肺癌患者胆碱激酶(Chok)及胆碱磷酸胞苷转移酶(PCYT)基因的表达水平研究

宋华勇 张帆 历永强 段永建 修雁



·论 著·

肺癌患者胆碱激酶(Chok)及胆碱磷酸胞苷转移酶(PCYT)基因的表达水平研究

宋华勇1张帆2历永强3段永建1修雁4

目的 探讨肺癌患者胆碱激酶及胆碱磷酸胞苷转移酶基因的表达水平。方法 选取2014年2月至2016年2月就诊于我院接受11C-胆碱PET/CT显像的可疑肺癌患者共68例，术后选取病变组织作为观察组，同时选取每例患者病变组织周围≥5cm处的正常组织作为自身对照组，将两组的组织分别进行病理检查和RT-PCR检测，分析两组患者病变组织胆碱激酶及胆碱磷酸胞苷转移酶基因的表达水平。结果 经RT-PCR检测，50例放射性高摄取的肺癌组织中Chok(0.75±0.13)和PCYT(0.73±0.21)基因的表达水平均显著高于对照组(0.34±0.11)、(0.35±0.05)，差异均有统计学意义(P<0.05)。9例放射性高摄取的肺癌组织和10例良性病变组织中Chok和PCYT基因的表达水平与对照组比较，差异均无统计学意义(P>0.05)。结论 大部分肺癌患者存在胆碱激酶及胆碱磷酸胞苷转移酶基因表达水平的升高。

肺癌；胆碱激酶；胆碱磷酸胞苷转移酶；表达水平

肺癌早期发现、早期诊断对于延长患者生存期作用重大[1]。新型PET显像剂11C-胆碱(choline)反映不同组织细胞胆碱代谢的差异，对肿瘤的诊断具有重要作用[2]。胆碱在体内的代谢主要在三个方面:胆碱的磷酸化,也被称为肯尼迪通路,指的是胆碱转运蛋白运输到细胞,闭塞的角色磷酸化生成磷酸胆碱,胆碱在PCYT催化胆碱磷酸和三磷酸胞嘧啶酸合成的胞二磷胆碱,然后经过一系列的反应，最终生成磷脂酰胆碱,参与细胞膜的合成[3-6]。在这个过程中,主要的闭塞和PCYT两个速率限制酶决定的反应程度;胆碱氧化,生成的氧化主要为三甲胺乙内酯;胆碱乙酰化作用,主要在胆碱乙酰转移酶产生乙酰胆碱,是神经递质重要作用[7，8]。

本研究以68例肺癌患者作为研究对象，分析11C-胆碱正电子发射断层显像/X线计算机体层扫描显像在肺癌诊断与分期中的应用价值，并分析肺癌患者胆碱激酶(Choline kinase,Chok)及磷酸胆碱胞苷转移酶基因的表达水平。现将研究结果报告如下。

资料与方法

一、研究对象

选取2014年2月至2016年2月就诊于我院接受11C-胆碱PET/CT显像的可疑肺癌患者共68例，男51例，女17例，年龄38-72岁，平均(53.62±9.76)岁。同时选取每例患者病变部位周围大于5cm处正常组织作为自身对照进行胆碱代谢的分子生物学检查。所有患者与对照组的年龄、性别和教育程度等差异无统计学意义(P>0.05)，具有可比性。

二、研究方法

1 仪器与试剂：PET/CT机(产地：匈牙利Mediso)；11C-胆碱由本院PET中心生产，放化纯度>95%；PCR仪(美国赛默飞世尔Piko系列)；VDS紫外凝胶摄像仪购自美国Phamacia公司；Trizol试剂购自美国Invitrogen公司;Oligo(d T)引物、逆转录酶均购自Fermentas公司；基因特异性引物、Beta-actin引物均由上海生工生物公司合成；TaqDNA聚合酶购自Fermentas生物公司。

2 显像方法：①患者在进行检查前禁食2h，休息10min后按7.4MBq/kg静脉注射11C-胆碱，间隔5min后行4排螺旋CT扫描，PET于CT衰减校正后行2D采集；②运用有序子集最大期望值叠代法重建图像，进行滤波反投影衰减校正[3]。

3 图像分析：所得图像由2位经验丰富的医师共同探讨分析。根据CT情况，病灶部位对11C-胆碱摄取明显高于周围肺本底者即诊断为恶性。

4 RT-PCR检测：采用RT-PCR检测病变及对照组织中Chok和PCYT基因的表达。目的基因的相对表达强度通过目的基因和β-actin吸收光度值的比值来表示[4]。

三、统计学方法

采用SPSS18.0统计软件，对数据进行进行统计学处理，采用两配对样本间的Wilcoxon检验，，以P<0.05为差异有统计学意义。

结 果

一、两组Chok 及 PCYT 基因的表达水平比较

1 观察组中放射性高摄取肺癌组织与对照组Chok 及 PCYT 基因的表达水平比较：经RT-PCR检测，50 例放射性高摄取的肺癌组织中 Chok (0.75±0.13)和PCYT (0.73±0.21)基因的表达水平均显著高于对照组(0.34±0.11)、(0.35±0.05)，差异均有统计学意义，P<0.05。(见表1)。

表1 放射性高摄取肺癌组织Chok 及PCYT 基因的表达水与对照组平比较

组别nChok基因PCYT基因对照组500.34±0.110.35±0.05观察组500.75±0.130.73±0.21Z-6.546-8.431P<0.05<0.05

2 观察组中未见放射性高摄取肺癌组织Chok 及 PCYT 基因的表达水平与对照组比较：经RT-PCR检测，9例放射性高摄取的肺癌组织中 Chok 和PCYT基因的表达水平与对照组比较，差异均无统计学意义，P>0.05。(见表2)。

表2 未见放射性高摄取肺癌组织与对照组Chok及PCYT 基因的表达水平比较

组别nChok基因PCYT基因对照组90.41±0.120.39±0.10观察组90.42±0.080.44±0.11Z-0.66-1.02P0.5140.412

二、观察组中良性病变组织Chok 及 PCYT 基因的表达水平与对照组比较

经RT-PCR检测，10例良性病变组织中 Chok 和PCYT基因的表达水平与对照组比较，差异均无统计学意义，P>0.05。(见表3)。

表3 良性病变组织Chok 及 PCYT 基因的表达水平与对照组比较

讨 论

有研究认为，胆碱代谢的主要途径在肿瘤细胞的磷酸化胆碱[9]。由于恶性肿瘤细胞的增殖,大量的需要转化为胆碱是卵磷脂的合成细胞膜[10]。功能性核磁共振的研究还表明,胆碱和肿瘤细胞磷脂酰胆碱的含量明显高于正常组织[11]。这可能与关键酶表达的增加胆碱磷酸化的过程。一旦进入细胞发生磷酸化胆碱,它是被困在细胞,被称为“化学保留”,它提供了一种依据肿瘤胆碱成像[12]。因为可以将肿瘤组织高摄入胆碱和正常组织吸收较低,所以我们可以用宠物来测量体内的胆碱摄入量达到识别目的肿瘤,良性病变[13]。除了在癌症中，在风湿免疫性疾病，如类风湿性关节炎，骨关节炎等疾病中，胆碱激酶的表达水平也明显上调，胆碱激酶作为合成磷脂酰胆碱至关重要的酶,参与细胞合成,以及人体正常生理机能的维持，具有重要的生物学意义。如胆碱激酶大量合成，可能代表着机体的合成代谢机能亢进，在肿瘤，自身免疫性疾病等系统疾病中经常看到[11-13]。

研究结果表明,闭塞在高放射性摄取的50例肺癌组织(0.75±0.13)和PCYT(0.73±0.21)基因表达水平明显高于对照组(0.34±0.11),(0.35±0.35),和9例肺癌组织中的高放射性摄取闭塞和PCYT基因的水平,与对照组相比,差异无统计学意义(P>0.05)。这表明11C-胆碱PET成像的基础上建立的增加在肺癌细胞磷脂酰胆碱,胆碱,胆碱和磷脂酰胆碱水平的增加相关的高表达PCYT[14]。结果还显示,不仅增强胆碱磷酸化,但也在肺癌细胞的乙酰化胆碱，这些可能性仍然需要大量的研究来证明。这项研究的结果还表明,闭塞和PCYT基因的表达水平在10例良性病变与对照组没有显著差异(P>0.05)。这表明在良性病变,磷酸化胆碱在大多数情况下的正常水平，但在少数情况下,如肺结核、可能有胆碱磷酸化水平的增加,假阳性的问题[15]。这可能是因为尽管良性病变不存在肿瘤细胞的过度增殖,但一些肉芽肿和炎性病变在短期内可能会有大量的巨噬细胞和淋巴细胞等炎性细胞增殖,这些炎症细胞还需要摄入大量的胆碱磷酸化,作为细胞膜的合成材料[12]。

这项研究显示,大多数肺癌的胆碱激酶和磷酸胆碱转移酶表达水平增加,导致胆碱吸收程度的增加,成为胆碱PET成像的基础。宠物积极肺癌病例为什么有些患者胆碱激酶和磷酸胆碱胞嘧啶核苷转移酶表达正常水平,为什么一些良性的疾病有两个关键酶表达水平增加，大量的情况仍然需要进一步的研究来揭示。

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Expression of choline kinase (Chok) and choline phosphate cytidylyltransferase (PCYT) in lung cancer patients

SONGHua-yong,ZHANGFan,LIYong-qiang,DUANYong-jian,XIUYan

TumorDepartment,theFirstAffiliatedHospitalofHe’nanUniversity,Kaifeng,He’nan475000,China

Objective To investigate the expression of choline kinase (Chok) and choline phosphate cytidylyltransferase (PCYT) in lung cancer patients. Methods from February 2014 to February 2016 in our hospital received 68 cases of11C- choline PET/CT imaging of suspected lung cancer patient, and their postoperative lesions were selected as the observation group. At the same time, their healthy tissues more than 5 cm around the lesions were taken as the control group. They were examined by pathological examination and RT-PCR detection, and the expression level of Chok and PCYT was detected. Results Through RT-PCR detection, the levels of Chok and PYCT in lung cancer tissues was (0.75±0.13) and (0.73±0.21), which were significantly higher than those of the control group [(0.34±0.11), (0.35±0.05)] (P<0.05). There was no significant difference in the expression of Chok and PCYT gene among 9 high radioactive uptaking lung cancer tissues and 10 cases of benign tissues and the control (P>0.05). Conclusion The high expression of Chok and PCYT exists in most patients with lung cancer.

lung cancer; choline kinase; choline phosphate cytidylyltransferase; expression

10.3969/j.issn.1009-6663.2017.01.001

国家自然科学基金项目(No 81472745)

1. 475000 河南 开封，河南大学第一附属医院 肿瘤科 2. 475000 河南 开封，河南大学第一附属医院 影像中心 3. 475000 河南 开封，河南大学生化教研室 4. 200032 上海，复旦大学中山医院核医学科

张帆，E-mail：janet897@163.com

2016-05-24]