張金燦　胡丹　賀禮進

摘要：目的 探討不同病理級別膠質(zhì)瘤組織中PKM2的表達及其臨床意義。方法 采用二步法免疫組化檢測9例正常腦組織和36例膠質(zhì)瘤組織中PKM2的表達，并與膠質(zhì)瘤的惡性程度進行相關(guān)性分析。結(jié)果 PKM2在正常腦組織中表達為陰性，在不同病理級別膠質(zhì)瘤中均有表達，并隨腫瘤病理級別的增高而增高，分別與正常腦組織相比，差異均有顯著性（P<0.01）。結(jié)論 PKM2與膠質(zhì)瘤的發(fā)生、發(fā)展、侵襲相關(guān)，可反映膠質(zhì)瘤的惡性程度、病理分級和預后。

關(guān)鍵詞：膠質(zhì)瘤；PKM2

膠質(zhì)瘤是中樞神經(jīng)系統(tǒng)最常見的原發(fā)性惡性腫瘤，約占全部顱內(nèi)腫瘤的40%～50%[1]，包括各種神經(jīng)上皮來源的腫瘤，具有無限增殖、侵襲性生長、易復發(fā)的特點[2]。目前傳統(tǒng)治療方法包括放療、化療及手術(shù)治療，但目前的治療方法不能完全解決膠質(zhì)瘤因侵襲性生長導致的高復發(fā)率及低治愈率難題[1]。因膠質(zhì)瘤術(shù)后復發(fā)率高，高度惡性多形膠質(zhì)母細胞瘤，1年生存率僅為58%[3]。目前膠質(zhì)瘤早期診斷率低，多數(shù)患者診斷時均為晚期，因此，尋找一種無創(chuàng)性、靈敏性高、特異性強的膠質(zhì)瘤早期診斷標準物尤為重要。丙酮酸激酶（Pyruvate Kinase，PK）是細胞葡萄糖酵解途徑的關(guān)鍵酶，也是腫瘤細胞糖代謝異常的關(guān)鍵酶[4]。PKM2主要在胚胎細胞、成體干細胞中表達，隨著胚胎發(fā)育逐漸被其他同工酶所代替，但在腫瘤細胞中PKM2的表達上調(diào)[4]。研究表明，PKM2在肝癌中表達上調(diào)，PKM2表達上調(diào)為腫瘤的快速增殖提高能量保證，本研究使用免疫組化法檢測膠質(zhì)瘤中PKM2的表達，探討PKM2與膠質(zhì)瘤惡性程度之間的關(guān)系。

1 資料與方法

1.1一般資料 選用2007年1月～2009年8月在永州市人民醫(yī)院神經(jīng)外科行手術(shù)切除并經(jīng)病理學證實的膠質(zhì)瘤石蠟組織標本87例，其中男44例，女43例，年齡17～22歲，平均49.2歲，所有病例術(shù)前均未做放化療及免疫治療。膠質(zhì)瘤的分級：膠質(zhì)瘤Ⅰ級17例，膠質(zhì)瘤Ⅱ級27例，膠質(zhì)瘤Ⅲ級18例，多形性膠質(zhì)母細胞瘤（Ⅳ級）16例，對照組10例取自尸體解剖檢驗的非腫瘤患者。

1.2試劑 PKM2抗體，ElivisionTM plus二步法免疫組化試劑盒，DAB顯色劑購自福州邁新生物技術(shù)開發(fā)有限公司。

1.3免疫組化檢測正常腦和膠質(zhì)瘤組織PKM2的表達。采用ElivisionTM plus二步法免疫組化檢測PKM2抗體在各組中的表達，免疫組化結(jié)果判斷：PKM2抗體陽性染色為棕黃色顆粒，位于細胞漿內(nèi)，綜合染色強度和分布范圍進行半定量處理，染色強度按下列標準：根據(jù)光鏡下觀察陽性染色的細胞比例（5個高倍視野下的均數(shù)） 分為：①陰性（-），染色細胞數(shù)少于10%；②陽性（+），染色細胞數(shù)在10%～50%之間；③強陽性（++），染色細胞數(shù)多于50%。顯微攝像并圖像分析儀檢測光密度值。

1.4統(tǒng)計方法 應(yīng)用SPSS16.0統(tǒng)計軟件行相關(guān)數(shù)據(jù)分析，計量資料采用mean±SD表示，均數(shù)兩兩比較應(yīng)用雙樣本t檢驗，以及spearman等級相關(guān)分析，當P<0.05時，為差異有顯著性。

2 結(jié)果

免疫組化檢測PKM2蛋白在正常腦和各級膠質(zhì)瘤組織中的表達，免疫組化結(jié)果顯示，PKM2蛋白表達陽性物質(zhì)呈棕黃色顆粒狀，位于胞漿。10例正常腦組織均為陰性，各級膠質(zhì)瘤組織中表達均為陽性，且隨著病理級別增高陽性表達增強，膠質(zhì)瘤Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ級平均光密度值分別為（0.22±0.07）、（0.36±0.09）、（0.55±0.11），（0.71±0.12），與正常腦組織（0.07±0.00）比，差異有顯著性（P<0.01）。

3 討論

膠質(zhì)瘤是中樞神經(jīng)系統(tǒng)中常見原發(fā)性惡性腫瘤之一，約占全部顱內(nèi)腫瘤的40%～50%[1]，呈快速增殖、侵襲性生長，具有早期診斷率低，術(shù)后易復發(fā)的特點。高度惡化多形膠質(zhì)瘤的1年生存期僅為58%，因此，迫切的需要尋找一種靈敏度高、特異性強早期腫瘤標志物。PKM2是葡萄糖代謝中的關(guān)鍵酶，也是腫瘤細胞能量代謝的關(guān)鍵酶。PKM2有四聚體和二聚體兩種不同活性構(gòu)象并能互相轉(zhuǎn)化，PKM2四聚體與其底物PEP有很高的親和力，而PKM2二聚體與PEP親和力很低，在生理條件PEP濃度下PKM2四聚體有很高的活性而PKM2二聚體幾乎沒有活性[4]。在細胞質(zhì)中，PKM2為腫瘤細胞的快速增殖提供能量。由于腫瘤細胞的壞死和轉(zhuǎn)移，其中所富含的腫瘤PKM2被釋放進入血液，這一過程與腫瘤的進展狀況及轉(zhuǎn)移能力相關(guān)，因此檢測血液中的腫瘤PKM2含量具有重大意義。部分研究表明，腫瘤PKM2升高的程度與腫瘤分化、轉(zhuǎn)移與分期密切相關(guān)[5]。研究還表明，可以通過長期跟蹤測定血液中腫瘤PKM2含量變化，來評價腫瘤治療效果以及檢測腫瘤的復發(fā)轉(zhuǎn)移[5]。本實驗表明，各級膠質(zhì)瘤PKM2表達均高于正常腦組織，具有顯著性差異（P<0.05），PKM2表達水平與腦膠質(zhì)瘤的惡性程度明顯相關(guān)，并且隨膠質(zhì)瘤病理分級的增高而表達增強，說明PKM2的表達與膠質(zhì)瘤的惡性進展密切相關(guān)，可以作為反映腦膠質(zhì)瘤惡性程度的指標。

能量代謝是指物質(zhì)代謝過程中伴隨著能量的釋放、轉(zhuǎn)換和利用。德國生化和生理學家Otto Warburg關(guān)于腫瘤細胞能量代謝特性進行了開拓性研究，他在20世紀20年代提出了著名的"瓦伯格效應(yīng)"，即使在氧充足的條件下，腫瘤細胞仍偏好于采用糖酵解方式進行葡萄糖代謝，而不是產(chǎn)生ATP效率更高的線粒體氧化磷酸化方式。腫瘤的糖酵解過程中需要多種關(guān)鍵酶，PKM2為糖酵解的關(guān)鍵酶之一，腫瘤中PKM2的表達上調(diào)[6]。本研究表明，膠質(zhì)瘤中PKM2與正常組織相比表達上調(diào)，膠質(zhì)瘤惡性程度越高，PKM2的表達越強，能量代謝貫穿膠質(zhì)瘤分化、增殖和轉(zhuǎn)移過程中，PKM2可反應(yīng)腫瘤的惡性程度、轉(zhuǎn)移及預后。

綜上所述，PKM2在膠質(zhì)瘤中表達，與膠質(zhì)瘤的發(fā)生、發(fā)展及預后密切相關(guān)，極可能成為膠質(zhì)瘤惡性程度、病理分期及預后的有效指標。PKM2存在兩種不同的活性構(gòu)像，以PKM2為作用靶點進行干預，有可能阻斷腫瘤的能量代謝，抑制腫瘤的增殖和轉(zhuǎn)移，為腫瘤的治療提供了新的方向。

參考文獻：

[1]范陽華，葉敏華，祝新根.粘合連接相關(guān)蛋白1在腦膠質(zhì)瘤中的研究現(xiàn)狀及進展[J].腫瘤防治研究，2015，09：920-923.

[2]Alves TR， Lima FR， Kahn SA， et al. Glioblastoma cells： a heterogeneous and fatal tumor interacting with the parenchyma[J].Life Sci， 2011， 89（15-16）： 532-539.

[3]張金燦，賀建平，賀禮進，等.VEGF和MMP-7在不同病理級別膠質(zhì)瘤中的表達及臨床意義[J].中國現(xiàn)代醫(yī)生，2010，28：30-31+33.

[4]詹成，時雨，王群.丙酮酸激酶M2型應(yīng)用于腫瘤診斷與治療的研究進展[J].中華腫瘤防治雜志，2013，13：1043-1046.

[5]Dhar DK， Olde DS， Brindley JH， et al. Pyruvate kinase M2 is a novel diagnostic marker and predicts tumor progression in human billary tract cancer[J]. Cancer，2013，119（3）：575-585.

[6]Warburg O. On respiratory impairment in cancer cells[J].Science，1956，124（3215）： 269-270.

編輯/金昊天