劉妙妙，黃昕瓊，趙雅潔，申良方

（中南大學湘雅醫(yī)院腫瘤科 湖南 長沙 410008）

·論著·

宮頸鱗癌中高表達己糖激酶2和丙酮酸激酶2與放射治療抵抗及預后的相關性研究*

劉妙妙，黃昕瓊，趙雅潔，申良方

（中南大學湘雅醫(yī)院腫瘤科 湖南 長沙 410008）

目的宮頸鱗癌中高表達的己糖激酶2（HK2）和丙酮酸激酶2（PKM2）與放射治療抵抗的相關性尚不清楚。該實驗研究HK2和PKM2的表達對放射治療抵抗及預后的意義。方法回顧性分析132例在中南大學湘雅醫(yī)院腫瘤放療科和湖南省腫瘤醫(yī)院接受放射治療的局部進展期宮頸鱗癌（LACSCC）患者的臨床資料。其中放射治療敏感患者85例，放射治療抵抗患者47例。采用免疫組織化學法檢測HK2及PKM2表達。結(jié)果放射治療抵抗組和放射治療敏感組的HK2高表達分別為80.9%和45.9%，差異有統(tǒng)計學意義（P=0.000）；放射治療抵抗組和放射治療敏感組的PKM2高表達分別為87.2%和57.6%，差異有統(tǒng)計學意義（P=0.000）。根據(jù)患者的臨床資料放射治療抵抗組分為3個亞組：放射治療未控制組、局部復發(fā)組及遠處轉(zhuǎn)移組。3個亞組的HK2和PKM2高表達與放射治療敏感組比較，差異有統(tǒng)計學意義。HK2低表達組和高表達組的5年無進展生存率分別為80.8%和56.5%，差異有統(tǒng)計學意義（P=0.000）。PKM2低表達組和高表達組的5年無進展生存率分別為80.4%和60.5%，差異有統(tǒng)計學意義（P=0.008）。單因素分析表明，HK2、PKM2、國際婦產(chǎn)科協(xié)會（FIGO）分期及腫瘤大小為宮頸鱗癌無進展生存期（PFS）的獨立預后指標[HRHK2=3.454，（95%CI1：1.764，6.765），PHK2=0.000；HRPKM2= 3.278，（95%CI2：1.535，7.000），PPKM2=0.002；HRFIGO分期=2.610，（95%CI3：1.453，4.689），PFIGO分期=0.001；HR腫瘤大小= 3.366，（95%CI4：1.885，6.012），P腫瘤大小=0.000]。結(jié)論高表達HK2和PKM2與放射治療抵抗性密切相關，是LACSCC預后不良因素之一。HK2和PKM2有望成為預測放射治療療效和指導治療的理想指標，值得深入研究。

局部進展期宮頸鱗癌；放射治療抵抗；糖酵解；己糖激酶2；丙酮酸激酶2；免疫組織化學

宮頸癌占女性癌癥的9%，是世界范圍內(nèi)女性第3大常見的惡性腫瘤。每年全球范圍內(nèi)有＞52.9萬例宮頸鱗狀細胞癌患者接受放射治療（以下簡稱放療），27.5萬例患者因?qū)m頸癌死亡[1]。放療為治療局部晚期宮頸癌的主要手段，但放療后復發(fā)和轉(zhuǎn)移仍然是宮頸癌患者局部晚期治療中的主要問題。因此，研究其潛在的分子機制是解決放療抵抗的關鍵[2]。一些相關因素如缺氧、細胞周期、DNA損傷和修復、凋亡、生長因子、致癌基因、干細胞基因及表觀遺傳學等可以影響放射敏感性。有研究表明，惡性腫瘤的糖酵解代謝與放射敏感性相關[3]。最近研究發(fā)現(xiàn)，一些分子生物學改變在宮頸癌和宮頸癌癌前病變的進展中扮演重要角色。該異常分子可以作為生物學標志物，因其與宮頸鱗癌（squamous cell carcinoma，SCC）放射抵抗相關，也可作為預后指標[4]。早期檢測放療敏感性可以早期治療從而改善預后。

己糖激酶2（hexokinase 2，HK2）是催化糖代謝途徑的第一步，阻止葡萄糖進入細胞，對三磷酸腺苷（adenosine triphosphate，ATP）的產(chǎn)生起至關重要的作用[5]。筆者推測，阻斷腫瘤細胞的糖酵解途徑，可減少腫瘤細胞中ATP的生成，可能會阻滯腫瘤細胞的生長增殖。丙酮酸激酶2（pyruvate kinase isozyme type M2，PKM2）作為糖酵解反應最后階段的關鍵酶，催化磷酸烯醇式丙酮酸（Phosphoenolpyruvate，PEP）轉(zhuǎn)變?yōu)楸?。PKM2通過調(diào)節(jié)糖代謝，促進腫瘤細胞的增生及能量的供給，在宮頸癌的發(fā)生、發(fā)展中發(fā)揮重要作用。為探討糖酵解與宮頸鱗狀細胞癌的相關性，本實驗選取糖酵解途徑中的關鍵限速酶HK2和PKM2，通過免疫組織化學法檢測兩種關鍵酶的表達水平，研究其與放射抵抗性的相關性和影響預后的相關因素。

1 資料與方法

1.1病例資料

本實驗采用回顧性隊列研究，選取2005年1月-2012年3月在中南大學湘雅醫(yī)院腫瘤放療科和湖南省腫瘤醫(yī)院接受放射治療的局部進展期宮頸鱗癌（locally advanced cervical squamous cell carcinoma，LACSCC）患者132例。納入標準：①病理學證實為SCC；②診斷時無證據(jù)表明存在遠處轉(zhuǎn)移，國際婦產(chǎn)科協(xié)會（Federation International of Gynecology and Obstetrics，F(xiàn)IGO）分期為ⅠB～ⅣA）；③組織切塊可用于本實驗；④放射治療前未接受其他抗腫瘤治療且放療后未實施手術。本研究經(jīng)本院倫理研究委員會批準。隨訪時間至2012年5月，中位隨訪時間為45個月（2.0～85.5個月）。中位無進展生存期（progression free survival，PFS）為43.5個月（0.0～85.5個月）。中位年齡為51歲（28～80歲）。將132例患者分為放療敏感組（85例）和放療抵抗組（47例）。放療敏感組指初始治療后3年內(nèi)無局部復發(fā)和遠處轉(zhuǎn)移，即PFS≥36個月。放療抵抗組指初始治療后3年內(nèi)出現(xiàn)放療未控制，局部復發(fā)或遠處轉(zhuǎn)移，即PFS＜36個月[2]。將放療抵抗組分為3個亞組：放療未控制組、局部復發(fā)組及遠處轉(zhuǎn)移組。放療未控制組指腫瘤從未消失直至患者死亡。局部復發(fā)組指初始治療后3年內(nèi)出現(xiàn)局部復發(fā)；遠處轉(zhuǎn)移組指初始治療后3年內(nèi)出現(xiàn)遠處轉(zhuǎn)移。PFS定義為治療結(jié)束至首次證實有局部復發(fā)或遠處轉(zhuǎn)移的時期。如在初始放療后診斷為放療未控制、局部復發(fā)或遠處轉(zhuǎn)移必需有臨床檢查、病理活檢或影像學檢查等證據(jù)。每個宮頸腫瘤大小的評估由臨床檢查直接測量，而不采用影像學手段間接測量。本實驗中，放療未控制組9例，局部復發(fā)組17例，遠處轉(zhuǎn)移組22例。其中1例在放療期間出現(xiàn)遠處轉(zhuǎn)移，直至患者死亡腫塊從未消失，筆者認為這1例患者既屬于放療未控制亞組也屬于遠處轉(zhuǎn)移亞組。另有3例患者在放療后出現(xiàn)遠處轉(zhuǎn)移，但該3例患者PFS＞36個月，所以將這3例患者歸為放療敏感組。

所有患者接受放射腫瘤醫(yī)師制定的外放射治療和高劑量率的腔內(nèi)放療，外照射治療3、4周后開始腔內(nèi)放療。A點中位總劑量為90 Gy（66～102 Gy），外照射在A點的中位劑量為46 Gy（30～52 Gy），腔內(nèi)放療在A點的中位劑量為42 Gy（20～54 Gy）。其中部分患者同時接受以鉑類為基礎的化療，但化療藥物并不統(tǒng)一，甚至鉑類藥物也不統(tǒng)一，如順鉑、卡鉑、奧沙利鉑等。這些差異增加統(tǒng)計分析難度。

1.2免疫組織化學法檢測

采用免疫組織化學法檢測HK2和PKM2，將4μm的組織切片經(jīng)二甲苯脫蠟處理，0.01 mol檸檬酸鹽緩沖劑（pH=6.0）中微波處理（中火10 min）。冷卻30 min后于磷酸鹽緩沖液中浸泡，用3%過氧化氫孵育30 min以消除內(nèi)源性過氧物酶活性，10%常規(guī)山羊血清（磷酸鹽緩沖液稀釋）中孵育30 min，滴加1∶600比例稀釋的抗HK2抗體（美國Abcam公司）和1∶600比例稀釋的抗PKM2抗體（美國Abcam公司），4℃過夜。按照Chem Mate試劑盒（丹麥Dako Denmark公司）和3’3-二氨基聯(lián)苯胺顯色試劑盒（上海碧云天生物工程有限公司）說明書進行染色。陰性對照組使用非免疫性同型抗體替代原始抗體。

1.3染色評價標準

由兩位不知曉臨床病理結(jié)果的病理學家對所有樣本進行雙盲法閱片，觀察組織染色。首先通過低放大倍數(shù)（×40）觀察全片HK2和PKM2的表達，再通過高放大倍數(shù)（×400）進一步確認。采用細胞計數(shù)法評價結(jié)果。陽性細胞缺乏診斷為陰性（-），觀察到的陽性細胞＜25%為弱陽性（±），陽性細胞數(shù)比例占25%～50%為陽性（+），觀察到的陽性細胞數(shù)比例＞50%為強陽性（++）[4]。根據(jù)該評估方法，染色強度（-）或（±）為低表達，染色級別（+）或（++）為高表達。

1.4統(tǒng)計學方法

HK2和PKM2的表達與宮頸鱗癌臨床病理因素相關性分析采用χ2檢驗和Fisher確切概率法，放療劑量的差異性分析用t檢驗。生存分析中截尾值包括隨訪截止及因其他原因而非宮頸鱗癌死亡的患者。根據(jù)Kaplan-Meier計算生存曲線，組間差異性用log-rank檢驗。采用Cox比例風險模型進行單因素和多因素生存分析?；貧w模型包括HK2表達（高表達與低表達）、PKM2表達（高表達與低表達）、年齡（≥50歲與＜50歲）、FIGO分期（Ⅲ+Ⅳa與Ⅰb+Ⅱ）、組織病理學分級（中低級與高級別）和腫瘤直徑（＞4 cm與≤4 cm），P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié)果

2.1臨床病理學特征

132例LACSCC患者（放療抵抗組47例，放療敏感組85例）。其中＜50歲49例，≥50歲83例；FIGO分期Ⅰb+Ⅱ和Ⅲ+Ⅳa分別為70（6+64）和62（56+6）例；按照WHO病理分級，高、中、低分化分別為10、114和8例；腫塊最大徑≤4 cm 79例，＞4 cm 53例。放療抵抗組與放療敏感組的腫塊大小、FIGO分期、組織病理學分級比較，差異有統(tǒng)計學意義（P= 0.000、0.004和0.014）。兩組患者年齡、聯(lián)合化療（以鉑類為基礎）、A點總劑量、外照射A點劑量、腔內(nèi)照射A點劑量比較，差異無統(tǒng)計學意義。見表1。

表1 臨床病理學特征與放射敏感性的相關性例

2.2 HK2、PKM2表達與臨床病理學特征的相關性

HK2位于宮頸癌細胞質(zhì)中，放療抵抗組較放療敏感組染色明顯（見圖1）。132例宮頸癌患者中，HK2低表達55例（41.7%），高表達77例（58.3%）。結(jié)果表明HK2表達與患者年齡、FIGO分期、病理分級及腫瘤大小無關。見表2。

圖1 HK2在放療抵抗組和放療敏感組中的典型染色（×400）

表2 宮頸癌臨床病理學特征與HK2、PKM2表達的相關性例

PKM2位于宮頸癌細胞質(zhì)中，放療抵抗組較放療敏感組染色明顯（見圖2）。132例宮頸癌患者中，PKM2低表達42例（31.8%），高表達90例（68.2%）。結(jié)果表明PKM2表達與患者年齡、FIGO分期、病理分級及腫瘤無關。見表2。

圖2 PKM2在放療抵抗組和放療敏感組中的典型染色（×400）

2.3HK2、PKM2表達與放射敏感性的相關性

47例放療抵抗組中，9例為HK2低表達（19.1%），38例為HK2高表達（80.9%）。85例放療敏感組中，46例為HK2低表達（54.1%），39例為HK2高表達（45.9%）。兩組HK2高表達率比較，差異有統(tǒng)計學意義（P=0.000）。根據(jù)患者的臨床資料放療抵抗組分為3個亞組：放療未控制組、局部復發(fā)組及遠處轉(zhuǎn)移組。這3個亞組的HK2高表達率分別為：88.9%（8/9）、82.4%（14/17）和77.3%（17/22）。放療未控制組、局部復發(fā)組及遠處轉(zhuǎn)移組的HK2高表達與放療敏感組比較，差異有統(tǒng)計學意義（P=0.030、0.006和0.009）。見表3。

47例放療抵抗組中，6例為PKM2低表達（14.6%），41例為PKM2高表達（87.2%）。85例放療敏感組中，36例為PKM2低表達（42.4%），49例為PKM2高表達（57.6%）。兩組PKM2高表達率比較，差異有統(tǒng)計學意義（P=0.000）。放療未控制組、局部復發(fā)組及遠處轉(zhuǎn)移組的PKM2高表達率分別為：100.0%（9/9）、88.2%（15/17）和81.8%（18/22）。放療未控制組、局部復發(fā)組及遠處轉(zhuǎn)移組的PKM2高表達與放療敏感組比較，差異有統(tǒng)計學意義（P=0.012、0.026和0.048）。見表3。

表3 宮頸癌組織放射敏感性與HK2、PKM2表達的相關性例

2.4HK2、PKM2表達與生存率的相關性

根據(jù)腫瘤的HK2表達進行分層，HK2低表達組（55例）和高表達組（77例）的5年無進展生存率分別為80.8%和56.5%。Kaplan-Meier生存分析（logrank檢驗）表明兩組的生存率比較，差異有統(tǒng)計學意義（P=0.000）（見圖3A）。

圖3 Kaplan-Meier生存曲線

根據(jù)腫瘤的PKM2表達分層，PKM2低表達組（42例）和高表達組（90例）的5年無進展生存率分別為80.4%和60.5%。Kaplan-Meier生存分析（logrank檢驗）表明兩組的生存率比較，差異有統(tǒng)計學意義（P=0.008）（見圖3B）。

所有132例入組患者的5年無進展生存率為66.8%（見圖3C）。

單因素分析表明，LACSCC患者PFS的預測因素包括HK2、PKM2、FIGO分期及腫瘤大小[HRHK2= 3.454，（95%CI1：1.764，6.765），PHK2=0.000；HRPKM2= 3.278，（95%CI2：1.535，7.000），PPKM2=0.002；HRFIGO分期= 2.610，（95%CI3：1.453，4.689），PFIGO分期=0.001；HR腫瘤大小=3.366，（95%CI4：1.885，6.012），P腫瘤大小= 0.000]。見表4。

表4 PFS的單因素回歸分析

3 討論

本研究表明HK2、PKM2表達與臨床病理學因素（包括年齡、FIGO分期、腫瘤大?。o關。放療抵抗組與放療敏感組的HK2、PKM2高表達率比較，差異有統(tǒng)計學意義；3個放療抵抗亞組的HK2、PKM2高表達率與放療敏感組比較，差異有統(tǒng)計學意義。筆者發(fā)現(xiàn)HK2和PKM2高表達患者的5年無進展生存率明顯低于低表達患者，HK2和PKM2高表達提示放療抵抗，可能導致腫瘤未控制、局部復發(fā)及遠處轉(zhuǎn)移。

HK2作為糖酵解途徑中第一個反應限速酶，能阻止葡萄糖進入細胞，對ATP的產(chǎn)生起至關重要的作用[5]。筆者推測，阻斷糖酵解途徑可減少腫瘤細胞中ATP的生成，可能阻滯腫瘤細胞的生長和增殖。線粒體結(jié)合型HK比游離型能更有效地利用高濃度ATP[6]。在有氧環(huán)境中，腫瘤細胞中＞1/2的ATP來源于糖酵解；在缺氧環(huán)境下，糖酵解比線粒體氧化磷酸化生成更多ATP，保證腫瘤細胞生長和惡性增殖[6]。有研究表明，HK2不僅保證高度惡性腫瘤細胞在不同的代謝環(huán)境中存活，同時其糖酵解產(chǎn)物可以影響線粒體介導的細胞凋亡[6-7]。HK2高表達同時也保護細胞免受氧化誘導的細胞死亡[8-9]。有研究證實，HK2在肺上皮細胞中表達，且HK2的表達能防止氧化誘導的細胞死亡[9]。因此筆者認為HK2在糖酵解中發(fā)揮重要作用。

PKM2是丙酮酸激酶的一個重要的同工酶，參與糖酵解反應的最后階段，催化PEP脫磷成丙酮酸，在缺氧條件下生成ATP[10]，改變糖酵解通量以滿足增殖的腫瘤細胞需要[11]。與正常組織比較，PKM2在各種惡性腫瘤中表達明顯增加，如肺癌、乳腺癌、前列腺癌、血液、宮頸癌、腎癌、膀胱癌及結(jié)腸癌[12]。在正常增殖細胞中，PKM2以有活性的四聚體形式存在。與此相反，與底物PEP親和力低的無活性二聚體常存在于腫瘤細胞中，這種形式的存在導致腫瘤細胞高水平的糖代謝，與生物大分子如核酸、磷脂和氨基酸的合成密切相關，為腫瘤的增殖提供一條新的途徑[13]。同時，細胞內(nèi)的葡萄糖合成磷脂、核酸及氨基酸，大量的谷氨酰胺轉(zhuǎn)變?yōu)槿樗岵⑻峁┠芰俊Ｅc線粒體有氧呼吸不同的是，丙酮酸激酶能量代謝不依賴于氧氣，所以無論是否缺氧，腫瘤細胞中PKM2都從四聚體轉(zhuǎn)化為二聚體，這有利于腫瘤細胞的增殖[14]。CHRISTOFK等[15]發(fā)現(xiàn)，在糖酵解環(huán)境中，PKM1可以轉(zhuǎn)化為PKM2，且體內(nèi)、外實驗證實PKM2的高表達可增強Warburg效應，促進腫瘤生長。STETAK等[16]發(fā)現(xiàn)，PKM2從細胞質(zhì)進入細胞核后，會引起腫瘤細胞的凋亡。因此，筆者認為PKM2在糖酵解反應中有重要意義。

本實驗結(jié)果表明，HK2、PKM2表達與LACSCC放療抵抗密切相關。但是沒有類似基于臨床水平的研究證實。有研究顯示，惡性腫瘤中上調(diào)的糖酵解活動與腫瘤細胞惡性程度相關，提示放療或者化療抵抗，預后不良[17-18]。有研究表明，放療期間抑制糖酵解活動可增強放療敏感性[3]。HK2和PKM2在糖酵解反應中起重要作用。因此筆者推測HK2和PKM2的高表達與放療抵抗相關。

放療抵抗的機制非常復雜。首先，缺氧會導致腫瘤細胞放療抵抗[3]。當放射線直接損傷組織時產(chǎn)生自由基，自由基和活性氧破壞雙鏈DNA導致細胞凋亡[19]。缺氧可以使受損的DNA恢復雙鏈結(jié)構，因此在缺氧環(huán)境中DNA損傷程度降低[20]。BROWN等[20]認為，細胞在缺氧條件下必須增加放射劑量才能獲得和需氧條件下相同的存活分數(shù)，并證明當氧分壓＜10 mmHg時放療抵抗尤為明顯。其次，實體腫瘤的乳酸含量與放療抵抗相關，50%腫瘤控制劑量值與腫瘤乳酸水平呈正相關。治療期間瞬態(tài)抑制糖酵解可能會導致腫瘤細胞放療敏感性的增高[21]，有研究發(fā)現(xiàn)，糖酵解產(chǎn)物如乳酸、丙酮酸是一種有效的游離基清除劑，可以抵消放療放射代謝產(chǎn)物如活性氧產(chǎn)生的大量自由基，進而導致放射抵抗[22]。還有研究表明，原發(fā)腫瘤病灶的乳酸含量可以預示高轉(zhuǎn)移率和低生存率[23]。在外膜上HK2與線粒體相結(jié)合，阻斷促凋亡蛋白Bax和VDAC的交互作用[24]，這在Hela細胞和人胚腎細胞的抗細胞凋亡機制中得到證實[24]。通過抑制VDAC與Bax、Bak的交互作用，防止線粒體通透性增加，阻止膜間隙細胞色素C的釋放，從而抑制細胞凋亡[25]。近期研究表明，上訴機制可能與依賴于絲氨酸/蘇氨酸激酶（Akt/PKB）的生長因子誘導的信號轉(zhuǎn)導途徑相關，Akt/PKB是生長因子介導細胞存活的主要下游效應器[26]。因此，HK2高表達與放療抵抗密切相關。目前HK2作為腫瘤不良預后因子已在早期宮頸癌、膠質(zhì)母細胞瘤、肝癌等多種腫瘤中得到證實[4，27-28]。

本研究顯示，PKM2在多種腫瘤細胞中高表達，參與多條細胞信號轉(zhuǎn)導通路，與腫瘤的發(fā)生、發(fā)展密切相關。SCHAFER等[29]在FTO2B鼠肝癌細胞的研究中發(fā)現(xiàn)，葡萄糖的增加引起脫磷酸轉(zhuǎn)錄因子SP1的數(shù)量增加，導致轉(zhuǎn)錄因子DNA結(jié)合活性增高，最終引起PKM2表達增加。體內(nèi)、外實驗證實，PKM2在肝細胞癌中發(fā)揮致癌基因作用[30]。最近研究發(fā)現(xiàn)，通過Akt/PI3K/哺乳動物雷帕霉素靶蛋白（mammalian target of rapamycin，mTOR）途徑，PKM2通過缺氧誘導因子-1α（hypoxia inducible factor-1α，HIF-1α）/c-Myc表達上調(diào)，促進Warburg效應和腫瘤生長[31]。mTOR通過HIF-1α介導的PKM基因轉(zhuǎn)錄和c-Myc介導的選擇性剪切，共同上調(diào)PKM2的表達，引發(fā)Warburg效應，從而促進腫瘤的發(fā)生、發(fā)展。聯(lián)合抑制糖酵解和mTOR功能可協(xié)同阻礙腫瘤的發(fā)展[32]。人乳頭瘤病毒16型（human papilloma virus-16，HPV-16）的E7蛋白可直接與PKM2結(jié)合，提高PKM2二聚體形式的穩(wěn)定性，E7的表達可保護葡萄糖碳合成途徑，減少腫瘤細胞對氧氣的需要量，在細胞轉(zhuǎn)化過程中發(fā)揮關鍵性作用[33]。其次，缺氧條件下可以通過穩(wěn)定的轉(zhuǎn)錄因子HIF-1α上調(diào)PKM基因的表達[34]，增加乏氧細胞對化療與放療的抵抗[35]。此外，PMK2表達影響腫瘤細胞的分化、增殖及總生存率。在宮頸浸潤性癌中，PKM2表達強于宮頸上皮內(nèi)瘤變[36]，因此認為PKM2與宮頸癌的形成和浸潤相關。越來越多的研究發(fā)現(xiàn)，PKM2基因敲除不僅降低肺癌細胞的糖酵解作用，而且限制肺癌細胞的增殖[15]，并通過抑制Akt和磷酸肌醇依賴激酶-1（phosphoinositide-dependent kinase 1，PDK1）增強細胞外調(diào)節(jié)蛋白激酶1/2（extracellular regulated protein kinases，ERK1/2）和糖原合成激酶3β（glycogen synthesis kinase 3β，GSK3β）磷酸化，加速腫瘤細胞的自噬和凋亡，增強非小細胞肺癌（non small cell carcinoma，NSCLC）的放射敏感性[37]。所以高表達PKM2預示放療抵抗及預后不良。

綜上所述，局部晚期宮頸鱗癌患者中高表達的HK2、PKM2與放療抵抗相關，是LACSCC預后不良因素之一。這將成為放療抵抗分子機制上的理想治療靶點，具有良好的臨床應用前景。

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（申海菊 編輯）

Association of high expressions of hexokinase 2 and pyruvate kinase isozyme type M2 with radiation resistance and prognosis in cervical cancer*

Miao-miao LIU,Xin-qiong HUANG,Ya-jie ZHAO,Liang-fang SHEN
(Department of Oncology,Xiangya Hospital,Central South University, Changsha,Hunan 410008,P.R.China)

【Objective】To investigate the association of high expressions of hexokinase 2(HK2)and pyruvate kinase isozyme type M2(PKM2)with radiation resistance in locally advanced cervical squamous cell carcinoma(LACSCC)and its significance.【Methods】In this study 132 female patients who received radiotherapy for LACSCC were retrospectively analyzed,including 85 radiation-sensitive cases and 47 radiation-resistant cases.The expressions of HK2 and PKM2 were examined by immunohistochemistry.【Results】High expression rate of HK2 in the radiation-resistant and radiation-sensitive groups was 80.9%and 45.9%,respectively,and the difference was statistically significant(P=0.000).The high expression rate of PKM2 was87.2%and 57.6%in the radiation-resistant and radiation-sensitive groups respectively,and the difference was statistically significant(P=0.000).The 5-year progress-free survival(PFS)rate in the patients with low and high expression of HK2 was 80.8%and 56.5%respectively with statistical difference(P=0.000).The 5-year progress-free survival rate in the patients with low and high expression of PKM2 was 80.4%and 60.5%respectively,and the difference was statistically significant(P=0.008).Univariate analyses showed that HK2[HR= 3.454,(95%CI:1.764,6.765),P=0.000],PKM2[HR=3.278,(95%CI:1.535,7.000),P=0.002],FIGO stage [HR=2.610,(95%CI:1.453,4.689),P=0.001]and tumor diameter[HR=3.366,(95%CI:1.885,6.012),P= 0.000]were the prognostic predictors of PFS in the patients with cervical SCC.【Conclusions】Over-expressions of HK2 and PKM2 indicate LACSCC with radioresistance.Either of them can be considered as an independent poor prognostic biomarker for cervical squamous carcinoma,may become the ideal molecular therapeutic target with good clinical application prospects and is worthy of exploring.

locally advanced cervical squamous cell carcinoma;radiation resistance;glycolysis;hexokinase 2;pyruvate kinase isozyme type M2;immunohistochemistry

R737.33

A

1005-8982（2015）32-0001-08

2015-07-23

國家自然科學基金（No：81372792）；湖南省科技廳重點項目（No：2013sk2019）；湖南省自然科學基金（No：2015JJ4055）

申良方，E-mail：slf1688@sina.com；Tel：13975805137