סרטן השחלות – החלבון HE4 או Human epididymal protein 4: האם סמן אמין יותר לסרטן השחלות? חלק א`.

פרופ' בן-עמי סלע, המכון לכימיה פתולוגית, מרכז רפואי שיבא,
תל-השומר; החוג לגנטיקה מולקולארית
וביוכימיה; פקולטה לרפואה סאקלר,
ואוניברסיטת תל-אביב. 

סרטן השחלות היא הסיבה החמישית במעלה לתמותה מממאירות בקרב נשים
בארה"ב, וששית בשכיחותה בקרב נשים בעולם כולו, כאשר שכיחות המחלה עולה עם
הגיל ועם השלב של חידלון הווסת.

על פי נתוני ה-ACS התגלו בארה"ב 22,280 מקרים חדשים בשנת 2012, ובאותה שנה
15,500 נשים נפטרו מסרטן השחלות. על פי נתוני ה-IARC בליון משנת 2012 שסוכמו
על ידי Ferlay וחב', שכיחות ממאירות זו
עולה מ-4.7 לכל מאה אלף נשים מתחת גיל 50 שנה, ל-29.6 מקרים לכל מאה אלף נשים בגיל
50-64 שנה. 

נכון להיום סרט השחלות היא הסיבה הראשונה במעלה לתמותה ממאירויות גינקולוגיות, שכן
כ-75% מהמקרים מתגלים בשלבים מתקדמים ומפושטים שלה, זאת כיוון שבשלבים המוקדמים
סרטן השחלות חסר תסמינים, ואין שיטת סריקה יעילה לגילוי מוקדם של ממאירות זו
(עפ"י Fountain וחב' ב-Gynecology Oncology משנת 2006). 

אכן, הפער הגדול בין שיעורי ההישרדות כאשר אבחון המחלה נעשה מוקדם
(80-90% הישרדות) או כאשר היא מאובחנת בשלב מאוחר (15-20% הישרדות), מבליט את
הנחיצות לסמנים אמינים לאבחון מבדיל בין סרטן שחלות ממאיר לבין מסה שפירה באזור
האגן.

הסמן HE4 זוהה לראשונה ואופיין על ידי Kirchhoff וחב' במהלך סריקה
דיפרנציאלית של ספריות cDNA של רקמה אפידידימאלית (יותרת האשך) בגבר, ופרסמו זאת 

ב-Biology
of Reproduction בשנת 1991. מכאן נגזר שמו של החלבון Human Epididymal
Protein 4 או HE4. 

מחקרי המשך גילו את הביטוי של HE4 במספר רקמות מחוץ למערכת הרבייה הגברית, כאשר בין השאר גילו Bingle וחב' בשיטת northern
hybridization mRNA נוכחות של HE4 בריאות, בכליות ובבלוטות
רוק נורמאליות (Oncogene משנת 2002). אנליזה של ביטוי HE4 ברמות נורמאליות וסרטניות
באדם על ידי mRNA microarray על ידי Galgano וחב' ב-Mod Pathology משנת 2006, וכן נמצא 

ש-HE4 מתבטא ברמות גבוהות באופן
יחסי בבלוטות הרוק ובטרכיאה (Clauss וחב' ב-Biochemical Biophysical Research Communication משנת 2005).

על ידי שימוש בשיטת PCR כמותית, גילו Jiang וחב' רמות גבוהות של HE4 באפידידימיס, בטרכיאה ובריאות, וכמויות ממוצעות בבלוטת הערמונית,
ברירית הרחם (אנדומטריום) ובשד. כמויות זעירות או חוסר ביטוי של HE4 יוחסו למעי הגס, לשחלה,
לכבד, לשליה, לתאי דם לבנים ולרקמת שריר השלד.

תכונות ביוכימיות של HE4

HE4 מקודד כפפטיד בעל משקל מולקולארי של 13,000 דלטון, אך בצורתו
הבשלה כגליקו-פרוטאין משקלו המולקולארי הוא 20-25 אלף דלטון, והוא חלבון חד
שרשרתי. האנליזה של חומצות אמינו של HE4 העלתה מספר ניכר של שיירי ציסטאין במספר לא זוגי, מה שמאפשר
לחלבון זה ליצור אינטראקציות עם חלבונים או פפטידים אחרים בקשר די-סולפידי.

כן נמצא שחלבון HE4 מכיל 2 מקטעים של WAP או whey acidic protein שהוא חלבון "מי הגבינה" העיקרי בחלב, והוא חיוני
בוויסות שגשוגם של תאי אפיתל ברמת השד. בנוסף, תפקיד WAP הוא כנראה דומה לזה של
מעכב סרין-פרוטאזות כגון elastase. מבחינה מבנית, מקטע WAP מורכב מ-50 חומצות אמינו ובתוכן 8 שיירי ציסטאין מה שמאפשר 4 קשרי
–S-S– תוך מולקולאריים.
מחקרים in
vitro תוך שימוש ב-mRNA של WAP הצביעו על כך שחלבון זה משפיע על התמיינותם ושגשוגם של תאים (Clauss וחב' ב-Biochem J משנת 2002).

WFDC2, הגן המקודד ל-HE4, ממוקם באדם על כרומוזום 20q12-13.1 על פי Iwabuchi וחב' ב-Cancer Research משנת 1995, והוא אחד מ-14
גנים הומולוגיים על כרומוזום זה המקודדים לחלבונים עם מקטעי WAP (על פי Drapkin וחב' ב-Cancer Research משנת 2005).

מעניין לציין שה-locus הכרומוזומאלי q13.20 לעתים קרובות מייצג יתרונות שגשוגיים למספר סוגי סרטן, כגון ממאירויות
של חלל הפה, השד, השחלה, המעי הגס, בלוטת הלבלב, הקיבה והרחם/ אמנם, locus כרומוזומאלי זה מקודד למספר חלבוני WAP כולל elafin–SLPI או Secreory
Leukocyte Proteinase Inhibitor, שזוהו כסמנים פוטנציאליים למספר סוגי סרטן (Wiedow וחב' ב- Journal of Biological
Chemistry משנת 1990).

למרות שאחדים מחלבונים אלה המכילים מקטעי WAP הם בעלי תפקיד כמעכבי
פרוטאזות, דווקא HE4 משולל יכולת עיכוב זו.

למרות שהריכוז הגבוה של HE4 ביותרת האשך מרמז על מעורבות של חלבון זה בפוריות הגבר, התפקיד
הפיזיולוגי של HE4 עדיין לא פוענח. היו שייחסו ל-HE4 תפקיד בתהליך ההבשלה של
תאי זרע (Kirchhoff וחב' ב-Biol Reprod משנת 1991).

החלבון HE4
כסמן לסרטן השחלות

תקופה ארוכה עסקו חוקרים בחיפוש אחר סמן אמין לסייע באבחון מוקדם של
סרטן השחלות, כמו גם לסייע בניטור יעילות הטיפול בממאירות זו.

HE4 הוא אחד החלבונים שביטויים עולה בממאירות של תא אפיתל שחלתיים,
וקבוצות אחדות פרסמו נתון זה בראשית העשור הקודם. בנוסף, הדגימו Hellström וחב' ב-Advances in Experimental
& Medical Biology משנת 2008, את המשמעות של HE4 ושל SMRP או Soluble Mesothelin-Related Peptides כסמנים לסרטן השחלות בנפרד או כתוספת למדידת
CA125.

על מנת למדוד את הריכוז של HE4 בנסיוב ולהחליט האם ריכוז מתאים לשמש סמן לסרטן השחלות, נדרשה
שיטת כימות טובה.

Hellström וחב' איחו את הגן המקודד ל-HE4 עם מקטעי Ig Fc מעכבר או מאדם, וחיסנו
עכברים עם תוצר האיחוי לקבלה של היברידומות מהן הפיקו 2 נוגדנים חד-שבטיים (2H5 ו-3D8) שזיהו אפיטופים שונים של
HE4. נוגדנים אלה שימשו
לבניית sandwich-ELISA למדידה אמינה של HE4 בנסיוב (Schller וחב' ב-Clin Cancer Res משנת 2008).

מחקרים אחדים הצביעו על הכדאיות בהכללת מדידת HE4 באנליזה רבת-משתנים של
הסיכון לסרטן השחלה, מה שיכול לשפר את הדיוק של בדיקת סקר לגילוי ממאירות זו, או
לצורך ניטור המחלה (Andersen וחב' ב-Gynecology Oncology משנת 2009). מחקר נוסף משנת 2008 בחברת Centocor בפנסילבניה לבחינת
נוגדנים חד שבטים להערכת ביצועיהם למדידת HE4 לצורך ניטור נשים עם סרטן השחלות, בחן שינויים ברמות HE4 בנסיוב של 80 מטופלות
בדגימות סדרתיות להערכת סטאטוס המחלה.

במחקר זה נמדדו רמות HE4 ב-354 דגימות (ממוצע של 4.4 דגימות לכל מטופלת). שינוי חיובי
הוגדר כ"עלייה ברמת HE4 שהייתה גבוהה לפחות ב-25% בהשוואה למדידה קודמת של מדד זה באותה
מטופלת".

תוצאות מחקר זה הראו שב- 76 מתוך 126 דגימות (60%) מהדגימות עם עלייה
ברמת מדד זה, נמצאה גם התקדמות במהלך המחלה.

לעומת זאת, ב-171 מתוך 228 דגימות (75%) בהן לא נמצאה עלייה משמעותית
ברמת HE4 ביו דגימות נסיוב של אותה
מטופלת, לא נמצא כל שינוי בסטאטוס המחלה. סך ההתאמה של ממצאי מדידת HE4 ומצב המחלה נקבע בניסוי
זה כ-70%.

על ידי microarrays של רקמות, Drapkin וחב' הראו ש-HE4 היה מוגבל למספר תת-סוגים היסטולוגיים של epithelial
ovarian carcinoma, ובשיטה זו נמצא ש-HE4 התבטא ב-93% בנוזל הסרוזי וב-100% באפיתל הרירית של השחלות במקרי
ממאירות. לעומת זאת, רק ב-50% של קרצינומת Clear-cells וב-0% של mucinous tumors היה ביטוי של HE4. יש לציין שהגידולים
האחרונים מהווים חלק מה-surface epithelial-stromal tumor של שאתות השחלה, ומהווים כ-36% מכלל שאתות
אלה. יחד עם זאת כ-75% מה-mucinous tumors של השחלה הם שפירים, 10% הם גבוליים, ורק 10% מהם ממאירים, מה
שיכול להסביר את ההתבטאות האפסית של HE4 בגידולים אלה.

רגישות וספציפיות של מדידת HE4
בהשוואה ל-CA125

כאמור נמצא ש-HE4 בא לביטוי במספר רקמות נורמאליות כולל האפיתל של מערכות הנשימה
והרבייה (Bingle וחב' ב-Oncogene משנת 2002).

רמות מוגברות של HE4 התגלו גם במספר שורות תאים סרטניים, כולל תאי סרטן של שחלה, ריאה,
מעי גס ושד. Galgano וחב' ב-Mod Pathology משנת 2004, הדגישו במיוחד את ביטוי HE4 בקרצינומה של השחלה
בהשוואה לרקמה בריאה של השחלות.

בשנת 2003 דווחו Hellström וחב' ב-Cancer Research משנת 2003 על גילוי רמות גבוהות של HE4 בנסיוב של מטופלות עם
סרטן שחלות.

בדיווח זה הודגש אמנם שהרגישות והספציפיות של מדידת HE4 הייתה דומה לזו CA125 באבחון
מבדיל של נשים בגיל חידלון הווסת עם סרטן השחלות מזה של נשים בריאות, אם כי צוין
שיש למדידת HE4 יתרון על CA125 בכך שתוצאות חיוביות שלו פחות שכיחות בנשים עם מחלה לא ממאירה.

אחת המטה-אנליזות העדכניות המשוות בין ביצועי HE4 ו-CA125 לגבי אבחון סרטן השחלות התפרסמה
ע"י Ferraro וחב' ב-Journal of Clinical
Pathology משנת 2013, והקיפה 13 מאמרים.

על ידי שילוב של ספציפיות ורגישות חושב המדד של likelihood
ratio או יחס הנראוּת (שהוא מדד המשמש להערכת כוחן או יעילותן של בדיקות
אבחון בזיהוי קיומם של מצבים או בזיהוי העדרם.

יחס נראוּת הוא היחס בין הסתברות תוצאות בדיקה מסוימת באנשים חולים
להסתברות תוצאות הבדיקה באנשים בריאים). לגבי HE4 נקבע יחס נראות חיובי (LR+) של 13.0 ויחס נראוּת
שלילי (LR-) של 0.23; לעומת זאת לגבי CA125 יחס הנראות החיובי נקבע
כ-4.2 ויחס נראוּת שלילי של 0.27. נראה כי מדידת HE4 עדיפה על זו של CA125 למטרה אבחון סרטן שחלות
בנשים חשודות למחלה גינקולוגית ממאירה.

מספר משמעותי של פרסומים הדגימו את היתרון של HE4 על CA125 כסמן של סרטן השחלות.
באופן ספציפי, היכולת של HE4 להבדיל בין מחלות שפירות ומחלות ממאירות הודגשה על ידי Rustin וחב' ב-Clinical Cancer
Research משנת 2004 וע"י Lowe וחב' ב-Cancer Epidemiology Biomarkers Preview משנת 2008 .

מחקר של Moore וחב' ב-Gynecology Oncology משנת 2008 בחן דגימות נסיוב ושתן של 259 נשים עם מסה אדנקסלית
המודגמת בדימות של האגן מטופלות לפני ניתוח לרמות CA125, כמו גם רמות HE4, אקטיבין, אינהיבין, osteopontin, קולטן מסיס ל-EGF, CA72-4,  ,mesothelin-related peptide ורמת human epidermal
growth factor receptor 2.

בין 259 נבדקות אלו נמצאו 233 נשים מתאימות לאנליזת סמנים אלה (67 עם
סרטן שחלות אפיתליאלי חודרני, ו-166 עם גידול שפיר בשחלות). מחקר אחרון זה הראה ש-HE4 כסמן יחיד היה בעל
הרגישות הגבוהה ביותר של 72.9% וספציפיות של 95%. השילוב של CA125 ו-HE4, השיג את הרגישות הגבוהה
ביותר בהשוואה על כל הסמנים הבודדים האחרים.

תוצאות מחקר זה היו כדלקמן: רמות HE4 היו מוגברות בדמם של-1.1%
מקבוצת הנבדקים הבריאים, ומוגברות בדמם של 12.3% מהנבדקים עם מחלות שפירות. לעומת
זאת CA125 נמצא מוגבר ב-9.9%
מהנבדקים הבריאים, וב-37% מאלה עם מחלות שפירות.

כשל כליות היה הגורם השכיח ביותר לרמות מוגברות של HE4 בנבדקים עם מחלות שפירות
(p=0.001), בהשוואה לנבדקים עם
מחלות שפירות אחרות. HE4 הראה ספציפיות גבוהה יותר מאשר CA125 בנבדקים עם מחלות
גינקולוגיות שפירות עם 1.3% של תוצאות מוגברות-כזובות לעומת 33.2% תוצאות
מוגברות-כזובות במדידת CA125.

שיעור התמותה מסרטן השחלות נמצא במתאם חזק עם שלב גילוי המחלה: הישרדות של 5 שנים
גבוהה מ-70% ב-Stage I או ב-stage II, אך פוחתת ל-0-20% כשהאבחון נעשה ב-stage III או ב-stage IV (עפ"י Jacobs וחב' ב-Moiecular Cell
Proteomics משנת 2004, ו-Bast וחב' ב-International Journal of Gynecological Cancer משנת 2005).

למעלה מ-3 עשורים היווה CA125 הסמן השולט בתחום אבחון סרטן השחלות מאז דווח עליו לראשונה על ידי
Bast ו-Knapp בשנת 1981 ב-J Clin Invest. אלא שבמרוצת השנים התברר
שחולשת סמן זה נעוצה ברגישות ממוצעת ובספציפיות נמוכה.

הרגישות האבחונית של CA125 בסרטן השחלות היא של 50% בנבדקות

ב-stage I ושל 80-90% בנבדקות ב-stage III וב-stage IV (עפ"י Molina וחב'

ב-Tumor Biology משנת 1992, Rosen וחב' ב-Gynecology Oncology משנת 2005, Moore וחב' ב-Gynecology Oncology משנת 2009, ו-Duffy וחב' ב-International Journal of Gynecological Cancer משנת 2005).

אך הבעיה החמורה יותר עם CA125 היא הספציפיות היחסית נמוכה שלו, כאשר רמות גבוהות של סמן זה
מתקבלות בממאירויות של רקמות גינקולוגיות אחרות כגון endometrium ו-endocervix, שאתות אפיתליאליות אחרות
כמו סרטן ריאות, ואף בממאירויות לא-אפיתליאליות כגון לימפומות (עפ"י Molina וחב' ב-Tumor Biology משנת 2009 ו-Sevinc וחב' ב-Oncology משנת 2003).

רמות גבוהות של CA125 יכולות להתקבל גם בתרחישים שפירים כולל כּשל של הכבד או הכליות,
ציסטות של השחלה, שרירנים (myomas) וכן בנשים בשלב שלפני מחידלון הווסת (Anastasi וחב' ב-Tumor Biology משנת 2010).

כמו כן רמות CA125 יכולות להשתנות משמעותית לאורך תקופת המחזור או ההיריון (Moore וחב' ב-Am J American
Journal of Obstetrics & Gynecology משנת 2010 ו-Nolen וחב' ב-Gynecology Oncology משנת 2010).

נמשיך ונדון בסמן HE4 במאמר ההמשך. 

בברכה, פרופ' בן-עמי סלע