肺癌患者膽堿激酶(Chok)及膽堿磷酸胞苷轉移酶(PCYT)基因的表達水平研究

宋華勇 張帆 歷永強 段永建 修雁

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·論 著·

肺癌患者膽堿激酶(Chok)及膽堿磷酸胞苷轉移酶(PCYT)基因的表達水平研究

宋華勇1張帆2歷永強3段永建1修雁4

目的 探討肺癌患者膽堿激酶及膽堿磷酸胞苷轉移酶基因的表達水平。方法 選取2014年2月至2016年2月就診于我院接受11C-膽堿PET/CT顯像的可疑肺癌患者共68例，術后選取病變組織作為觀察組，同時選取每例患者病變組織周圍≥5cm處的正常組織作為自身對照組，將兩組的組織分別進行病理檢查和RT-PCR檢測，分析兩組患者病變組織膽堿激酶及膽堿磷酸胞苷轉移酶基因的表達水平。結果 經RT-PCR檢測，50例放射性高攝取的肺癌組織中Chok(0.75±0.13)和PCYT(0.73±0.21)基因的表達水平均顯著高于對照組(0.34±0.11)、(0.35±0.05)，差異均有統計學意義(P<0.05)。9例放射性高攝取的肺癌組織和10例良性病變組織中Chok和PCYT基因的表達水平與對照組比較，差異均無統計學意義(P>0.05)。結論 大部分肺癌患者存在膽堿激酶及膽堿磷酸胞苷轉移酶基因表達水平的升高。

肺癌；膽堿激酶；膽堿磷酸胞苷轉移酶；表達水平

肺癌早期發現、早期診斷對于延長患者生存期作用重大[1]。新型PET顯像劑11C-膽堿(choline)反映不同組織細胞膽堿代謝的差異，對腫瘤的診斷具有重要作用[2]。膽堿在體內的代謝主要在三個方面:膽堿的磷酸化,也被稱為肯尼迪通路,指的是膽堿轉運蛋白運輸到細胞,閉塞的角色磷酸化生成磷酸膽堿,膽堿在PCYT催化膽堿磷酸和三磷酸胞嘧啶酸合成的胞二磷膽堿,然后經過一系列的反應，最終生成磷脂酰膽堿,參與細胞膜的合成[3-6]。在這個過程中,主要的閉塞和PCYT兩個速率限制酶決定的反應程度;膽堿氧化,生成的氧化主要為三甲胺乙內酯;膽堿乙酰化作用,主要在膽堿乙酰轉移酶產生乙酰膽堿,是神經遞質重要作用[7，8]。

本研究以68例肺癌患者作為研究對象，分析11C-膽堿正電子發射斷層顯像/X線計算機體層掃描顯像在肺癌診斷與分期中的應用價值，并分析肺癌患者膽堿激酶(Choline kinase,Chok)及磷酸膽堿胞苷轉移酶基因的表達水平。現將研究結果報告如下。

資料與方法

一、研究對象

選取2014年2月至2016年2月就診于我院接受11C-膽堿PET/CT顯像的可疑肺癌患者共68例，男51例，女17例，年齡38-72歲，平均(53.62±9.76)歲。同時選取每例患者病變部位周圍大于5cm處正常組織作為自身對照進行膽堿代謝的分子生物學檢查。所有患者與對照組的年齡、性別和教育程度等差異無統計學意義(P>0.05)，具有可比性。

二、研究方法

1 儀器與試劑：PET/CT機(產地：匈牙利Mediso)；11C-膽堿由本院PET中心生產，放化純度>95%；PCR儀(美國賽默飛世爾Piko系列)；VDS紫外凝膠攝像儀購自美國Phamacia公司；Trizol試劑購自美國Invitrogen公司;Oligo(d T)引物、逆轉錄酶均購自Fermentas公司；基因特異性引物、Beta-actin引物均由上海生工生物公司合成；TaqDNA聚合酶購自Fermentas生物公司。

2 顯像方法：①患者在進行檢查前禁食2h，休息10min后按7.4MBq/kg靜脈注射11C-膽堿，間隔5min后行4排螺旋CT掃描，PET于CT衰減校正后行2D采集；②運用有序子集最大期望值疊代法重建圖像，進行濾波反投影衰減校正[3]。

3 圖像分析：所得圖像由2位經驗豐富的醫師共同探討分析。根據CT情況，病灶部位對11C-膽堿攝取明顯高于周圍肺本底者即診斷為惡性。

4 RT-PCR檢測：采用RT-PCR檢測病變及對照組織中Chok和PCYT基因的表達。目的基因的相對表達強度通過目的基因和β-actin吸收光度值的比值來表示[4]。

三、統計學方法

采用SPSS18.0統計軟件，對數據進行進行統計學處理，采用兩配對樣本間的Wilcoxon檢驗，，以P<0.05為差異有統計學意義。

結 果

一、兩組Chok 及 PCYT 基因的表達水平比較

1 觀察組中放射性高攝取肺癌組織與對照組Chok 及 PCYT 基因的表達水平比較：經RT-PCR檢測，50 例放射性高攝取的肺癌組織中 Chok (0.75±0.13)和PCYT (0.73±0.21)基因的表達水平均顯著高于對照組(0.34±0.11)、(0.35±0.05)，差異均有統計學意義，P<0.05。(見表1)。

表1 放射性高攝取肺癌組織Chok 及PCYT 基因的表達水與對照組平比較

組別nChok基因PCYT基因對照組500.34±0.110.35±0.05觀察組500.75±0.130.73±0.21Z-6.546-8.431P<0.05<0.05

2 觀察組中未見放射性高攝取肺癌組織Chok 及 PCYT 基因的表達水平與對照組比較：經RT-PCR檢測，9例放射性高攝取的肺癌組織中 Chok 和PCYT基因的表達水平與對照組比較，差異均無統計學意義，P>0.05。(見表2)。

表2 未見放射性高攝取肺癌組織與對照組Chok及PCYT 基因的表達水平比較

組別nChok基因PCYT基因對照組90.41±0.120.39±0.10觀察組90.42±0.080.44±0.11Z-0.66-1.02P0.5140.412

二、觀察組中良性病變組織Chok 及 PCYT 基因的表達水平與對照組比較

經RT-PCR檢測，10例良性病變組織中 Chok 和PCYT基因的表達水平與對照組比較，差異均無統計學意義，P>0.05。(見表3)。

表3 良性病變組織Chok 及 PCYT 基因的表達水平與對照組比較

討 論

有研究認為，膽堿代謝的主要途徑在腫瘤細胞的磷酸化膽堿[9]。由于惡性腫瘤細胞的增殖,大量的需要轉化為膽堿是卵磷脂的合成細胞膜[10]。功能性核磁共振的研究還表明,膽堿和腫瘤細胞磷脂酰膽堿的含量明顯高于正常組織[11]。這可能與關鍵酶表達的增加膽堿磷酸化的過程。一旦進入細胞發生磷酸化膽堿,它是被困在細胞,被稱為“化學保留”,它提供了一種依據腫瘤膽堿成像[12]。因為可以將腫瘤組織高攝入膽堿和正常組織吸收較低,所以我們可以用寵物來測量體內的膽堿攝入量達到識別目的腫瘤,良性病變[13]。除了在癌癥中，在風濕免疫性疾病，如類風濕性關節炎，骨關節炎等疾病中，膽堿激酶的表達水平也明顯上調，膽堿激酶作為合成磷脂酰膽堿至關重要的酶,參與細胞合成,以及人體正常生理機能的維持，具有重要的生物學意義。如膽堿激酶大量合成，可能代表著機體的合成代謝機能亢進，在腫瘤，自身免疫性疾病等系統疾病中經常看到[11-13]。

研究結果表明,閉塞在高放射性攝取的50例肺癌組織(0.75±0.13)和PCYT(0.73±0.21)基因表達水平明顯高于對照組(0.34±0.11),(0.35±0.35),和9例肺癌組織中的高放射性攝取閉塞和PCYT基因的水平,與對照組相比,差異無統計學意義(P>0.05)。這表明11C-膽堿PET成像的基礎上建立的增加在肺癌細胞磷脂酰膽堿,膽堿,膽堿和磷脂酰膽堿水平的增加相關的高表達PCYT[14]。結果還顯示,不僅增強膽堿磷酸化,但也在肺癌細胞的乙酰化膽堿，這些可能性仍然需要大量的研究來證明。這項研究的結果還表明,閉塞和PCYT基因的表達水平在10例良性病變與對照組沒有顯著差異(P>0.05)。這表明在良性病變,磷酸化膽堿在大多數情況下的正常水平，但在少數情況下,如肺結核、可能有膽堿磷酸化水平的增加,假陽性的問題[15]。這可能是因為盡管良性病變不存在腫瘤細胞的過度增殖,但一些肉芽腫和炎性病變在短期內可能會有大量的巨噬細胞和淋巴細胞等炎性細胞增殖,這些炎癥細胞還需要攝入大量的膽堿磷酸化,作為細胞膜的合成材料[12]。

這項研究顯示,大多數肺癌的膽堿激酶和磷酸膽堿轉移酶表達水平增加,導致膽堿吸收程度的增加,成為膽堿PET成像的基礎。寵物積極肺癌病例為什么有些患者膽堿激酶和磷酸膽堿胞嘧啶核苷轉移酶表達正常水平,為什么一些良性的疾病有兩個關鍵酶表達水平增加，大量的情況仍然需要進一步的研究來揭示。

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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

國家自然科學基金項目(No 81472745)

1. 475000 河南 開封，河南大學第一附屬醫院 腫瘤科 2. 475000 河南 開封，河南大學第一附屬醫院 影像中心 3. 475000 河南 開封，河南大學生化教研室 4. 200032 上海，復旦大學中山醫院核醫學科

張帆，E-mail：janet897@163.com

2016-05-24]