tM2-PK在结直肠癌的应用价值临床研究

叶　红

(天门市第一人民医院 病理科,湖北 天门431700)



tM2-PK在结直肠癌的应用价值临床研究

叶红

(天门市第一人民医院 病理科,湖北 天门431700)

摘要：目的研究肿瘤型丙酮酸激酶(tM2-PK)在结直肠癌患者表达情况及其与结直肠癌临床病理特征的关系。方法以49例结直肠癌患者为研究对象，免疫组化检测癌组织以及癌旁组织tM2-PK表达情况，并研究癌组织tM2-PK与患者血清tM2-PK水平相关性，分析tM2-PK与结直肠癌患者病理特征关系。结果49例结直肠癌患者癌组织与癌旁组织tM2-PK阳性率分别为81.6%、42.9%，两者存在统计学差异(P<0.05)；结直肠癌组织最大 Φ≥5 cm结直肠癌tM2-PK阳性率高于最大 Φ<5 cm结直肠癌，在TNM分期中Ⅲ+Ⅳ期tM2-PK阳性率高于Ⅰ+Ⅱ期，不同Duck分期上C+D 期tM2-PK阳性率高于A+B期；在不同年龄、性别以及不同分化程度上tM2-PK阳性率无统计学差异(P>0.05)； 40例结直肠癌患者癌组织tM2-PK阳性患者，平均评分7.53±1.94，其tM2-PK血清浓度26.59±10.24，两者呈正相关，r=0.876，P=0.001 5，有统计学意义(P<0.05)。结论tM2-PK在结直肠癌的早期诊断，病情评估以及预后判断上有广阔前景。

关键词：结直肠癌；肿瘤型丙酮酸激酶

(ChinJLabDiagn,2016,20:0925)

结直肠癌(Colorectal cancer，CRC)为临床常见的恶性肿瘤，近年其发病率不断攀升，在我国已位居恶性肿瘤发病率的第三位[1]，且呈现出年轻化趋势，对人类的生命健康形成了严重的威胁。根治性外科手术为治疗结直肠癌的主要手段，对于早期结直肠癌患者往往可取得较好的疗效。而目前临床对于结直肠癌的早期诊断尚缺乏灵敏性、特异性俱佳的指标，大部分结直肠癌患者一经诊断往往处于中晚期阶段，已失去治疗的最好时机[2]。肿瘤型丙酮酸激酶(tM2-PK)为糖酵解途径中关键酶丙酮酸激酶的一种胚胎型同工酶，近年其作为一种新型的肿瘤标志物引起临床研究人员的广泛关注[3,4]，本文对49例结直肠癌患者临床资料进行了回顾性分析，旨在探讨结直肠癌患者tM2-PK的表达情况以及与其与结直肠癌临床病理特征的关系。

1资料与方法

1.1临床资料

2013年1月至2014年12月我院肿瘤科行结直肠癌根治术患者49例为研究对象，其中男性32例，女性17例，年龄42-82岁，平均年龄(61.3±6.9)岁，49例结直肠癌患者均经临床病理确诊，其中TNM分期情况：Ⅰ期+Ⅱ期25例，Ⅲ期+Ⅳ期24例；肿瘤大小情况：最大直径≥5 cm 28例，<5 cm 21例；中低分化结直肠癌32例(粘液腺癌、印戒细胞癌归于低分化癌)，高分化结直肠癌17例；Duke 分期情况：A+B 期22例，C+D期27例。49例结直肠癌患者术后癌组织标本设为组织观察组，49例结直肠癌患者术后距癌组织边缘大于10 cm正常组织标本设为组织对照组。所有研究对象均签署知情同意书，研究经医院伦理会讨论通过。

1.2方法

1.2.1组织tM2-PK检测tM2-PK检测试剂采用北京中杉金桥生物有限公司产品，按试剂盒说明书操作。结果判读：细胞出现黄色颗粒为阳性。具体如下：①细胞无着色0 分、浅黄色1分、棕黄色2分、棕褐色3分；②阳性细胞占比例分为 0 分为<5 %、1分为5%-10%、 2 分为11%-50%、3 分为51%-80%、4 分为>80%。③将两者评分的乘积作为阳性结果判断，0 分(-)；1-4 分为(+)；5-8 分为(++)；9-12 分为(+++～++++)。

1.2.2血清tM2-PK检测所有研究对象于术前空腹取血，离心分离血清，酶联免疫吸附法(ELISA)检测血清tM2-PK含量，试剂采用北京中杉金桥生物有限公司产品，严格按试剂操作说明书操作。

1.3统计学分析

采用SPSS17.0进行统计学分析，计数资料采用率表示，组间率的比较采用χ2检验，相关性分析采用Spearman相关性分析，以P<0.05具有统计学意义。

2结果

2.1结直肠癌患者癌组织与癌旁组织tM2-PK阳性比较

结直肠癌患者癌组织与癌旁组织tM2-PK阳性率经卡方检验分析，有统计学差异(P<0.05)，癌组织tM2-PK阳性率高于癌旁组织tM2-PK阳性率,见表1。

表1　结直肠癌患者癌组织与癌旁组织tM2-PK阳性比较

2.2结直肠癌组织tM2-PK与病理特征关系

经卡方检验分析比较，结直肠癌组织tM2-PK在不同肿瘤大小，不同TNM分期、不同Duck分期上存在统计学差异(P<0.05)，最大 Φ≥5 cm结直肠癌tM2-PK阳性率高于最大 Φ<5 cm结直肠癌，在TNM分期中Ⅲ+Ⅳ期tM2-PK阳性率高于Ⅰ+Ⅱ期，不同Duck分期上C+D 期tM2-PK阳性率高于A+B期；在不同年龄、性别以及不同分化程度上tM2-PK阳性率无统计学差异(P>0.05),见表2。

表2　结直肠癌组织tM2-PK与病理特征关系

2.3结直肠癌患者癌组织tM2-PK评分与血清tM2-PK水平相关性分析

40例结直肠癌患者癌组织tM2-PK阳性患者，平均评分7.53±1.94，其tM2-PK血清浓度26.59±10.24，经Spearman相关性分析，两者呈正相关，r=0.876，P=0.0015，有统计学意义(P<0.05)。

3讨论

结直肠癌好发于老年人群，男性多于女性，病因与生活方式、遗传、大肠腺瘤等关系密切。发病较为隐匿，患者早期多无任何临床症状，或仅表现为便血，临床几种常用的肿瘤标志物缺乏灵敏性以及特异性。患者就医多处于中晚期，预后较差，资料显示[5]：我国结直肠癌的五年生存率在50%-70%之间。结直肠癌也是目前最有预防前景的癌症之一[6]，关键是早期诊断，早期发现。

丙酮酸激酶(PK)为糖酵解途径催化生成第二个ATP反应的关键酶，具有4种不同组织特异性的同工酶PK-L、PK-R、PK-M1以及PK-M2，活性形式为四聚体。M2亚型即tM2-PK表达于胚胎、肺、肾、未分化以及增殖细胞中，不同于其他三种同工酶，tM2-PK在缺氧诱导因子(HIF-1)作用下，Ser、Tyr位点易发生磷酸化[7]，由四聚体活性形式转变为二聚体形式而导致催化活性大幅减弱，而导致烯醇式丙酮酸(PEP)累积促进细胞的快速增殖。tM2-PK在肿瘤细胞中呈现出过度表达而成为肿瘤细胞特征性的糖代谢酶[8]。自1993年tM2-PK在德国汉堡肿瘤标志物研讨会上首次被提出作为一种新的肿瘤标志物以来[9]，tM2-PK在肺癌、恶性血液病、消化道肿瘤等领域的研究得到广泛的开展[10]，在肿瘤早期诊断、疗效评价，预后评估均有重要的临床应用价值。

本研究显示49例确诊的结直肠癌患者中癌组织tM2-PK阳性率高达81.6%，且以强阳性(++以上)居多，结直肠癌患者癌组织边缘大于10 cm的周边正常组织标本tM2-PK阳性率为42.9%，以(+)居多，两者存在统计学差异，Schneider J等研究显示[11]：tM2-PK作为结直肠癌的早期诊断肿瘤标志物的灵敏度远高于胃肠道肿瘤的传统肿瘤标志物CEA、CA19-9及CA724，在肿瘤治疗的动态监测上有广阔的应用前景。结直肠癌组织tM2-PK与其病理特征关系研究上，数据显示：在不同年龄、性别以及不同分化程度上tM2-PK阳性率无统计学差异，癌组织tM2-PK阳性率与结直肠癌肿瘤大小、TNM分期以及Duck分期密切相关，肿瘤细胞的新陈代谢与正常细胞存在差异性，肿瘤细胞tM2-PK二聚体占据优势地位，细胞通过谷氨酸酵解供能，而有氧糖酵解促进肿瘤细胞的生长及转移。即使缺氧状态下，肿瘤细胞仍能大量生长，肿瘤面积越大，侵袭性越强，促使tM2-PK的高表达[12]，其阳性率越高。组织tM2-PK的阳性强弱一定程度上可作为肿瘤预后评估的参考指标。动物实验显示[13]：随着小鼠机体M2-PK表达的抑制，其在异体移植中形成肿瘤的能力明显降低，也进一步证明了tM2-PK与肿瘤的形成、增殖密切相关，同时也为相关肿瘤的分子靶向治疗提供了一个新的方向。

组织tM2-PK的检测在临床缺乏诊断的前瞻性以及大范围筛查的可行性，在研究中我们对结直肠癌患者组织tM2-PK阳性评分与患者tM2-PK的血清水平进行了相关性分析，结果显示：组织tM2-PK阳性评分与患者tM2-PK的血清水平呈正相关，相关系数为0.876，患者血清中tM2-PK来源于肿瘤组织细胞坏死以及肿瘤转移过程的释放，能一定程度反映肿瘤的发生、进展以及预后，血液的采集方便、快速、无创，也为结直肠癌的筛查提供一种新的途径。综上所述，tM2-PK在结直肠癌的早期诊断，病情评估以及预后判断上有广阔前景。

参考文献：

[1]李勇，王俊江，林锋，等.联合检测肿瘤M2-PK与CEA和FOBT对结直肠癌早期发现的意义[J].华南国防医学杂志，2011，25(6)：479.

[2]卢仁泉 ,郭林,许晓峰．胃肠道恶性肿瘤患者血浆肿瘤型 M2-丙酮酸激酶的测定及其临床价值[J].检验医学，2008，23(4)：370.

[3]谭莉，王琳，巴亚斯古楞，等．一种新的肿瘤标志物TU-M2-PK的研究进展[J].中外医学研究，2011，9(34)：159.

[4]方伟达，梁文勇，余其昌.肿瘤型M2丙酮酸激酶在乳腺癌中的表达的意义及其临床应用价值[J].中国医药导报，2010，7(35)：22.

[5]叶维洁，金冶宁.肿瘤型丙酮酸激酶在在结直肠癌血浆中的测定及其临床应用价值[J].现代肿瘤医学，2010，18(03)：511.

[6]孙倩．M2型丙酮酸激酶(PKM2)在肿瘤代谢和发生中的作用[J].基础医学与临床,2012,32(5):462.

[7]梁道源，姚桂琴.肿瘤型丙酮酸激酶与消化系统肿瘤的研究[J].医学综述,2007,13(13):984.

[8]MGV Heiden，JW Locasale，KD Swanson，et al.Evidence for an alternative glycolytic pathway in rapidly proliferating cells[J].Science,2010,329(5998):1492.

[9]W Luo，H Hu，R Chang，et al.Pyruvate kinase M2 is a PHD3-stimulated coactivator for hypoxia-inducible factor 1[J].Cell,2011,145(5):732.

[10]S Mazurek.Pyruvate kinase type M2: a key regulator of the metabolic budget system in tumor cells.[J].International Journal of Biochemistry & Cell B,2011,43(7):969.

[11]Schneider J,Bitterlich N,Schulze G.Improved sensitivity in the diagnosis of gastro-intestinal tumors by fuzzy logic-based tumor marker profiles including the tumor M2-PK[J].Anticancer Res,2005,25(3A):1507.

[12]W Thian-Sze，L Xiao-Bing，CWH Ambrose，et al.Identification of pyruvate kinase type M2 as potential oncoprotein in squamous cell carcinoma of tongue through microRNA profiling[J].International Journal of Cancer Journal Intern,2008,123(2):251.

[13]詹成，时雨，王群.丙酮酸激酶M2型应用于肿瘤诊断与治疗的研究进展[J].中华肿瘤防治杂志,2013,29(13):1043.

文章编号：1007-4287(2016)06-0925-04

中图分类号：R735.3

文献标识码：A

作者简介：叶红(1970-)，女，副主任医师，主要从事病理诊断工作。

(收稿日期：2015-10-16)

Study on the Clinical Application Value of the tM2-PK in the colorectal cancer

YEHong.

(TianmenMunicipalFirstPeople′sHospitalofHubei,Tianmen431700,China)

Abstract:ObjectiveTo study the tumor pyruvate kinase (tM2-PK) expression and its relationship with clinicopathological characteristics of colorectal cancer in patients with colorectal cancer.Methods49 cases of colorectal cancer patients for the study,next to the immunohistochemistry cancer tissue and cancer tissue tM2-PK expression and cancer research organizations tM2-PK and serum tM2-PK levels in patients with correlation analysis tM2-PK colorectal cancer patients with pathological relationship.Results49 cases of tissue tM2-PK positive rate of colorectal cancer in patients with cancer and adjacent tissues respectively 81.6%,42.9%,there was significant difference (P<0.05) between the two;colorectal cancer and colorectal largest Φ≥5 cm cancer tM2-PK was higher than the maximum Φ<5 cm of colorectal cancer in TNM staging Ⅲ+Ⅳ stage tM2-PK positive rate in Ⅰ+Ⅱ stage,different stages Duck on C+D positive rate of tM2-PK higher than that of a + B;no significant difference (P>0.05) at different ages,gender,and different degrees of differentiation on tM2-PK positive rate;40 cases of colorectal cancer cancer tissues tM2-PK-positive patients,with an average score 7.53±1.94,serum concentrations tM2-PK 26.59±10.24,a positive correlation,r=0.876,P=0.0015,statistically significant (P<0.05).ConclusiontM2-PK in the early diagnosis of colorectal cancer,as well as assess the prognosis of the disease and has good prospects.

Key words:colorectal cancer;tumor type pyruvate kinase