血浆HOXA13蛋白在肝癌诊断中的价值

陈明凯　张思宇　杨玉秀

(郑州大学人民医院　河南 郑州　450000)



血浆HOXA13蛋白在肝癌诊断中的价值

陈明凯张思宇杨玉秀

(郑州大学人民医院河南 郑州450000)

【摘要】目的探讨血浆HOXA13蛋白对肝癌的诊断价值。方法选择2014年3月1日至2014年12月30日郑州大学人民医院住院患者及健康体检者为研究对象，分为肝癌组(n=62)、肝硬化组(n=30)和健康对照组(n=30)，应用酶联免疫吸附法(ELISA)检测3组研究对象血浆中HOXA13蛋白和甲胎蛋白(AFP)浓度。结果肝癌组中平均血浆HOXA13蛋白浓度[(715.42±352.31)pg/ml]分别较肝硬化组[(265.58±159.27)pg/ml]和健康对照组[(215.50±120.93)pg/ml]高(P<0.01)。HOXA13和AFP联合诊断肝癌的敏感度(88.7%)明显高于HOXA13(71.0%)和AFP(61.3%)单独诊断时的敏感度。结论血浆HOXA13蛋白在诊断肝癌方面很可能具有重要价值，HOXA13和AFP联合检测可提高诊断肝癌的敏感度。

【关键词】肝癌；血浆；HOXA13；甲胎蛋白；酶联免疫吸附技术

肿瘤的发生机制和胚胎的发育机制之间有着许多相似的分子通路。作为胚胎早期发育的调控基因之一，同源盒蛋白基因家族(包括HOX基因和non-HOX基因)被证明在许多肿瘤中呈异常表达[1]。HOX基因共有39个成员，根据其同源性分为13簇，归为4组(分别为HOXA、HOXB、HOXC和HOXD)[2]。HOXA13在人的肝癌组织中呈异常高表达，大鼠肝癌诱导实验和体外肝癌细胞实验也证实了HOXA13的异常增高表达[3-4]。当肝癌细胞中敲除HOXA13基因后，肝癌细胞的增殖能力明显下降，所以HOXA13很可能与肝癌的发生密切相关[3]。然而，关于血浆HOXA13蛋白的研究却非常少。本研究通过收集肝癌、肝硬化和健康人的血浆，检测HOXA13蛋白的含量，进一步探索其诊断肝癌的价值。

1材料与方法

1.1材料 选择2014年3月1日至2014年12月30日河南省人民医院住院肝癌患者、肝硬化患者及健康体检者作为检测对象。肝癌患者均经术后病理证实，其中男43例，女19例，年龄42～73岁，平均年龄(56.7±8.5)岁。对照组为30例同期肝硬化患者及30例同期健康体检者。肝硬化组均根据病史、肝脏生化检查、肝纤维化无创诊断技术(Fibroscan)和肝脏影像学检查确诊。本研究通过河南省人民医院伦理委员会审查，并签署知情同意书。

1.2方法

1.2.1血液样本采集采集研究对象3 ml晨间空腹外周静脉血液，30 min内以1 000×g的离心力在常温下离心15 min，将血浆分装于微量离心管(由美国Axygen公司提供)中。血浆样本存放于-80 ℃冰箱中备用。

1.2.2血浆HOXA13蛋白及AFP浓度的检测利用人HOXA13蛋白酶联免疫分析试剂盒(购自美国Novateinbio公司)对样本进行检测，严格按照实验说明书进行操作，HOXA13蛋白浓度根据OD值建立的标准曲线计算而得。利用人AFP蛋白酶联免疫分析试剂盒测得样本AFP浓度，方法同上。

2结果

2.1HOXA13组间差异肝癌组血浆HOXA13蛋白水平分别较肝硬化组(t=7.798，P<0.01)、健康对照组增高(t=7.542，P<0.01)，差异有统计学意义(表1)。而肝硬化组和健康对照组间差异无统计学意义(t=-0.539，P=0.943)(表1)。以肝硬化组为对照时，ROC曲线分析示HOXA13诊断肝癌的曲线下面积为0.872(95%CI：0.802～0.942)明显大于AFP诊断肝癌的曲线下面积(0.640，95%CI：0.520～0.761)(图1)。以健康人为对照组时，HOXA13诊断肝癌的曲线下面积为(0.886，95%CI：0.821～0.951)明显大于AFP诊断肝癌的曲线下面积(0.844，95%CI：0.764～0.924)。以肝硬化组和健康人组为对照时，根据约登指数得出HOXA13蛋白的最佳诊断阈值为431.33 pg/ml，此时诊断肝癌的敏感度和特异度分别为71.0%和91.7%，均高于AFP诊断肝癌的敏感度(61.3%)和特异度(80.0%)(表2)。

表1　各组血浆HOXA13蛋白水平比较

注：a肝癌组比肝硬化组；b肝硬化组比健康对照组；c肝癌组比健康对照组。

图1　HOXA13与AFP诊断价值比较

2.2AFP和HOXA13联合诊断肝癌的价值Spearman相关分析显示，AFP和HOXA13无明显关联(P>0.05)(图2)。独立样本t检验分析显示，AFP阳性组和AFP阴性组HOXA13蛋白表达水平差异无统计学意义(P>0.05)。当联合HOXA13和AFP诊断肝癌时，敏感度可达88.7%，明显高于HOXA13(71.0%)和AFP(61.3%)(表2)。

3讨论

肝细胞癌简称肝癌，是全世界恶性程度最高的肿瘤之一，其发病率和病死率分别居所有癌症的第5位和第3位[5]。肝癌临床诊断主要依据影像学检查、血清AFP检查以及患者病史[5]。然而，30%～40%的肝癌患者为AFP阴性，所以寻找新的血清学肝癌标志物迫在眉睫[6]。

表2　HOXA13和AFP联合诊断肝癌的价值

图2　肝癌组血浆HOXA13蛋白与AFP水平的关系

Quagliata等[3]通过RT-PCR和蛋白电泳实验证明，HOXA13在肝癌组织中较正常肝脏组织表达明显增高，且在所有肝癌组织中呈100%增高表达。在体外细胞实验中，HOXA13在肝癌细胞系中的表达水平明显高于正常肝组织细胞系[3-4]。此外，利用siRNA敲除HOXA13基因后，肝癌细胞的增殖能力明显下降[3]。由此可见，HOXA13与肝癌的发生可能有着密切的联系。

本实验显示，血浆HOXA13蛋白水平在肝癌组分别较肝硬化组、健康对照组增高(表1)。肝癌的发生是一个连续的过程，怎样提高肝癌的诊断水平是长期困扰医疗工作者的问题。本实验中以肝硬化组为对照时，AFP诊断肝癌的敏感度和特异度分别为61.3%和80.0%，HOXA13诊断肝癌的敏感度和特异度分别为71.0%和91.7%，HOXA13与AFP联合诊断肝癌可以得到更高的敏感度(表2)。可见，HOXA13可能成为新的肝癌诊断标志物，用以弥补AFP的不足，但是在临床应用之前还需要多中心大样本的临床试验进一步证实。

肝癌发生的分子机制非常复杂，只有少部分癌症发生通路被确定，如Wnt/β-catenin通路和肝干细胞通路[7]。有研究证实，HOXA13在肝卵圆细胞(肝干细胞)中明显增高，而并未在完全分化的细胞中增高，肝脏干细胞的异常存在被广泛认为是肝癌发生的重要事件之一[4]。这可能与HOXA13在肝癌中异常增高表达有关，但具体机制尚未明确。

有一种名为HOTTIP的长链非编码RNA可以通过修饰组蛋白以调控基因的表达，转录后HOTTIP可以结合WDR5蛋白(WD40家族的一种)从而激活其他基因的表达[3]。MLL1是WDR5的重要结合蛋白之一，WDR5/MLL1复合体可使组蛋白H3甲基化，进而促进HOXA13转录[3]。HOX基因家族高度保守，包含一段长183 bp的核酸片段，翻译后形成长约60个氨基酸的螺旋-转角-螺旋长肽链，可以结合在细胞周期S和G1中特定的DNA结合区域，在细胞的分化和增殖过程中发挥重要的调控作用[8]。HOXA13蛋白可以与eIF4E蛋白形成复合体，帮助一些特殊的转录因子(如ODC、CyclinD1、c-myc、VEGF和FGF-2等)更易通过细胞核屏障，这些转录因子均与细胞分化、增殖密切关联[2]。但是HOXA13在肝癌的发生发展过程中发挥作用的具体机制还需要进一步探索。癌细胞死亡后细胞核的破裂或者分泌小泡的分泌作用可能是外周血HOXA13蛋白增高的主要原因[9]。

综上，血浆HOXA13蛋白在肝癌诊断方面具有重要的应用价值，与AFP联合可以提高肝癌诊断效能。

参考文献

[1]Chen C W,Armstrong S A.Targeting DOT1L and HOX gene expression in MLL-rearranged leukemia and beyond[J].Exp Hematol,2015,43(8):673-684.

[2]Cillo C,Schiavo G,Cantile M,et al.The HOX gene network in hepatocellular carcinoma[J]. Int J Cancer,2011,129(11):2577-2587.

[3]Quagliata L,Matter M S,Piscuoglio S,et al.Long noncoding RNA HOTTIP/HOXA13 expression is associated with disease progression and predicts outcome in hepatocellular carcinoma patients[J].Hepatology,2014,59(3):911-923.

[4]Huang T,Chesnokov V,Yokoyama K K,et al.Expression of the Hoxa-13 gene correlates to hepatitis B and C virus associated HCC[J].Biochem Biophys Res Commun,2001,281(4):1041-1044.

[5]Maluccio M,Covey A.Recent progress in understanding, diagnosing, and treating hepatocellular carcinoma[J].CA Cancer J Clin,2012,62(6):394-399.

[6]Na K,Jeong S K,Lee M J,et al.Human liver carboxylesterase 1 outperforms alpha-fetoprotein as biomarker to discriminate hepatocellular carcinoma from other liver diseases in Korean patients[J].Int J Cancer,2013,133(2):408-415.

[7]El-Serag H B.Epidemiology of Hepatocellular Carcinoma[J].Surg Oncol Clin North Am,2015,24(1):1-17.

[8]Grier D G,Thompson A,Kwasniewska A,et al.The pathophysiology of HOX genes and their role in cancer[J].J Pathol,2005,205(2):154-171.

[9]韩霜.血清 AFP、CA125、CA199联合检测在原发性肝癌中的诊断价值[J].河南医学研究,2015,24(1):100.

Diagnostic value of the plasma HOXA13 protein for hepatocellular carcinoma

Chen Mingkai, Zhang Siyu, Yang Yuxiu

(People’sHospitalofZhengzhouUniversity,Zhengzhou450000,China)

【Abstract】ObjectiveTo explore the diagnostic value of the plasma HOXA13 protein for hepatocellular carcinoma. Methods The research objects were divided into hepatocellular carcinoma group (n=62), liver cirrhosis group (n=30) and healthy control group (n=30), including patients and healthy people from March 1, 2014 to December 30, 2014 in People’s Hospital of Zhengzhou University. Plasma HOXA13 protein and α-fetoprotein (AFP) levels of research objects were measured by enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA).ResultsThe average of the plasma HOXA13 protein expression in HCC [(715.42±352.31) pg/ml] was significantly higher than that of liver cirrhosis group [(265.58±159.27) pg/ml] and healthy control group [(215.50±120.93) pg/ml](P<0.05).When combining AFP and HOXA13 protein, greater sensitivity of HCC(88.7%)could be achieved than HOXA13 protein(71.0%)or AFP(61.3%), respectively. ConclusionPlasma HOXA13 protein may have important value in the diagnosis of HCC. The combination of HOXA13 and AFP could improve the sensitivity of HCC.

【Key words】hepatocellular carcinoma；plasma；HOXA13；α-fetoprotein；enzyme-linked immunosorbent assay

通讯作者：杨玉秀，E-mail：yangyuxiu55@126.com。

【中图分类号】R 735.7

doi:10.3969/j.issn.1004-437X.2016.06.005

(收稿日期：2015-10-23)