HE4 崔恒 北京大学人民医院

1、美国美国2008现阶段卵巢癌的诊断现阶段卵巢癌的诊断肿瘤标记物的定义肿瘤标记物的定义有效的肿瘤标记物有效的肿瘤标记物临床应用临床应用 1999年年Schummer等发现等发现HE4 mRNA在卵巢癌组在卵巢癌组织中高表达，而在癌旁组织中织中高表达，而在癌旁组织中 不表达。不表达。HE4在在恶性肿瘤中的高表达多见于卵巢癌、子宫内膜癌恶性肿瘤中的高表达多见于卵巢癌、子宫内膜癌，少见于肺腺癌及间皮瘤。，少见于肺腺癌及间皮瘤。 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总的敏感性均高于检测卵巢癌总的敏感性均高于CA125，是卵，是卵巢癌敏感及特异的标志物，可用于

2、对卵巢巢癌敏感及特异的标志物，可用于对卵巢癌的早期诊断及辅助监控卵巢癌患者的治癌的早期诊断及辅助监控卵巢癌患者的治疗情况。疗情况。 Chromosome 20q12- q13.1 contains a locus with several members of the WFDC family.Amplified in several cancers: ovarian, breast, Colon, pancreatic, lung cancerWFDC gene locusHE4 mRNA expression profileRestricted expression profile in n

3、ormal 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 in lung adenocarcinomas 60 % high expression in AdC 10 % high expression in SqCFrom Galgano et al M

4、odern Pathol (2006)19; 847 - 853Expression of HE4 mRNA in cancerHE4 antigen expression in Ovarian cancerGalgano et al Modern Pathol (2006)19; 847 - 853HE4 antigen is highly expressed in serous, endometroid and clear cell ovarian cancerMucinous, germ cell or sex cord ovarian cancer barely express HE4

5、Drapkin et al Cancer Res (2005) 65;2162-2169HE4 是一种适宜的卵巢癌血清标志物是一种适宜的卵巢癌血清标志物 HE4 可分泌入体液可分泌入体液 正常卵巢不表达，而在卵巢癌高表达正常卵巢不表达，而在卵巢癌高表达-特异特异性好性好 在早期和晚期在早期和晚期HE4表达均呈高度上调表达均呈高度上调 早早期病例具有高度敏感性期病例具有高度敏感性 HE4的表达独立于的表达独立于CA125的表达的表达 联合检联合检测将较各自单独检测获得更测将较各自单独检测获得更 多的信息多的信息nHE4 EIA试剂盒由瑞典试剂盒由瑞典Fujirebio Diagnostics A

6、B公司生产公司生产，已经获得了已经获得了FDA认证和认证和CE认证，在美国、欧洲等多个国家认证，在美国、欧洲等多个国家上市销售，现正在申请在中国上市注册。上市销售，现正在申请在中国上市注册。 n Fujirebio Diagnostics AB公司研制的公司研制的HE4 EIA试剂是国外唯一用于定量检测人血清中试剂是国外唯一用于定量检测人血清中HE4的试剂，国内尚无任何检测的试剂，国内尚无任何检测HE4的试的试剂上市销售。剂上市销售。 HE4 EIA 方法的建立方法的建立 主要试剂：主要试剂：2H5 and 3D8 MAb established using HE4-Mouse Ig fusi

7、on protein as immunogen Hellstrom et al, Cancer Research 63, 3695 3700, 2003 检测原理：检测原理：Two-step forward sandwich immunoassay based on Bio 2H5 MAb for catching of HE4 and HRP 3D8 MAb for detectionHE4 用于监测卵巢癌用于监测卵巢癌约约 80%患者患者HE4与与CA125相符，与病情一致相符，与病情一致080160240320400480560640720800880960104011201200128

8、0136014400.00.51.01.52.02.53.03.54.04.55.05.56.06.57.07.50801602403204004805606407208008809601040112012001280136014400100020003000400050006000700080009000100001100012000HE4 EIA (pM)Architect CA125II (U/mL)RSRMonths from Initial DrawCA125 (U/mL)HE4 (pM)Study on 80 patients, 4,4 observations/patientMe

9、asured concordance between biomarker change & clinical statusCompared HE4 and CA125050010001500200025003000350040004500500055006000650070007500800085000123456789101105001000150020002500300035004000450050005500600065007000750080008500010020030040050060070080090010001100120013001400150016001700180

10、019002000210022002300HE4 EIA (pM)Architect CA125II (U/mL)PDSSRSPDMonths from Initial DrawCA125 (U/mL)HE4 (pM)05101520253035404550556065707501234567891011121314151617181905101520253035404550556065707501002003004005006007008009001000110012001300HE4 EIA (pM)Architect CA125II (U/mL)SPDSPDPDPDMonths from

11、 Initial DrawCA125 (U/mL)HE4 (pM) HE4 在卵巢癌的动态监测中与在卵巢癌的动态监测中与CA125具有良好的互补性具有良好的互补性Conclusion: HE4 and CA 125 show equivalent but complementary performance for monitoring of ovarian cancer051015202530354045505560657075808590951001050.00.40.81.21.62.02.42.83.23.64.04.44.85.25.60510152025303540455055606

12、570758085909510010505101520253035404550556065707580859095100105HE4 EIA (pM)Architect CA125II (U/mL)PDSSMonths from Initial DrawCA125 (U/mL)HE4 (pM)临床研究方案临床研究方案n样本量及样本量确定的依据样本量及样本量确定的依据n根据国食药监械根据国食药监械2007240号发布的号发布的体外体外诊断试剂临床研究技术指导原则诊断试剂临床研究技术指导原则（以下（以下简称简称“临床导则临床导则”），），HE4 EIA属于进口属于进口三类体外诊断试剂。三类体外诊断

13、试剂。n临床导则要求临床验证至少要在三家省级临床导则要求临床验证至少要在三家省级以上医院进行实施，总样本数不少于以上医院进行实施，总样本数不少于1000人人份。份。 n样本选择依据样本选择依据nHE4 EIA试剂属于国内首次申请注册的用试剂属于国内首次申请注册的用于定量检测患者血清中的于定量检测患者血清中的HE4浓度，可用浓度，可用于于上皮性卵巢癌上皮性卵巢癌患者的辅助诊断和疗效监患者的辅助诊断和疗效监测。因此，临床试验收集的血清样本包括：测。因此，临床试验收集的血清样本包括：n上皮性卵巢癌上皮性卵巢癌样本、盆腔包块疑似样本、样本、盆腔包块疑似样本、正常健康人样本、其他肿瘤样本、良性疾正常健康

14、人样本、其他肿瘤样本、良性疾病样本及干扰样本等。同时包括临床收集病样本及干扰样本等。同时包括临床收集的跟踪样本。的跟踪样本。 n入选标准：入选标准：不同样本组收集的血清，要求知道当不同样本组收集的血清，要求知道当前受试者的临床诊断。收集的血清样本要求足够前受试者的临床诊断。收集的血清样本要求足够用于试剂盒的检测。用于试剂盒的检测。n样本收集：样本收集：根据样本要求，医院收集常规的血清根据样本要求，医院收集常规的血清样本，要求标记清楚。样本，要求标记清楚。n样本保存：样本保存：血清样本在血清样本在2-8条件下可以保存条件下可以保存3天，天，或者或者 - 40下长期保存。下长期保存。n 样本运输：

15、样本运输：血清样本的运输需要在血清样本的运输需要在2-8条件下进条件下进行，样本的使用不能超过限定时间。所有人体来行，样本的使用不能超过限定时间。所有人体来源的样本必须按照国家和国际的运输规章运送。源的样本必须按照国家和国际的运输规章运送。n金标准的确立：金标准的确立：临床采用病理检测结果作为卵巢临床采用病理检测结果作为卵巢癌诊断的金标准。癌诊断的金标准。n质量控制方法：质量控制方法：n严格按照产品的说明书要求进行操作，要求质控严格按照产品的说明书要求进行操作，要求质控品品C1和和C2结果在标示范围内；结果在标示范围内；n严格执行编盲的原则，避免主观判断影响产品的严格执行编盲的原则，避免主观判

16、断影响产品的检测结果；检测结果；n产品检测过程中，为了避免人为试验误差，在产产品检测过程中，为了避免人为试验误差，在产品解盲后，如果研究试剂和金标准结果不一致，品解盲后，如果研究试剂和金标准结果不一致，要求进行重复测定。要求进行重复测定。n临床研究观察指标临床研究观察指标n CUT-OFF值值n汇总正常健康女性样本的检测结果，给出汇总正常健康女性样本的检测结果，给出P95结果结果作为作为CUT-OFF值。参考试剂盒提供的值。参考试剂盒提供的CUT-OFF值，对中国健康人群的值，对中国健康人群的CUT-OFF值进行评价。值进行评价。n灵敏度、特异性、总符合率、阳性预期值和阴性灵敏度、特异性、总符

17、合率、阳性预期值和阴性预期值。预期值。n临床疗效监测临床疗效监测n将浓度变化和病程发展汇总到将浓度变化和病程发展汇总到 2x2 表格中，分析表格中，分析HE4在疗效跟踪上的有效性。在疗效跟踪上的有效性。n 临床试验中的精密度、重复性的检测。临床试验中的精密度、重复性的检测。多中心临床研究多中心临床研究检测样本分布检测样本分布中国人群中国人群CUT-OFF值的评价值的评价n临床检测正常健康人群样本临床检测正常健康人群样本363例，例，HE4浓度检测值范围为：浓度检测值范围为：22.8-106.0pMn73.7pM：中国健康人组（中国健康人组（P95）的参考）的参考值。值。n150pM：试剂盒提供

18、的参考值。试剂盒提供的参考值。各中心健康人各中心健康人CUT-OFF值的评价值的评价各分中心评价中国健康人群的各分中心评价中国健康人群的CUT-OFF值基本一致，可以选择值基本一致，可以选择73.7pM作为中国作为中国正常健康人群的参考范围正常健康人群的参考范围。 不同的不同的CUTOFF值值对卵巢恶性肿瘤的诊断能力对卵巢恶性肿瘤的诊断能力结论：结论：以以73.7 pM作为作为CUT-OFF值时，可以大大提高对上皮性卵巢癌病人的诊断率，避值时，可以大大提高对上皮性卵巢癌病人的诊断率，避免漏检。免漏检。 以以150 pM作为作为CUT-OFF值时，值时，HE4在健康人群及良性疾患等对照组中的具高

19、特在健康人群及良性疾患等对照组中的具高特异性，能有效的鉴别诊断卵巢良、恶性肿瘤，为临床上皮性卵巢癌的辅助诊断提异性，能有效的鉴别诊断卵巢良、恶性肿瘤，为临床上皮性卵巢癌的辅助诊断提供有力帮助。供有力帮助。入组患者血清入组患者血清HE4水平分布水平分布说明：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，与国外研究结果 一致。一致。HE4在卵巢癌恶性肿瘤中的在卵巢癌恶性肿瘤中的动态监测的评价动态监测的评价n动态监测动态监测HE4浓度变化要求：浓度变化要求：n为了为了避免试剂检测中存在的偏差，避免试剂检测中存在的偏差，选择选择2

20、.5倍的最大精密倍的最大精密度度(CV)作为作为HE4浓度变化的指标。浓度变化的指标。HE4的阳性变化（阳转）的阳性变化（阳转）/阴性变化（阴转）为当前结果比前一测试结果的测定值阴性变化（阴转）为当前结果比前一测试结果的测定值升高或者降低至少升高或者降低至少2.5倍最大倍最大CV。n动态监测样本：动态监测样本：n 多中心临床动态监测评价，共收集多中心临床动态监测评价，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。n 32例患者同时收集了术前、术后样本。例患者同时收集了术前、术后样本。n 2例患者动态监测均为术后样本。例患者动态监测均为术后样本。HE4浓度变化与病程发展情

21、况统计浓度变化与病程发展情况统计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%-40.0

22、0%-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精密度的评价精密度的评价 n三家临床医院测定的三家临床医院测定的3份高、中、低临床样份高、中、低临床样本结果分别进行汇总分析本结果分别进行汇总分析n每份样本有每份样本有30次检测结果，分别计算次检测结果，分别计算CV值，值，CV值均低于值均低于15%n符合临床试验方案要求。符合临床试验方案要求。HE4在交界性肿瘤的浓度分布在交界性肿瘤的浓度分布n临床

23、试验过程中共检测了临床试验过程中共检测了10例交界性肿瘤，例交界性肿瘤，其中其中2例例HE4浓度分布为浓度分布为150-300pM，3例为例为73.7-150pM，5例低于例低于73.7pM。研究结果研究结果n当以当以73.7 pM作为作为CUT-OFF值时，临床在进行诊值时，临床在进行诊断中如果能结合其它的临床诊断方法，可以大大断中如果能结合其它的临床诊断方法，可以大大提高对上皮性卵巢癌病人的诊断率，避免漏检，提高对上皮性卵巢癌病人的诊断率，避免漏检，以免贻误患者的治疗。以免贻误患者的治疗。 n当以当以150 pM作为作为CUT-OFF值时，值时，HE4在健康人群在健康人群及良性疾患等对照组

24、中的具高特异性，能有效的及良性疾患等对照组中的具高特异性，能有效的鉴别诊断卵巢良、恶性肿瘤，为临床上皮性卵巢鉴别诊断卵巢良、恶性肿瘤，为临床上皮性卵巢癌的辅助诊断提供有力帮助。癌的辅助诊断提供有力帮助。nHE4浓度变化与病情发展间的一致性为浓度变化与病情发展间的一致性为95.3% (61/64)，说明，说明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监测。疗效监测。n精密度试验结果提示证明试剂盒性能可靠、方法精密度试验结果提示证明试剂盒性能可靠、方法稳定。稳定。 1 out of 5 women will be diagnosed with an adnexal mass d

25、uring 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 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 ovaria

26、n 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 Impacts Survival rates ROMAPremenopausal women Predictive Index (PI) = -12.0 + 2.38*LNHE4 + 0.0626*LNCA125 Postmenopaus

27、al 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 patient had a pelvic mass; their HE4 and CA125 values; and their menopausal status Biomarker

28、 and ROMA ScatterplotBenign HE4LMP HE4Epith HE4Stage I/II HE4Stage III/IV HE4010020030040050060070080090010001100120013001400150016001700180019002000200030004000500050007500100001250015000HE4 (pM)Benign CA 125LMP CA 125Epith CA 125Stage I/II CA125 Stage III/IV CA 125010020030040050060070080090010001

29、10012001300140015001600170018001900200020003000400050005000750010000125001500017500CA 125 (U/mL)B9 LMP EOC I/II III/IV B9 LMP EOC I/II III/IVHE4CA125Benign PPLMP PPEpith PPStage I/II PPStage III/IV PP0102030405060708090100Predictive Probability (%)B9 LMP EOC I/II III/IVROMAROMA Validation trial - Co

30、nclusionsAt 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 94% for EOC+LMP in Pre- and postmenopausal women combinedNPV 97% for EOC 17/279 (6%) patients classified as low risk had EOC or LMP

31、9/17 had LMP tumor 1 (0.4%) had late stage (III/IV) cancer ROMA effectively stratifies patients with pelvic mass into groups with low and high risk of having epithelial ovarian cancerC- 50ROMA vs RMIRisk of Malignancy Index (RMI)RMI = U x M x serum CA 125 levelU= 0 for imaging score of 0= 1 for imag

32、ing 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 & PostMenopausalBenign (n = 315) vs EOC (n = 124)Sensitivity* (95% CI)Specificity (95% CI)RMI85% (77% to 90

33、%)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 & PostMenopausalBenign (n=315) vs Stage I-II EOC (n=35)Sensitivity* (95% CI)S

34、pecificity (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表表 患者被患者被ROMA划分为高危组和低危组的分布划分为高危组和低危组的分布 月经状态月经状态 疾病疾病 高危高危(例例 ) 低危低危(例例) 合计合计(例例) 敏感性敏感性(%) 特异性特异性(%) P

35、PV (%) NPV (%) 绝经后绝经后 恶性恶性 35 2 37 EOC 28 0 28 良性良性 4 8 12 合计合计a 32 8 40 100.0 66.7 87.5 100.0 合计合计b 39 10 49 94.6 66.7 89.7 80.0 绝经前绝经前 恶性恶性 12 4 16 EOC 8 0 8 良性良性 23 103 126 合计合计a 31 103 134 100.0 81.7 25.8 100.0 合计合计b 35 107 142 75.0 81.7 22.9 96.3 全部全部 恶性恶性 47 6 53 EOC 36 0 36 良性良性 27 111 138 合计

36、合计a 63 111 174 100.0 80.4 57.1 100.0 合计合计b 74 117 191 88.7 80.4 63.5 94.9 a：指：指EOC与良性肿瘤的合计，与良性肿瘤的合计，b：指恶性肿瘤与良性肿瘤的合计：指恶性肿瘤与良性肿瘤的合计 HE4 Clinical InvestigationsnItalynMestre-Venice Pelvic massnMilano Pelvic massnBrescia Endometrial cancernRoma Ongoing real life studynNorwaynOslo Many biobank studiesnSw

37、edennStockholm Biobank pelvic massnBrasilnSao Paolo Ovarian cancernBelgiumnLeuven Pelvic massHE4 Clinical InvestigationsnHE4用于卵巢癌的动态监测和对复发的诊断用于卵巢癌的动态监测和对复发的诊断n血清血清HE4与与CA125联合检测用于鉴别卵巢癌联合检测用于鉴别卵巢癌和卵巢子宫内膜异位症和卵巢子宫内膜异位症n血清血清HE4 检测用于子宫内膜癌的诊断和随访检测用于子宫内膜癌的诊断和随访n血清血清HE4用于肺癌的诊断用于肺癌的诊断 HE4联合联合CA125鉴别诊断子宫内膜异位症和卵巢癌鉴别诊断子宫内膜异位症和卵巢癌nHE4的编码基因的编码基因WFDC2主要在卵巢子宫内主要在卵巢子宫内膜样癌、子宫内膜癌中有表达膜