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肌酸激酶活性及其同工酶在肺、结肠和肝细胞癌中的研究

期刊:british journal of cancer

本研究由J Joseph、A Cardesa和J Carreras共同完成,作者单位分别为西班牙巴塞罗那大学医学院生物化学系(Unit of Biochemistry, Faculty of Medicine, University of Barcelona)和巴塞罗那临床医院病理解剖科(Department of Pathological Anatomy, Clínic Hospital)。论文发表于1997年的《British Journal of Cancer》第76卷第5期,页码600-605。

学术背景

该研究聚焦于肌酸激酶(Creatine Kinase, CK)及其同工酶在肺癌、结肠癌和肝癌中的活性分布特征。CK是一种广泛存在的酶,催化ATP与肌酸之间的可逆磷酸转移反应,对细胞能量代谢至关重要。哺乳动物组织中存在四种CK亚基:两种胞质型(M-CK和B-CK)和两种线粒体型(UMT-CK和SMT-CK),它们通过组合形成三种二聚体同工酶(MM-CK、MB-CK和BB-CK)。既往研究表明,CK同工酶的分布与肿瘤类型相关,但不同技术(如免疫组化、离子交换色谱)的结果存在矛盾。本研究旨在通过琼脂糖凝胶电泳系统比较正常组织与肿瘤组织中CK活性及同工酶谱的差异,为肿瘤诊断提供潜在标志物。

研究流程与方法

  1. 样本收集与处理

    • 样本类型:手术切除的肿瘤组织及癌旁正常组织,包括7例肺腺癌、5例肺鳞癌、2例肺类癌、10例结肠腺癌和6例肝细胞癌。
    • 样本处理:组织在Tris缓冲液中匀浆,离心后取上清液用于CK活性和同工酶分析。
  2. CK活性测定

    • 实验方法:采用国际临床化学联合会(IFCC)推荐的分光光度法,通过NADPH生成速率定量CK活性,单位以μmol/min/g组织或μmol/min/mg蛋白表示。
    • 质量控制:排除腺苷酸激酶干扰(通过磷酸肌酸缺失对照实验验证)。
  3. 同工酶分析

    • 电泳技术:使用琼脂糖凝胶电泳(pH 8.8)分离同工酶,特异性染色后通过密度扫描仪定量条带。
    • 抗体抑制实验:用抗M-CK抗体验证MM-CK和MB-CK条带,排除线粒体CK(mt-CK)的干扰。
  4. 数据分析

    • 统计方法:采用Wilcoxon检验比较肿瘤与正常组织的差异,Kruskal-Wallis检验分析不同组织间CK活性,Mann-Whitney U检验确定组间显著性。

主要结果

  1. CK活性差异

    • 肺与结肠肿瘤:肺腺癌、鳞癌及结肠腺癌的CK活性显著低于正常组织(P<0.05),而肺类癌的CK活性高于正常肺组织。
    • 肝癌:肝细胞癌与正常肝组织的CK活性无显著差异。
  2. 同工酶谱特征

    • 正常组织:BB-CK是肺、结肠和肝脏的主要同工酶;正常肺中检测到少量MM-CK,结肠中偶见MB-CK。
    • 肿瘤组织
      • 肺类癌:BB-CK占比增加,mt-CK条带消失。
      • 结肠腺癌:MB-CK消失,提示M亚基表达下降。
      • 肝癌:2例肝细胞癌中BB-CK完全缺失。
  3. 血清标志物意义
    尽管多数肿瘤的CK活性降低,但患者血清中BB-CK升高可能源于肿瘤细胞坏死导致的酶释放,而非肿瘤本身的高表达。

结论与价值

  1. 科学意义:揭示了CK同工酶在肿瘤中的特异性分布模式,证实BB-CK可作为肺类癌的潜在标志物,而M亚基表达下降是结肠腺癌的共性特征。
  2. 应用价值:为血清BB-CK升高的机制提供了新解释(坏死主导),提示其在晚期肿瘤监测中的局限性。

研究亮点

  • 方法创新:首次系统比较三种器官肿瘤的CK同工酶电泳图谱,明确抗体抑制实验对mt-CK干扰的排除。
  • 发现特殊性:肺类癌的CK活性升高与其他肺癌亚型相反,提示其独特的能量代谢途径。
  • 临床启示:强调结合组织特异性同工酶谱与血清标志物动态变化的重要性。

其他价值

研究得到西班牙卫生基金(FIS)和巴塞罗那医院的支持,数据统计由专业团队验证,增强了结果可靠性。文中还讨论了既往文献的矛盾点(如肝组织中MM-CK的误判),为后续研究提供了技术优化方向。

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