引用本文
肖然, 胡昊昀, 王瑞, 卢仁泉, 郭林. 血清肿瘤标志物HE4检测在肺癌诊断中的应用价值探讨. 2014, 29(9): 893-896[XIAO Ran, HU Haoyun, WANG Rui, LU Renquan, GUO Lin. Investigation on the application significance of serum tumor biomarker HE4 detection in the diagnosis of lung cancer. Labratory Medicine, 2014, 29(9): 893-896]  
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血清肿瘤标志物HE4检测在肺癌诊断中的应用价值探讨
肖然, 胡昊昀, 王瑞, 卢仁泉, 郭林
复旦大学附属肿瘤医院 复旦大学上海医学院肿瘤学系,上海 200032

通讯作者:卢仁泉,联系电话:021-64175590-82230。

作者简介:肖 然,女,1989年生,学士,技师,主要从事临床检验工作。

基金:上海市科学技术委员会基金资助项目(124119a0202、14PJD010、114119a0400);
摘要
目的

探讨肿瘤标志物人附睾蛋白4(HE4)在肺癌患者组织及血清中的表达水平及其在肺癌鉴别诊断中的价值。

方法

对肺腺癌、鳞癌、癌旁组织切片进行免疫组化测定;采用酶联免疫吸附试验(ELISA)对214例肺癌患者及76名正常人进行血清HE4水平检测,同时检测鳞状上皮细胞癌抗原(SCC)、癌胚抗原(CEA)、细胞角蛋白19片段(CYFRA21-1)、神经元特异性烯醇化酶(NSE),各组之间进行比较分析。

结果

免疫组化结果显示,HE4在肺腺癌组织切片阳性程度高于鳞癌,在癌旁组织上基本不表达;肺癌组患者血清HE4水平为85.04(64.91,118.40) pmol/L,显著高于正常对照组[48.48(43.12,58.81) pmol/L,P<0.01]。HE4、CYFRA21-1以及CEA通过受试者工作特征(ROC)曲线进行对比后发现,HE4检测非小细胞肺癌的诊断效率优于CYFRA21-1和CEA。在联合检测中,常用的肺癌4项检测(SCC、CEA、CYFRA21-1、NSE)对肺癌的检出阳性率为79.44%,而HE4参与的联合检测阳性率显著提升为89.72%。在肺腺癌的诊断中,CEA和CYFRA21-1联合检测的检出阳性率为68.46%,而HE4参与的联合检测阳性率为82.31%。

结论

HE4可作为肺癌的血清学标志物,是肺癌早期辅助诊断的有用指标。

关键词: 人附睾蛋白4; 肺癌; 肿瘤标志物
中图分类号:R446.62 文献标志码:A 文章编号:1673-8640(2014)09-0893-04
Investigation on the application significance of serum tumor biomarker HE4 detection in the diagnosis of lung cancer
XIAO Ran, HU Haoyun, WANG Rui, LU Renquan, GUO Lin
Shanghai Cancer Center, Fudan University, Department of Oncology, Shanghai Medical College, Fudan University, Shanghai 200032, China
Abstract
Objective

To investigate the expression level of tumor biomarker human epididymis protein 4 (HE4) in tissue and serum of patients with lung cancer and its role in differential diagnosis of lung cancer.

Methods

HE4 expressions in lung adenocarcinoma, lung squamous cell carcinoma and cancer-adjacent tissues were detected by immunohistochemistry, and serum HE4 levels were determined in 214 patients with lung cancer and 76 healthy subjects by enzyme-linked immunobsorbent assay (ELISA). Simultaneously, the serum levels of squamous cell carcinoma antigen (SCC), carcinoembryonic antigen (CEA), cytokeratin 19 fragment (CYFRA21-1) and neuron-specific enolase (NSE) were determined. The results were compared and analyzed among the groups.

Results

Lung adenocarcinoma tissues showed stronger positive staining than lung squamous cell carcinoma tissues, and the negative staining was shown in cancer-adjacent tissues. The level of serum HE4 in lung cancer patients[85.04(64.91,118.40) pmol/L] was significantly higher than that of healthy controls [48.48(43.12,58.81) pmol/L,P<0.01]. HE4 had a better diagnosis efficiency than CYFRA21-1 and CEA in non-small cell lung cancer through receiver operating characteristic (ROC) curve analysis. The positive rate of combined detection of SCC, CEA, CYFRA21-1 and NSE was 79.44% for lung cancer. However, HE4 improved the positive rate to 89.72% when combined with this biomarker panel. In the diagnosis of lung adenocarcinoma, the positive rate of combined detection of CEA and CYFRA21-1 was 68.46%. Moreover, HE4 improved the positive rate to 82.31% when combined with this biomarker panel.

Conclusions

HE4, as a biomarker of lung cancer, is a useful indicator for the early diagnosis of lung cancer.

Keyword: Human epididymis protein 4; Lung cancer; Tumor biomarker

肺癌是最常见的恶性肿瘤之一,多起源于支气管黏膜上皮。在全世界范围内,肺癌的发病率和死亡率居于首位[ 1]。肺癌在我国的发病率逐年提高,已成为我国男性发病率居第1位、女性居第2位的肿瘤,其病死率位居所有肿瘤之首。肺癌多见于男性,男女之比为3∶1~5∶1[ 2]。目前,临床上肺癌的常用肿瘤标志物有鳞状上皮细胞癌抗原(squamous cell carcinoma antigen, SCC)、癌胚抗原(carcinoembryonic antigen, CEA)、细胞角蛋白19片段(cytokeratin 19 fragment, CYFRA21-1)、神经元特异性烯醇化酶(neuron-specific enolase, NSE)、胃泌素释放肽前体等,但单一肿瘤标志物对肺癌的诊断尚缺乏足够的诊断效率,特别是对肺腺癌的诊断,肿瘤标志物的敏感性和特异性均不高。人附睾蛋白4(human epididymis protein 4,HE4)是一种近年来发现的肿瘤标志物,其在正常组织中含量极低,大量文献报道HE4可用于卵巢癌的早期辅助诊断和疗效监测。国外已有文献报道HE4也可用于肺癌的早期辅助诊断,本研究旨在探讨HE4检测在肺癌诊断中的应用价值。

材料和方法
一、免疫组化测定

1. 材料 组织切片来自复旦大学附属肿瘤医院,其中肺腺癌患者4例,肺鳞癌患者2例,癌旁组织石蜡切片2例,所有病例均经病理证实。兔抗HE4抗体和抗兔IgG购自Abcam公司。

2. 方法 抗原修复采用煮沸修复法。免疫组织化学染色方法采用Envision二步法,具体操作步骤见参考文献[ 3]。

二、HE4血清学水平的检测

1. 研究对象 2011年8月至2013年2月复旦大学附属肿瘤医院住院肺癌患者共214例,男139例,女75例,年龄(57.0±11.0)岁,其中腺癌130例,鳞癌59例,未分化癌15例,小细胞癌10例,所有病例均经临床、病理等确诊。标本均采集于手术前。正常对照组为体检健康者76名,男36名,女40名,年龄(47.5±8.5)岁,均无肝、肾、生殖等系统疾病。

2. 方法 (1)标本收集:术前空腹静脉采血5 mL,混匀,室温静置1 h左右,以4 000 × g分离血清,-70 ℃冰箱冻存待用;(2) 肿瘤标志物测定:HE4测定用双抗体夹心酶联免疫吸附试验(enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA),试剂由瑞典CanAg Diagnostics公司提供,严格按照试剂盒说明书操作。SCC检测使用雅培ARCHITECT i2000化学发光分析仪,试剂为雅培公司配套产品。CEA、CYFRA21-1、NSE检测使用罗氏Cobas e601电化学发光分析仪,试剂由罗氏公司提供。

三、统计学方法

数据比较及受试者工作特性(receiver operating characteristic,ROC)曲线下面积用SPSS 19.0软件进行统计分析。计量资料分析结果用中位数(四分位数)表示,组间比较采用非参数秩和检验;联合检测采用 χ2检验。以 P<0.05为差异有统计学意义。

结果
一、不同病理类型肺组织免疫组化结果

HE4在2例肺癌旁组织中均呈阴性表达,而在2例肺鳞癌中呈弱阳性表达,在4例肺腺癌中均呈强阳性表达,表现为棕黄色着色,主要分布在细胞质及细胞周围。见图1。

图1 HE4在肺癌组织及癌旁组织中的表达情况

二、不同病理类型肺癌组和正常对照组HE4检测水平比较

肺癌组患者血清HE4水平明显高于正常对照组,差异具有统计学意义( P<0.01),其阳性率为69.16%;但在肺癌的不同类型中,血清HE4水平并无明显差异,见表1。

表1 不同病理类型肺癌患者血清中HE4水平的比较
三、HE4、CYFRA21-1及CEA在非小细胞肺癌中的诊断效率比较

HE4 、CYFRA21-1及CEA在非小细胞肺癌中的阳性率分别为68.63%、63.73%及36.27%,HE4明显高于CEA,差异具有统计学意义( P<0.01);HE4的阳性率略高于CYFRA21-1,但差异无统计学意义( P=0.346)。通过非小细胞肺癌患者和正常人的HE4、CYFRA21-1及CEA测定值绘制ROC曲线后发现,曲线下面积分别为0.874、0.823和0.817。在非小细胞肺癌的检测时,HE4优于CYFRA21-1及CEA。见图2。

图2 HE4、CYFRA21-1、CEA对非小细胞肺癌诊断的效能比较

四、肿瘤标志物联合检测的比较

在肿瘤标志物的联合检测分析中,常用的肺癌4项检测指标(SCC、CEA、CYFRA21-1、NSE)对肺癌的检出阳性率为79.44%;当HE4参与联合检测后,阳性率显著提升为89.72%,差异具有统计学意义( P=0 .003),见表2。在对肺腺癌的诊断中,CEA和CYFRA21-1联合检测的检出阳性率为68.46%,HE4参与联合检测的检出阳性率为82.31%,差异亦具有统计学意义( P<0.05),见表3。

表2 HE4联合常用肺癌检测指标组合阳性率的比较
表3 在肺腺癌中HE4联合常用肺癌检测指标组合阳性率的比较
讨论

HE4基因是Kirchhoff等[ 4]于1991年在人附睾远端上皮细胞中发现的,该基因位于人染色体20q12-13.1,并认为HE4是 WFDC2基因的编码产物,是一个酸性的单信号肽和半胱氨酸丰富的多肽为特点的分泌蛋白,是一种乳酸蛋白(whey acidic protein,WAP)。Hellström等[ 5]筛选获得了HE4蛋白,证明在WAP结构域中有一个抑制性的环结构,可以插入到蛋白酶活性结构区而达到抑制蛋白酶的作用。HE4在女性生殖系统上皮(包括输卵管上皮、子宫内膜腺体、宫颈内腺体和前庭大腺)及男性生殖系统的附睾及输精管上皮中高表达,特别是在上皮性卵巢癌中呈高表达,国内外有关HE4在卵巢癌中应用的研究已有报道[ 6],在其他组织中如卵巢、胃肠道、肝脏等组织中不表达[ 7]。

HE4作为一种新的肿瘤标志物,国外有研究表明其在肺腺癌中有高表达,在肺鳞癌中也有中等程度的表达[ 7, 8]。国内亦有文献报道,HE4在肺癌患者中阳性率明显高于肺良性疾病组,差异有统计学意义( P<0.05)[ 9]。根据本研究的免疫组化结果,HE4在肺腺癌中细胞质呈现为强阳性,在肺鳞癌中细胞质也有阳性表达,不过阳性表达程度没有肺腺癌中高,与Galgano等[ 7]的研究结果基本吻合。Bingle等[ 10]把HE4检测作为一个潜在有用的新的肿瘤标志物,对呼吸道疾病和肺癌的发生、发展之间的关系作了有效的实验分析和监测。本研究对HE4进行血清学水平上的检测,与正常对照者比较,其在不同病理类型的肺癌患者中均有所增高( P<0.05)。正常对照组的HE4阳性率仅为6.58%,真阴性率达到93.42%,可以看出HE4的特异性较好。在肺腺癌和肺鳞癌的对比中,并没有得到预期的肺腺癌高于肺鳞癌的结果,但本研究中腺癌患者的HE4水平分布较宽,且腺癌的高值水平较鳞癌高,这可能与肺癌特定的病理类型有关,尚待进一步研究。而小细胞肺癌患者中HE4血清含量增高,这可能与标本数量不足有关。

CYFRA21-1是已被推广的肺癌肿瘤标志物,主要由细胞角蛋白19的2个单克隆抗体组成,存在于单层和复层上皮肿瘤的胞质中,细胞溶解时血清中的CYFRA21-1含量会升高[ 11]。现在CYFRA21-1已作为检测非小细胞肺癌的首选肿瘤标志物,而CEA作为肺癌的辅助诊断标志物也被广泛认可。为了验证HE4在检测非小细胞肺癌中的敏感性和特异性,选择将HE4与CYFRA21-1及CEA进行对比。从ROC曲线结果看出,HE4的敏感性和特异性优于CYFRA21-1及CEA,在非小细胞肺癌的检测中,HE4检测有良好的应用价值。

在肿瘤标志物联合检测中,相比于现在常用的肺癌肿瘤标志物(SCC、CEA、CYFRA21-1、NSE),HE4参与的联合检测明显高于传统的检测指标组合,阳性率高达89.72%( P<0.05)。由于样本量的局限性,对于HE4在各不同病理类型的肺癌中的作用没有得到详细分析,从现有的数据可以看出,HE4、SCC、CYFRA21-1联合检测大大提升了肺鳞癌的检出阳性率;在小细胞肺癌中,NSE仍然是检测小细胞肺癌最好的肿瘤标志物;但在未分化癌中,HE4联合CEA有着较好的检测阳性率。目前用于肺腺癌诊断的肿瘤标志物特异性和敏感性均不高,因此我们特别分析了HE4检测在肺腺癌诊断中的应用,CEA和CYFRA21-1联合检测的检出阳性率为68.46%,HE4有效地提高了肺腺癌的检出率,联合检测的阳性率为82.31%。

综上所述,HE4在肺癌的诊断中具有较高的应用价值,我们还将继续研究HE4对肺癌的疾病进展、疗效监测方面的作用。相信随着对HE4在中国人群中研究的不断深入,HE4在肺癌中的临床应用将日趋广阔。

The authors have declared that no competing interests exist.

参考文献
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