能量代謝關(guān)鍵酶在肺癌惡性胸腔積液和血漿中的表達及意義.pdf

1、背景:
　　胸腔積液是常見的臨床胸膜疾病,很多疾病都可以引起胸腔積液,惡性疾病如支氣管肺癌、乳腺癌、惡性胸膜間皮瘤和胸膜的轉(zhuǎn)移性腫瘤,良性疾病如結(jié)核性胸膜炎、肺炎、化膿性胸膜炎、心力衰竭、低蛋白血癥、風濕、類風濕和系統(tǒng)性紅斑狼瘡,其中最常見的原因是結(jié)核和肺癌,惡性胸腔積液的腫瘤病人其平均生存期僅3-12個月,而良性胸腔積液通過抗結(jié)核、抗感染、激素、免疫抑制劑和對癥支持治療能治愈。因此,鑒別胸腔積液的良惡性對疾病的進一步治療和預(yù)后有

2、非常重要的意義。由于伴有惡性胸腔積液的腫瘤患者中位生存期非常短,因此對腫瘤患者進行無創(chuàng)或微創(chuàng)檢查非常重要。由于胸腔積液細胞學檢查的敏感性較低且不能預(yù)測預(yù)后,所以最近的研究目的是希望將胸腔積液中腫瘤標志物的檢測作為鑒別胸水良惡性的一個手段。然而,目前可利用的腫瘤標志物的敏感性和特異性有限。20世紀20年代,德國生物化學家瓦博格首先提出了腫瘤代謝的有氧糖酵解學說,該學說指:腫瘤細胞即使在氧氣充足的條件下也喜歡將大量的葡萄糖分解為乳酸并獲取能

3、量,而不是通過三羧酸循環(huán)和氧化磷酸化獲得能量。該理論被命名為瓦博格效應(yīng)或者叫有氧糖酵解,有氧糖酵解是惡性腫瘤最常見的代謝特點,他在腫瘤的生長、增殖、惡性、轉(zhuǎn)移、生存和藥物抵抗中扮演非常重要的作用?；谀[瘤細胞的有氧糖酵解,我們設(shè)計了 FDG-PET(氟脫氧葡萄糖-正電子發(fā)射體層掃描),目前 PET廣泛應(yīng)用于臨床,他是目前診斷腫瘤、指導腫瘤治療的最佳手段之一。由于腫瘤細胞為氧糖酵解,糖酵解過程中的三個限速酶 HK-2、PFK-1和 PKM

4、2在許多腫瘤如肺癌、乳腺癌、宮頸癌、肝癌、惡性黑色素瘤等中高表達,因此,檢測胸腔積液中 HK-2、PFK-1和 PKM2的表達可能對鑒別胸水的良惡性有輔助作用。很多腫瘤采用有氧糖酵解方式獲取能量,因此,有必要新建一株細胞系用于腫瘤能量代謝研究。
　　目的:
　　研究胸腔積液中HK-2、PFK-1和PKM2的表達在胸腔積液鑒別診斷中的價值;研究血漿中HK-2、PFK-1和PKM2的表達在腫瘤的早期診斷中的作用;建立一株新的人肺

5、腺癌細胞系,為我國肺癌的防治研究提供新的體外實驗?zāi)Ｐ汀?br>　　方法和結(jié)果:
　　第一部分:能量代謝關(guān)鍵酶在肺癌惡性胸腔積液中的表達及意義
　　本研究收集的胸腔積液根據(jù)患者住院的組織病理學和細胞病理學診斷分成兩組。一組是良性胸腔積液( n=34),由結(jié)核、肺炎、心衰和肝硬化引起;另一組是惡性胸腔積液( n=46),由肺癌引起。通過ELISA方法測定兩組胸腔積液中HK-2、PFK-1和PKM2的量。
　　1、惡性胸腔積

6、液中 HK-2的平均值為2298.97±1918.62 Mu/L,良性胸腔積液中 HK-2的平均值為1631.73±1340.58 Mu/L。差異具有統(tǒng)計學意義(U=436.0,W=1031.0,P=0.001),惡性胸腔積液中 HK-2的量明顯高于對照組。
　　2、惡性胸腔積液中 PFK-1的平均值為4165.43±2714.07 U/L,良性胸腔積液中 PFK-1的平均值為3184.97±2233.96 U/L。差異具有統(tǒng)計學

7、意義(U=463.0,W=1058.0, P=0.002),惡性胸腔積液中 PFK-1的量明顯高于對照組。
　　3、惡性胸腔積液中 PKM2的平均值為36.93±28.98 IU/mL,良性胸腔積液中 PKM2的平均值為23.11±18.12 IU/mL。差異具有統(tǒng)計學意義(U=461.0, W=1056.0, P=0.002),惡性胸腔積液中 PKM2的量明顯高于對照組。
　　4、肺腺癌胸腔積液中 HK-2的平均值為225

8、7.89±1809.81 Mu/L,肺鱗癌是3038.57±3158.19 Mu/L,小細胞肺癌是1586.65±347.73Mu/L。三組肺癌患者胸腔積液中 HK-2的表達均無顯著性差異(P>0.05)。
　　5、肺腺癌胸腔積液中PFK-1的平均值為4251.96±2846.75U/L,肺鱗癌是4134.15±2581.33 U/L,小細胞肺癌是3121.55±842.03 U/L。三組肺癌患者胸腔積液中PFK-1的表達均無顯著

9、性差異(P>0.05)。
　　6、肺腺癌胸腔積液中 PKM2的平均值為35.19±28.35 IU/mL,肺鱗癌是58.21±35.69 IU/mL,小細胞肺癌是23.41±4.27 IU/mL。三組肺癌患者胸腔積液中 PKM2的表達均無顯著性差異(P>0.05)。
　　第二部分:能量代謝關(guān)鍵酶在肺癌患者血漿中的表達及意義
　　本研究收集的血漿標本根據(jù)患者住院的組織病理學和細胞病理學診斷分成兩組。對照組血漿( n=29

10、),由結(jié)核、肺炎引起;另一組是惡性組血漿( n=37),由肺癌引起;在惡性組,有23例病人其胸腔積液與血漿匹配。通過 ELISA方法測定血漿中 HK-2、PFK-1和 PKM2的量。
　　1、惡性組血漿中HK-2的平均值為2065.88±1331.54 Mu/L,對照組中HK-2的平均值為1378.06±956.16 Mu/L。差異具有統(tǒng)計學意義(U=265.0,W=700.0, P=0.000),惡性組血漿中 HK-2的量明顯高

11、于對照組。
　　2、惡性組血漿中 PFK-1的平均值為3639.46±2063.83 U/L,對照組中PFK-1的平均值為2702.01±1897.96 U/L。差異具有統(tǒng)計學意義(U=320.0, W=755.0, P=0.005),惡性組血漿中 PFK-1的量明顯高于對照組。
　　3、惡性組血漿中 PKM2的平均值為32.09±30.28 IU/mL,對照組中 PKM2的平均值為19.31±14.38 IU/mL。差異具

12、有統(tǒng)計學意義(U=299.0, W=734.0, P=0.002),惡性組血漿中 PKM2的量明顯高于對照組。
　　4、肺腺癌血漿中 HK-2的平均值為2026.89±1169.92 Mu/L,肺鱗癌是2403.51±2090.48 Mu/L,小細胞肺癌是1628.09±550.83 Mu/L。三組肺癌患者血漿中 HK-2的表達均無顯著性差異(P>0.05)。
　　5、肺腺癌血漿中 PFK-1的平均值為4047.96±224

13、5.85 U/L,肺鱗癌是2422.69±926.03 U/L,小細胞肺癌是2802.10±199.91 U/L。三組肺癌患者血漿中 PFK-1的表達均無顯著性差異(P>0.05)。
　　6、肺腺癌血漿中 PKM2的平均值為34.16±30.90 IU/mL,肺鱗癌是30.80±34.88 IU/mL,小細胞肺癌是16.53±3.54 IU/mL。三組肺癌患者血漿中PKM2的表達均無顯著性差異(P>0.05)。
　　7、惡性

14、組胸腔積液與匹配的血漿中 HK-2、PFK-1和 PKM2的表達無差異( P>0.05)。
　　第三部分:肺癌惡性胸腔積液中癌細胞的培養(yǎng)
　　收集由組織病理學和/或者細胞病理學確診的肺癌病人的胸腔積液,分離和培養(yǎng)胸腔積液中的癌細胞。通過光學顯微鏡觀察、細胞 HE染色、細胞生長曲線、異種移植物實驗、組織 HE染色和染色體核型分析等方法來鑒定培養(yǎng)的癌細胞。在整個168h的觀察時間里,癌細胞始終處于持續(xù)增殖狀態(tài),可見潛伏期和指數(shù)生

15、長期,由于本細胞系傳代次數(shù)較少,生長活躍,7d還沒出現(xiàn)平頂期和退化衰亡期;體外培養(yǎng)細胞生長穩(wěn)定,細胞形態(tài)學及浸潤性生長結(jié)果表明該細胞系符合惡性細胞特性,裸鼠接種成功致瘤,瘤細胞形態(tài)與原患者的病理切片相似。
　　結(jié)論:
　　1、HK-2、PFK-1和PKM2可作為輔助鑒別胸腔積液良惡性的指標。
　　2、血漿中HK-2、PFK-1和PKM2水平可用于腫瘤的早期診斷。
　　3、HK-2、PFK-1和PKM2水平與肺癌的