磷酸果糖激酶1表型差异与人乳腺癌及癌旁组织糖酵解水平的相关性研究

研究目的 乳腺癌是女性最常见的恶性肿瘤,其发病率在我国加速上升,并呈现年轻化的趋势,是严重影响我国女性健康的重大疾病之一。本研究从能量代谢的角度出发,比较人乳腺癌和癌旁组织中的糖酵解水平以及糖酵解代谢限速酶磷酸果糖激酶1的表型差异,试图寻找影响乳腺癌糖酵解代谢的可能机制,为乳腺癌治疗寻找新的靶点。 对象与方法 1.收集2010年5月至2010年10月在武汉大学人民医院确诊为乳腺癌的临床病例资料共40例,以及相应的乳腺癌和癌旁组织标本。根据2011年NCCN指南将所有的乳腺癌患者分为Ⅰ期、Ⅱ期和Ⅲ期,并对相关资料进行归纳和总结。 2.采用酶学分析的方法检测不同分期乳腺癌和癌旁组织中乳酸含量和乳酸脱氢酶活性,反映糖酵解代谢的水平差异；并同时检测糖酵解代谢限速酶,己糖激酶、磷酸果糖激酶1和丙酮酸激酶的活性,初步探索糖酵解水平差异的可能原因。 3.采用Western-Blot技术检测磷酸果糖激酶1在乳腺癌和癌旁组织中的表达情况和表型差异,分析其对磷酸果糖激酶1活性的影响,进一步探讨糖酵解水平差异的可能原因。 4. Western-Blot结果采用Quantity One凝胶定量软件进行灰度分析,计量资料均用平均数±标准差表示。两组均数比较采用t检验,计数资料采用χ2检验,通过线性回归分析探讨磷酸果糖激酶1表型差异与其活性的相关性,应用SPSS13.0统计软件分析实验数据,以P<0.05为有显著统计学差异。 研究结果 1.各病理分期之间乳腺癌患者的平均年龄及月经状况相比没有统计学差异。 2.乳腺癌组织中的乳酸含量约是癌旁组织的2.6～3.2倍,乳腺癌组织中乳酸脱氢酶的活性约是癌旁组织的2.5～2.8倍,Ⅰ期、Ⅱ期和Ⅲ期乳腺癌和癌旁组织中的乳酸含量和乳酸脱氢酶活性相比均具有显著统计学差异,而且乳腺癌组织中乳酸含量和乳酸脱氢酶的活性随着病理分期的增加而增加,各分期癌旁组织之间的乳酸含量和乳酸脱氢酶活性没有统计学差异；乳腺癌组织中己糖激酶的活性约是癌旁组织的2.1-3.2倍,乳腺癌组织中磷酸果糖激酶1的活性约是癌旁组织的2.7～3.7倍,乳腺癌组织中丙酮酸激酶的活性约是癌旁组织的2.6-3.1倍,Ⅰ期、Ⅱ期和Ⅲ期乳腺癌和癌旁组织中的己糖激酶活性、磷酸果糖激酶1活性和丙酮酸激酶活性相比均具有显著统计学差异,而且乳腺癌组织中己糖激酶活性、磷酸果糖激酶1活性和丙酮酸激酶活性也随着病理分期的增加而增加,各分期癌旁组织之间的己糖激酶活性、磷酸果糖激酶1活性和丙酮酸激酶活性没有统计学差异。 3.人乳腺癌组织中磷酸果糖激酶1的表达量约是癌旁组织的2.0～2.7倍,Ⅰ期、Ⅱ期和Ⅲ期乳腺癌和癌旁组织中磷酸果糖激酶1的表达量相比具有显著统计学差异,而且随着肿瘤分期的增加而增加,各分期癌旁组织中磷酸果糖激酶1的表达量没有统计学差异；在人乳腺癌组织中,Ⅰ期、Ⅱ期和Ⅲ期磷酸果糖激酶1M、L和P亚型之间的比例分别为22%：16%：62%,18%：14%：68%和17%：11%：72%。乳腺癌组织中P亚型所占的比例随着病理分期的增加而增加,M和L亚型所占的比例随着病理分期的增加而减少。进一步的相关性分析显示,P亚型的表达与磷酸果糖激酶1的活性呈正相关,且相关性具有统计学意义(R2=0.9982,p=0.032)；M亚型的表达与磷酸果糖激酶1的活性呈负相关,但没有统计学意义(R2=0.9694,p=0.107)；L亚型的表达与活性也呈负相关,也没有统计学意义(R2=0.9274,p=0.178)。在癌旁组织中,Ⅰ期、Ⅱ期和Ⅲ期磷酸果糖激酶1M、L和P亚型之间的比例分别为8%：70%：22%,3%：71%：26%和12%：64%：24%,各病理分期之间磷酸果糖激酶1的表达没有明显的表型差异。 研究结论 1.人乳腺癌组织中的糖酵解水平比癌旁组织高,且与病理分期呈正相关,这可能与乳腺癌组织中糖酵解限速酶的活性增加有关。 2.人乳腺癌组织中磷酸果糖激酶1的表达量较高,同样与病理分期呈正相关。而且磷酸果糖激酶1具有表型差异,乳腺癌和癌旁组织分别以表达P和L亚型为主。乳腺癌组织中P亚型所占的比例随着病理分期的增加而增加,且P亚型的表达量与磷酸果糖激酶1的活性呈正相关。人乳腺癌组织中糖酵解水平的增加可能与总PFK-1表达量及PFK-P亚型比例增加有关。PFK-P亚型高表达使PFK-1活性增加,最终推动了糖酵解水平的增加。