、度-手术前手术前HE4HE4浓度)浓度)/手术前手术前HE4HE4浓度浓度100%100%其中其中1-251-25号为阴转样本,号为阴转样本,26-3226-32号为非阴转样本。号为非阴转样本。-120.00%-100.00%-80.00%-60.00%-40.00%-20.00%0.00%20.00%123456 789 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32卵巢癌患者姓名HE4浓度变化值(%)HE4 EIA精密度的评价 三家三家临床医院床医院测定的定的3份高、中、低份高、中、低临床床样本本结果
16、分果分别进行行汇总分析分析每份每份样本有本有30次次检测结果,分果,分别计算算CV值,CV值均低于均低于15%符合符合临床床试验方案要求。方案要求。HE4在交界性肿瘤的浓度分布临床床试验过程中共程中共检测了了10例交界性例交界性肿瘤,瘤,其中其中2例例HE4浓度分布度分布为150-300pM,3例例为73.7-150pM,5例低于例低于73.7pM。研究结果当以当以73.7 pM作作为CUT-OFF值时,临床在床在进行行诊断中如果能断中如果能结合其它的合其它的临床床诊断方法,可以大大断方法,可以大大提高提高对上皮性卵巢癌病人的上皮性卵巢癌病人的诊断率,避免漏断率,避免漏检,以免以免贻误患者的治
17、患者的治疗。当以当以150 pM作作为CUT-OFF值时,HE4在健康人群在健康人群及良性疾患等及良性疾患等对照照组中的具高特异性,能有效的中的具高特异性,能有效的鉴别诊断卵巢良、断卵巢良、恶性性肿瘤,瘤,为临床上皮性卵巢床上皮性卵巢癌的癌的辅助助诊断提供有力帮助。断提供有力帮助。HE4浓度度变化与病情化与病情发展展间的一致性的一致性为95.3%(61/64),说明明HE4 EIA可以用于上皮性卵巢癌的可以用于上皮性卵巢癌的疗效效监测。精密度精密度试验结果提示果提示证明明试剂盒性能可靠、方法盒性能可靠、方法稳定。定。HE4与CA125血清检测比较(北京大学人民医院)总例数例数HE4(pmol/
18、L)CA125(ku/L)P 值 中位数中位数(范范围)阳性率阳性率中位数中位数(范范围)阳性率阳性率卵巢卵巢恶性性肿瘤瘤30 243.8(27.31306.2)63.3%601.4(6.2797.6)86.7%0.03 卵巢良性疾病卵巢良性疾病卵巢良性卵巢良性肿瘤瘤45 24.7(8 65.7)0 12.0(2.8735.5)8.9%0.058 子子宫内膜异位内膜异位57 38.3(6.567.3)0 52.9(8.9 644.9)56.1%0.000 盆腔炎性疾病盆腔炎性疾病8 26.5(11 36.7)0 41.3(6.3741.6)62.5%0.000 健康人健康人137 32.4(1
19、9.4107.2)0 11.1(1.428.8)0 /Allard 在在2008年年ASCO会会议上上报道,道,对80例上例上皮性卵巢癌患者皮性卵巢癌患者经过治治疗后后监测复复发的的434个个血清血清样本,分本,分别检测其其CA125和和HE4,临床用床用CT影像学来判断影像学来判断肿瘤大小和复瘤大小和复发。结果果 CA125 或或HE4 联合合应用与用与临床一致性床一致性较高,高,为 83.8%(67/80)。连续动态监测临床符合率:床符合率:CA125 78.8%(63/80);HE4 76.2%(61/80).CA125 不符不符时,HE4符合率符合率 23.5%(4/17).;HE4
20、不符不符时 CA125 符合率符合率 31.6%(6/19).联合合 CA125 or HE4 临床符合率床符合率 83.8%(67/80).1 out of 5 women will be diagnosed with an adnexal mass during their lifetime15-10%of women will have surgery for an ovarian neoplasm 13-21%of these masses will be malignant由妇科肿瘤专科医生施行手术将改善卵巢癌的预后由妇科肿瘤专科医生施行手术将改善卵巢癌的预后问题是:问题是:How
21、do we identify malignant pelvic masses from benign masses?术前确诊可改善卵巢癌预后术前确诊可改善卵巢癌预后Improved survival with surgery by ovarian cancer specialistsPaulsen et al,Int J Gynecol Ca,2006:16;11-17C-45C-45TH:Teaching hospitalNTH:Nonteaching hospitalnType of Surgeon Impacts Survival ratesnType of Hospital Impac
22、ts Survival rates ROMAPremenopausal women Predictive Index(PI)=-12.0+2.38*LNHE4+0.0626*LNCA125 Postmenopausal womenPredictive Index(PI)=-8.09+1.04*LNHE4+0.732*LN CA125 ROMA value=expPI/1+expPI x 100 Risk of Ovarian Malignancy Algorithm(ROMA)valueEstimate of the risk of ovarian cancer given that the
23、patient had a pelvic mass;their HE4 and CA125 values;and their menopausal status Biomarker and ROMA ScatterplotROMA Validation trial-ConclusionsAt a specificity of 75%,the overall sensitivity for EOC+LMP was 89%Overall sensitivity for EOC was 94%Pre-menopausal women 89%Post-menopausal women 95%NPV 9
24、4%for EOC+LMP in Pre-and postmenopausal women combinedNPV 97%for EOC17/279(6%)patients classified as low risk had EOC or LMP9/17 had LMP tumor1(0.4%)had late stage(III/IV)cancerROMA effectively stratifies patients with pelvic mass into groups with low and high risk of having epithelial ovarian cance
25、rC-50ROMA vs RMIRisk of Malignancy Index(RMI)RMI=U x M x serum CA 125 levelU=0 for imaging score of 0=1 for imaging score of 1=3 for imaging score of 2-5M=1 if premenopausal=3 if postmenopausalJacobs I et al.Br J Obstet Gynecol.1990;97:992-929.ROMA has increased sensitivity compared with RMIPre&Post
26、MenopausalBenign(n=315)vs EOC(n=124)Sensitivity*(95%CI)Specificity (95%CI)RMI85%(77%to 90%)75%(70%to 80%)ROMA94%(89%to 98%)75%(70%to 80%)Benign and EOC:All Stages*Two Sample Test of Equality of Proportions p=0.0129CI:Confidence IntervalROMA Has Increased Sensitivity vs RMI For Early Stage CancerPre&
27、PostMenopausalBenign(n=315)vs Stage I-II EOC(n=35)Sensitivity*(95%CI)Specificity(95%CI)RMI66%(48%to 81%)75%(70%to 80%)ROMA86%(70%to 95%)75%(70%to 80%)Benign and EOC:Stage I&II*Two Sample Test of Equality of Proportions p=0.0510CI:Confidence Interval表 患者被ROMA划分为高危组和低危组的分布 月月经状状态疾病疾病高危高危(例例)低危低危(例例)合合
28、计(例例)敏感性敏感性(%)特异性特异性(%)PPV(%)NPV(%)绝经后后恶性性35 2 37 EOC 28 0 28 良性良性4 8 12 合合计a 32 8 40 100.0 66.7 87.5 100.0 合合计b 39 10 49 94.6 66.7 89.7 80.0 绝经前前恶性性12 4 16 EOC 8 0 8 良性良性23 103 126 合合计a 31 103 134 100.0 81.7 25.8 100.0 合合计b 35 107 142 75.0 81.7 22.9 96.3 全部全部恶性性47 6 53 EOC 36 0 36 良性良性27 111 138 合合
29、计a 63 111 174 100.0 80.4 57.1 100.0 合合计b 74 117 191 88.7 80.4 63.5 94.9 a:指:指EOC与良性与良性肿瘤的合瘤的合计,b:指:指恶性性肿瘤与良性瘤与良性肿瘤的合瘤的合计 HE4 Clinical InvestigationsItalyMestre-Venice Pelvic massMilano Pelvic massBrescia Endometrial cancerRoma Ongoing real life studyNorwayOslo Many biobank studiesSwedenStockholm Bio
30、bank pelvic massBrasilSao Paolo Ovarian cancerBelgiumLeuven Pelvic massHE4 Clinical InvestigationsHE4用于卵巢癌的用于卵巢癌的动态监测和和对复复发的的诊断断血清血清HE4与与CA125联合合检测用于用于鉴别卵巢癌卵巢癌和卵巢子和卵巢子宫内膜异位症内膜异位症血清血清HE4 检测用于子用于子宫内膜癌的内膜癌的诊断和随断和随访血清血清HE4用于肺癌的用于肺癌的诊断断HE4联合CA125鉴别诊断子宫内膜异位症和卵巢癌HE4的的编码基因基因WFDC2主要在卵巢子主要在卵巢子宫内内膜膜样癌、子癌、子宫内膜癌
31、中有表达内膜癌中有表达,并且在正常并且在正常的子的子宫内膜腺体中也有表达,但是在子内膜腺体中也有表达,但是在子宫内膜异位病灶中是否有表达尚不明确,内膜异位病灶中是否有表达尚不明确,我我们实验室最室最检测了了57例卵巢子例卵巢子宫内膜异内膜异位症患者血位症患者血浆中中HE4和和CA125的的浓度。数度。数据据结果与果与49例卵巢癌,例卵巢癌,60例卵巢良性例卵巢良性肿物,物,50例健康例健康对照作照作对比,初步探比,初步探讨血清人附血清人附睾分泌蛋白睾分泌蛋白4(HE4)和和CA125水平水平检测在在鉴别诊断子断子宫内膜异位症和卵巢癌的价内膜异位症和卵巢癌的价值。(1)CA125在各在各组中的中
32、位数中的中位数 (2)HE4在各在各组中的中位数中的中位数 在子在子宫内膜异位症中内膜异位症中 在卵巢癌中在卵巢癌中 HE4和和CA125无相关性无相关性 HE4和和CA125有相关性有相关性r=0.14P=0.125r=0.475P0.05卵巢子卵巢子宫内膜异位囊内膜异位囊肿以正常以正常为参照参照 卵巢子卵巢子宫内膜异位囊内膜异位囊肿以良性以良性肿物物为参照参照HE4:ROC-AUC0.5无无诊断意断意义 HE4:ROC-AUC0.5无无诊断意断意义HE4:ROC-AUC=0.453 HE4:ROC-AUC=0.453 卵巢癌以卵巢子卵巢癌以卵巢子宫内膜异位囊内膜异位囊肿为参照参照 HE4:
33、ROC-AUC=0.933 HE4:ROC-AUC=0.933 CA125:ROC-AUC=0.821 HE4+CA125:ROC-AUC=0.936 HE4和和CA125联合合诊断断CA125可以排除良性卵巢可以排除良性卵巢肿物和盆腔子物和盆腔子宫内膜异位症,但是不能内膜异位症,但是不能鉴别卵巢子卵巢子宫内膜异位囊内膜异位囊肿和卵巢和卵巢癌癌HE4对卵巢癌有高度的敏感性,因此可以将卵巢子卵巢癌有高度的敏感性,因此可以将卵巢子宫内膜异位囊内膜异位囊肿和卵巢癌区分开和卵巢癌区分开相同特异度下的敏感度因此,因此,HE4联合合CA125可作可作为子子宫内膜异内膜异位囊位囊肿和卵巢癌的和卵巢癌的鉴别诊断依据断依据对超声超声显示有盆腔包示有盆腔包块的患者:的患者:HE4和和CA125水平同水平同时升高提示卵巢癌可能;升高提示卵巢癌可能;CA125升高升高HE4无明无明显升高提示卵巢子升高提示卵巢子宫内膜内膜异位可能;异位可能;HE4作作为卵巢癌、子卵巢癌、子宫内膜异位症和其他内膜异位症和其他恶性性肿瘤的瘤的标志物,正在志物,正在临床床发挥越来越重越来越重要的作用。随着要的作用。随着对HE4基基础研究的深入,研究的深入,还有可能在有可能在临床床产生更加重大的意生更加重大的意义。THANKS