引用本文
张健清, 张式鸿, 黄汉, 王东, 邓琅辉, 程玮. 肺癌患者肿瘤型M2丙酮酸激酶水平及其临床意义. 2009, 24(2): 111-113
ZHANG Jianqing, ZHANG Shihong, HUANG Han, WANG Dong, DENG Langhui, CHEN wei. The clinical significance of plasma tumor type M2 pyruvate kinase level in patients with lung cancer. Labratory Medicine, 2009, 24(2): 111-113  
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《检验医学》编辑部
肺癌患者肿瘤型M2丙酮酸激酶水平及其临床意义
张健清1, 张式鸿1, 黄汉1, 王东1, 邓琅辉1, 程玮2
1.中山大学附属第一医院检验医学部,广东 广州 510080
2.广州市越秀区儿童医院,广东广 州 510115

作者简介:张健清,男,1969年生,主管技师,主要从事临床检验和肿瘤标志检验与应用研究工作。

通讯作者:张式鸿,联系电话:020-87332200-8462。

摘要
目的

通过检测肺癌患者血浆肿瘤型M2丙酮酸激酶(TU M2-PK)水平并进行分析,为临床诊治提供依据。

方法

采用酶联免疫吸附试验(ELISA)分别检测95例肺癌患者、80例良性肺部疾病患者和100名健康体检者血浆TU M2-PK水平,并进行比较分析。

结果

肺癌组血浆TU M2-PK与良性肺疾病组和健康对照组比较差异有统计学意义( P<0.01);随病程进展肺癌患者TU M2-PK的阳性率逐步升高,肺癌Ⅲ、Ⅳ期患者TU M2-PK阳性率(80%、88%)明显高于Ⅰ、Ⅱ期患者(40%、56%)( P<0.05);有淋巴结转移的患者TU M2-PK阳性率(78%)明显高于未转移患者(33%)( P<0.05)。TU M2-PK诊断肺癌的灵敏度为69%,特异性为96%。

结论

TU M2-PK对肺癌的辅助诊断有一定的临床价值,可以作为一项新的肺癌标志物应用。

关键词: 丙酮酸激酶; 肺癌; 诊断; 肿瘤标记
中图分类号:Q555 文献标志码:A 文章编号:1673-8640(2009)02-0111-03
The clinical significance of plasma tumor type M2 pyruvate kinase level in patients with lung cancer
ZHANG Jianqing1, ZHANG Shihong1, HUANG Han1, WANG Dong1, DENG Langhui1, CHEN wei2
1.Department of Clinical Laboratory, the First Affiliated Hospital of SUN YAT-SEN University,Guangdong Guangzhou 510080,China
2.Yue xiu Sistr5ict Childen's Hospital,Guangdong Guangzhou 510115,China
Abstract
Objective

To analyze the level of tumor type M2 pyruvate kinase(TU M2-PK) in patient with lung cancer in order to provide basis for clinical diagnosis and treatment.

Methods

The plasma levels of TU M2-PK in 95 lung cancer patients,80 benign lung disease patients and 100 normal controls were determined by enzyme linked immunosorbent assay(ELISA).

Results

The plasma levels of TU M2-PK in lung cancer patients were singificantly higher than that in benign lung disease patients and normal controls (P<0.01). The positive rate of TU M2-PK in lung cancer steadily with the course progress. The TU M2-PK positive ratie in patient with the stage Ⅲ or Ⅳ of lung cancer (80%,88%)was higher than that of the stage Ⅰor Ⅱ(40%,56%)(P<0.05). The TU M2-PK positive rate in lung cancer patients with metastase(78%)was higher than that in without metastase(33%)(P<0.05). The TU M2-PK diagnostic sensitivity and specificity were 69% and 96%,respectively.

Conclusions

The TU M2-PK has clinical value for the diagnosis of lung cancer,and it can be used as a new tumor marker of lung cancer.

Keyword: Pyruvate kinase; Lung cancer; Diagnosis; Tumor marker

多年来, 国内外对肺癌标志物的基础及临床研究虽然取得了一些进展, 但至今仍未发现一种结果稳定、有特异性的肿瘤标志物。丙酮酸激酶(PK)是糖酵解途径的一个关键酶[1], 作为PK同工酶的M2-PK主要表达于肺、正常肾脏的远曲小管、胚胎和未分化或增生的组织。近来, 国外研究认为肿瘤型M2-PK(TU M2-PK)与肿瘤的生物学行为有关。以往研究显示TU M2-PK在胃肠恶性肿瘤血中明显升高, 可以区别肿瘤的性质[2]。我们对100名健康体检者、80例良性肺部疾病患者和95例肺癌患者手术前血浆TU M2-PK进行检测, 探讨这个新的肿瘤标志物在肺癌辅助诊断中的意义。

材料和方法
一、研究对象

收集2005年12月至2006年12月在中山大学附属第一医院住院患者的病例资料, 所有患者术前未经过放化疗, 无急慢性炎症病史, 临床资料齐全。肺癌组95例均经临床及病理组织学确诊, 男65例, 女30例, 年龄31~88岁; 其中腺癌33例, 鳞状细胞癌(鳞癌)30例, 小细胞肺癌23例, 混合型肺癌9例。根据2002年国际抗癌联盟(UICC)修订的肺癌TNM分期[T:原发肿瘤(primary tumor), N:邻近淋巴腺转移(regional lymph nodes), M:远处器官转移(distant metastasis)]分期标准分为0期1例、Ⅰ 期15例、Ⅱ 期23例、Ⅲ 期30例、Ⅳ 期26例; 无淋巴结转移者18例, 有淋巴结转移者77例。良性肺疾病组为同期住院患者80例, 男50例, 女30例, 年龄29~74岁。健康对照组100名, 均为门诊健康体检者, 男60名, 女40名, 年龄22~69岁。对良性肺疾病组或体检者组血浆TU M2-PK阳性者随访复查。

二、方法

1. 样本的采集 待检查者均空腹无菌抽取外周静脉血2 mL, 乙二胺四乙酸盐(EDTA)抗凝处理, 1~2 h内3 000 r/min离心10 min, 收集血浆-70 ℃冰箱保存待测, 肿瘤患者取样前均未经过任何抗肿瘤治疗。所有样本均无溶血、脂血。

2. 血浆TU M2-PK测定 试剂盒由德国ScheBo○R Tech公司提供, 用双抗体夹心酶联免疫吸附试验(ELISA)测定TU M2-PK浓度[3], 采用BIO-RAD550酶标仪(450nm)比色定量, 酶的多少以每毫升酶制剂含有多少酶活力单位表示(U/mL)。标准品为厂家提供的TU M2-PK, 检测范围0~100 U/mL, 对含量在标准曲线最高值以外的样本稀释10~20倍后重新测定, 具体见试剂盒说明书。所有样本均作双管平行测定。以试剂盒提供的TU M2-PK> 15 U/mL者定为阳性。

三、统计学方法

利用SPSS11.5统计软件包进行数据处理。偏态分布数据用中位数(范围)表示, 组间数据比较行非参数Kruskal-Wallis检验, 两两比较行Q检验。计数资料比较用χ 2检验。

结 果
一、各组血浆TU M2-PK水平比较

肺癌组血浆TU M2-PK浓度明显高于良性肺疾病组和健康对照组(P< 0.01); 良性肺疾病组与健康对照组相比差异无统计学意义(P> 0.05), 见表1。

表1 不同组别血浆中TU M2-PK水平(U/mL)
二、肺癌组TU M2-PK水平、阳性率与临床病理分期参数的关系

肺癌Ⅲ 期、Ⅳ 期患者TU M2-PK水平及阳性率明显高于Ⅰ 期、Ⅱ 期(P< 0.05), 0期因病例数少未进行统计学比较; 有淋巴结转移患者的TU M2-PK水平及阳性率高于未发生转移患者(P< 0.05), 见表2。

表2 血浆中TU M2-PK浓度和阳性率与临床病理分期的关系(U/mL)
三、TU M2-PK对不同病理类型肺癌诊断的阳性率

以TU M2-PK> 15 U/mL为阳性判断标准, 肺癌组TU M2-PK阳性率高于良性肺疾病组及健康对照组(P< 0.01); 在不同病理类型的肺癌中, 鳞癌、腺癌和混合癌均高于小细胞肺癌(P< 0.05); 而在鳞癌、腺癌和混合癌这3类型中则差异无统计学意义(P> 0.05)。TU M2-PK诊断肺癌的灵敏度为69%、特异性为96%。而良性肺疾病组和健康对照组阳性率分别为4%和3%, 对阳性者进行1年随访复查未发现肿瘤证据, 见表3。

表3 TU M2-PK在不同类型肺癌中的阳性率(%)
讨 论

M2-PK是丙酮酸激酶4种同工酶(分别为L、R、M1和M2型)之一, 主要表达于肺、正常肾脏的远曲小管、胚胎和未分化或增生的组织。TU M2-PK在恶性肿瘤中异常表现有多方面原因。现已证实, 其中一方面是由于M2-PK酪氨酸位点磷酸化, 使四聚体解离为二聚体, 在肿瘤细胞中以磷酸化丙酮酸低亲和力的二聚体形式优先大量表达M2-PK, 二聚体的M2-PK(即为TU M2-PK)与磷酸烯醇丙酮酸亲和力很低, 从而导致磷酸烯醇类物质的堆积, 使1, 6-二磷酸果糖降解为丙酮酸明显减少, 而DNA合成增加[4]。另外, 恶性肿瘤能量代谢异常也是TU M2-PK增高的主要原因之一。正常肺组织表达的主要为四聚体的M2-PK。目前研究表明, 体液中之所以能检测到TU M2-PK很可能为肿瘤在坏死或转移过程中把TU M2-PK释放出来[5]。根据ELISA原理, 使用双抗体夹心法定量测定血浆TU M2-PK浓度, 所用的2种单克隆抗体分别针对TU M2-PK的不同部位, 并且这些特异性的抗体不与丙酮酸激酶的其他异构体结合[2]。本研究表明, 肺癌患者血浆TU M2-PK水平明显高于良性肺疾病组及健康对照组(P< 0.01); 按照TNM分期, Ⅲ 、Ⅳ 期肺癌患者血浆TU M2-PK水平均显著高于Ⅰ 、Ⅱ 期患者。有淋巴结转移患者的血浆TU M2-PK水平显著高于无转移患者, 这可能提示TU M2-PK随着肿瘤的进展, 其血浆浓度逐步增加, 这可能是因为肿瘤逐步增大, 大量肿瘤细胞坏死或大量转移过程中释放出大量TU M2-PK。Schneider等[6]也证实:随着肿瘤期别的增高, TU M2-PK在血中的含量也随之增高。

本研究结果显示, TU M2-PK对肺癌的灵敏度为69%, 特异性为96%; 同时发现TU M2-PK在小细胞肺癌的诊断中阳性率较低(仅为35%), 而在小细胞肺癌诊断中神经元特异性烯醇化酶(NSE)是目前多种肺癌肿瘤标志物中灵敏度最高的[7], 或许可以通过与NSE联合检测的方式来提高其对这种类型肺癌的灵敏度。灵敏度提高的同时特异性也许随之会降低, 但对肿瘤的筛查, 漏诊比误诊更可怕, 因为误诊可以通过其他检查来排除, 而漏诊连检查的机会都没有。在良性肺疾病中有4%的阳性率, 经过随访未发现肿瘤证据, 原因有待进一步研究。据报道TU M2-PK在胃肠道恶性肿瘤中也明显升高, 对胃癌的灵敏度为50%, 对结直肠癌的灵敏度为69%[2]。因此TU M2-PK可以作为肺癌的辅助诊断指标。

我们还将继续观察TU M2-PK在肺癌患者治疗后的水平, 了解其在评估手术疗效及预测预后的作用。

The authors have declared that no competing interests exist.

参考文献
[1] Eigenbrodt E, Basenau D, Holthusen S, et al. Quantification of tumor type M2 pyruvate kinase (Tu M2-PK) in human carcinomas[J]. Anticancer Res, 1997, 17(4B): 3153-3156. [本文引用:1]
[2] 张波, 陈道达, 王国斌, 等. 肿瘤M2型丙酮酸激酶在胃肠道恶性肿瘤诊断中的临床价值[J]. 中华胃肠外科杂志, 2004, 7(3): 199-201. [本文引用:3]
[3] Hugo F, Fischer G, Eigenbrodt E. Quantitative detection of tumor M2-PK in serum and plasma[J]. Anticancer Res, 1999, 19(4A): 2753-2757. [本文引用:]
[4] Mazurek S, Eigenbrodt E. The tumor metabolome[J]. Anticancer Res, 2003, 23(2A): 1149-1154. [本文引用:1]
[5] Mazurek S, Boschek CB, Hugo F. Pyruvate kinase type M2 and its role in tumor growth and spreeding[J]. Semin Cancer Biol, 2005, 15(4): 300-308. [本文引用:1]
[6] Schneider J, Peltri G, Bitterlich N, et al. Fuzzy logic-based tumor marker profiles including a new marker Tumor M2-PK improved sensitivity to the detection of progression in lung cancer patients[J]. Anticancer Res, 2003, 23(2A): 899-906. [本文引用:1]
[7] 於席芳. 多肿瘤标志物蛋白芯片检测系统对肺癌诊断的临床应用[J]. 中国医学检验杂志, 2006, 7(1): 12-14. [本文引用:1]