卵巣がんのマーカーとしてのHE4
卵巣がんは早期に診断されれば比較的扱いやすい悪性腫瘍ですが、発見が遅れればほとんどの場合、予後が悪くなってしまいます。 そのため、早期発見や治療・経過観察に役立つ、より信頼性の高いバイオマーカーの開発が精力的に行われています。 HE4は、遺伝子発現プロファイルに基づくと、上皮性卵巣癌において最も頻繁に発現が上昇する遺伝子の一つである。 後述するように、いくつかのグループが先駆的にHE4のOCの分子マーカーとしての有効性を決定してきた。
HE4の血清濃度を測定し、その後OCの分子マーカーとして利用できるかどうかを決定するためには、HE4の検出方法が必要であった。 Hellstromらは、HE4をコードする遺伝子とマウスまたはヒトのIg Fcドメインとを融合させたものを構築した。 次にマウスは、マウス由来のIg Fc-HE4融合タンパク質で免疫された。 得られたハイブリドーマをヒト由来のIg Fc-HE4融合タンパク質に対してスクリーニングし、異なるHE4エピトープを認識する2つのモノクローナル抗体を作製した。 このモノクローナル抗体を用いて、二重決定法（サンドイッチ）ELISAを構築し、HE4の血清検出に成功した。 しかし、イムノアッセイを用いたバイオマーカーの大規模スクリーニングアッセイは、患者サンプルの必要量、アフィニティ試薬のコスト、試薬の調製や使用における作業量など、困難な課題を抱えているのが現状である。 Schollerらは、これらの課題を解決する新しいタイプの抗体の開発を目指した。 著者らは、組換えプラスミドDNAで形質転換した二倍体酵母から「バイオボディ」（Bbs）を開発し、分泌時にBbsが「バイオ」チニル化されるようにしたのである。 このエレガントなin vivoビオチン化機構の結果、化学的なビオチン化は回避され、ビオチン化指向による組換え抗体の検出機能が維持される。 研究者らは、HE4とメソセリンのBbsを開発し、ポリクローナル抗体と結合させ、OC検出における精度を検証した。 その結果、標準的なCA-125二重定量法である「サンドイッチ」ELISAを用いた結果と比較し、Bbsを用いた検出では、従来のアッセイと同等の精度が得られ、しかも必要な血清量がかなり少なく、コスト的にも優れていることが示された。 著者らは、HE4とメソセリンが、子宮内膜症、明細胞、粘液性の卵巣悪性腫瘍よりも漿液性卵巣悪性腫瘍の検出に有効であることを発見しました。 漿液性卵巣癌は最も一般的な卵巣癌であり、卵巣に限局している場合には診断される可能性が最も低いことから、HE4やメソセリンなどのマーカーは卵巣癌管理の改善に強い意味を持つ。
いくつかの論文で、HE4がOCバイオマーカーとしてCA-125より優れていることが示されている。 特に、HE4の良性疾患と悪性疾患を区別する能力（すなわち、その感度）は、OC検出においてCA-125単独よりも有利である。 実際、閉経前の女性のOC検出にCA-125を使用すると、感度および特異度が非常に低くなるため、閉経後の症例にほぼ限定して適用されている。 Mooreらは、様々なOCバイオマーカーの単独または併用による有効性を評価し、CA-125のOC検出能力に対するHE4の補完効果を検証することに成功した。 複数の施設から採取した術前血清および尿サンプルをスクリーニングし、解析対象とした付属器腫瘤患者259名（浸潤性上皮性卵巣腫瘍67名、良性卵巣腫瘍166名）のCA-125、soluble mesothelin-related peptide、HE4、CA72-4、activin、 inhibin、osteopontin、EGF receptorおよびヒト上皮成長因子受容体2（腫瘍遺伝子HER2）濃度を決定した。 HE4は単独マーカーとして、特異度を95％としたとき、72.9％と最も高い感度を示した。 CA-125とHE4の組み合わせは、他のすべての単一マーカーあるいはデュアルマーカーの組み合わせと比較して最高の感度を示し、CA-125＋HE4パネルに他のマーカーを追加しても、OC検出の感度はわずかに改善するだけであった。 Havrileskyらは、HE4、グリコデリン、マトリックスメタロプロテアーゼ（MMP）7、SLPI、プラスミノーゲンアクチベーター、ウロキナーゼ受容体（プラウR）、ムチン（MUC）1、ヒビンA、プラスミノーゲンアクチベーター阻害剤（PAI-1）、CA-125といった別のOCバイオマーカーのグループでも同様の結果を得ている。 単体マーカーと複数マーカーパネルの予測値は、受信者動作特性（ROC）曲線で決定される2つの異なるカットオフポイントを用いて評価された。1つは、最高の感度と特異度の値で決定される最良のカットオフであり、もう1つは、Clinical and Laboratory Standards Instituteに従って、研究の基準コホートの標準偏差の2倍の上限を使用して決定されるものであった。 著者らは、どのカットオフ値を用いても、早期（62.4-82.7%）および後期（74.6-92.5%）のOCの検出において、他のすべての単一マーカーの中で最高の感度を示すと判断した。 研究者らは、OCのモニタリングにおける特定のバイオマーカーパネル（HE4＋MMP7＋グリコデリン）の有効性を評価するパイロット試験も同時に実施した。 735>
Huhtinen たちは最近、OC、EC、子宮内膜症、健常対照者の女性225人のHE4とCA-125の血清濃度を分析した。 HE4とCA-125の組み合わせは、HE4（感度78.6％）またはCA-125（感度78.6％）単独に比べ、感度92.9％、特異度95％と大幅に改善された。 HE4値は、子宮内膜および卵巣の両悪性腫瘍で上昇したが、子宮内膜病変では上昇しなかった。 これらの結果は、OCの検出において、HE4がCA-125と相補的に関連していることを示す新たな証拠となる。 本研究は、卵巣悪性腫瘍患者と良性卵巣・子宮内膜疾患患者の鑑別において、HE4とCA-125のユニークな能力を証明したことは注目に値する。 HE4の上昇を伴わないCA-125の上昇は、特に進行した子宮内膜症または卵巣内膜腫を示唆する。 一方、CA-125が正常でHE4が上昇した場合、卵巣癌あるいはECを含む他のタイプの癌の存在を示唆することがある。 Dongらは、卵巣癌を健常対照者や良性疾患の女性と比較した場合、HE4はCA-125よりもROC-曲線下面積（AUC）および感度において優位であり、特異度は100％であることを明らかにした。 逆に、卵巣癌を健常対照者とだけ比較した場合、CA-125はROC-AUCと感度で100％の特異度で優位に立った。 これは、卵巣悪性腫瘍と健康な女性では、CA-125の発現が（HE4と比較して）大きく異なるためである。 このような状況でも、OCを異なる対照群と比較した場合、HE4とCA-125の組み合わせアッセイは、CA-125単独よりも優れていた。
女性の約20％が人生のある時点で卵巣嚢腫または骨盤内腫瘤を発症することを考えると、骨盤内悪性腫瘍と良性病変を識別する非侵襲的な手段は重要である。 これらの腫瘍の悪性の可能性を識別する適切な手段がなければ、これらの女性のかなりの割合が不必要な手術を受けることになる。 同様に、CA-125の過剰発現は早期の卵巣悪性腫瘍の50％で検出されないため、もしこのような基準で悪性度を判断すると、手術が必要な女性の多くが許容できる時間内に適切な治療を受けられない可能性があります。 Mooreらが最近の論説で指摘している重要な懸念は、現在採用されている画像診断技術やバイオマーカー分析が、それ自体では、許容できる感度と特異度でOCと良性卵巣疾患を区別することができないことである。 MRI、PET、CTスキャンは女性を低リスク層から高リスク層に分類するのに有用ですが、これらの検査は卵巣嚢腫や骨盤内腫瘤を持つすべての女性に適用するにはあまりにもコストがかかりすぎます。 放射線被曝や侵襲性を考慮すると、無症状者にこれらの検査を実施することは正当化しがたい。 尿・血清ベースの検査は非侵襲的で比較的安価であるため、OCのリスク層別化ツールとして十分な感度と特異性を持つバイオマーカーまたはマルチマーカーパネルを持つことが理想的である。 そうすれば、卵巣癌の治療を専門とする施設で治療を受ける中・高リスクの患者に対して、洗練された画像診断技術を採用することができるだろう。 最近、富士レビオ・ダイアグノスティックス株式会社は、骨盤内腫瘤の鑑別診断を大幅に向上させるこのようなツールを開発しました。 このキットは、HE4とCA-125のコンビネーションアッセイと卵巣悪性腫瘍リスクアルゴリズム計算を組み合わせ、骨盤内腫瘤を呈する女性を悪性腫瘍の可能性に基づいてグループに分類するものである。 この層別化キットにより、上皮性卵巣がん患者の91％が悪性化リスクの高いグループと判定され、良性骨盤内腫瘤患者の75％が低リスクのグループに適切に振り分けられました。 これは、CA-125を単独で使用した場合に比べ、感度・特異度が大幅に向上したことを意味します。 この市販のキットは、最近、米国でOCの検出とモニタリングに使用するための米国FDAの規制当局の認可を受けました。
HE4は、CA-125や他のバイオマーカーを補完するOC検出/診断法として常に有望視されていますが、効果的な集団スクリーニング検査が実現するまでに、改善が必要です。 米国における閉経後女性2500人に1人というOCの有病率を考慮すると、許容できるスクリーニング検査は、すべてのステージのOCを検出するために最低限許容できる陽性適中率10％を得るために、75％の感度と約99.7％の特異度が必要である。 現在までのところ、単一のマーカーでこの基準に達したものはなく、最高のマルチマーカーパネルでさえ、この閾値に近づくことができたに過ぎない。 陽性適中率を上げるために、高リスク群に最適とは言えないバイオマーカーパネルを採用することは合理的である場合がある。 最適でないマーカーを経膣超音波検査などの技術と組み合わせることで、より侵襲的で高価ではあるが、全体的な陽性反応的中率を高めることができるはずである。