肿瘤fdg代谢和己糖激酶―ⅱ关系探究进展

《肿瘤fdg代谢和己糖激酶―ⅱ关系探究进展》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、肿瘤FDG代谢和己糖激酶一11关系探究进展摘要：18F脱氧葡萄糖（FDG）PET/CT将PET的功能显像与CT的解剖成像有机融合，不仅能有效显示肿瘤的代谢、增生、乏氧和细胞凋亡状态，而且在肿瘤患者的诊断、分期、指导治疗、疗效监控和预后评价等方面，都具有重要的临床应用价值，然而肿瘤FDG聚集的具体机制目前尚不清楚。己糖激酶-II（HK-II）作为肿瘤FDG代谢相关的重要免疫分子之一，成为了目前研究的热点。本文旨在对肿瘤中HK-2表达、与FDG代谢关系及靶向治疗做一综述。关键词：PET/CT；肿瘤；FDG聚集；己糖激酶-II；靶向治疗1PET/CT显像及在肿瘤学中的应用PET/CT是正电子发射

2、计算机断层显像（PET）与计算机体层扫描（CT）的有机结合，将极其微量的正电子示踪剂注射到人体内，然后用特殊的体外探测仪器（PET）探测这些正电子核素在人体全身脏器的分布情况，再结合CT的精确定位，这样在对病灶进行定性的同时还能准确定位，大大提高了诊断的准确性及临床实用价值。目前，PET-CT检查临床应用最广泛的示踪剂（显像剂）是18F-脱氧葡萄糖（18F-fluorodeoxyglucose,18F-FDG,以下简称FDG）。FDG是葡萄糖的类似物，第二位碳原子相连的0H基脱氧后H被18F取代生成2-脱氧-2-18F脱氧葡萄糖，在体内的生物学行为与葡萄糖相似。它可在肿瘤病灶内大量积聚，原

3、理在于大多数肿瘤细胞葡萄糖酵解能力明显髙于正常组织细胞。在PET图像上我们通常根据病灶部位摄取18F-FDG的比值来进行半定量分析，即最大标准化摄取值（SUVmax,简写SUV）。18F-FDGPET/CT的全身显像广泛应用于肿瘤的诊断与鉴别诊断、分期、复发以及疗效评估等方面［1-5］,其临床价值已得到确认。近年来，关于18F-FDG聚集的研究越来越多，然而肿瘤FDG聚集的具体机制目前尚不清楚。在静脉给药后,18F-FDG与葡萄糖一样在细胞膜外表面的葡萄糖转运体的作用下进入细胞内，在己糖激酶的作用下磷酸化形成FDG-6-磷酸。由于FDG-6-磷酸的空间构型发生改变，不能再进行下一步代谢，如

4、糖酵解、糖原生成及磷酸戊糖途径等；另一方面，由于组织中磷酸酶的含量较低，使得FDG-6-磷酸的反向转变和离开细胞的速率很低，基本可以忽略不计，因此，FDG以FDG-6-磷酸的形式沉积在细胞内，而在PET图像上表现为浓聚/高摄取，即高代谢。可见，18F-FDG聚集主要取决于葡萄糖从胞外向胞内的转运速度以及己糖激酶活性［6,8］。HK-II作为与FDG代谢相关的重要免疫分子之一，成为了目前研究的热点。2己糖激酶的生物学特征在哺乳动物体内共有四种亚型的己糖激酶（HKI-IV）[9,10],己糖激酶-I、己糖激酶-II和己糖激酶-III的分子量大约为lOOkDa,己糖激酶-IV分子量为50kDao

5、其中，HKI〜HKIII对葡萄糖的亲和力比HKIV高约250倍。人类的己糖激酶的N端和C端有着广泛的相似性，C端为催化位点具有结合葡萄糖的能力，N端为调节位点具有6-磷酸葡萄糖结合位点，同时也是己糖激酶与线粒体结合的必要结构[11],在肿瘤中表现为促进糖酵解和抗凋亡的作用，具有重要的意义。己糖激酶在体内分布具有一定的组织差异和特异性：12]OHK-I主要在脑组织中表达，HK-II主要存在于心肌、骨骼肌，HK-III存在于肾脏、肝脏和肠组织中，HK-IV在肝脏和胰腺中表达。己糖激酶在组织中的分布具有随年龄的变化而变化的趋势[12,13],在新生小鼠的肝脏中含有较多的HK-II,而HK-IV含

6、量较低；成年小鼠肝脏中HK-IV增高而HK-II含量低。HK-I及HK-II存在于细胞内线粒体外膜及细胞质内，HK-III主要存在于细胞核周围，而HK-IV位于肝脏和胰腺的细胞质内。HK-I虽与HK-II—样能与线粒体结合，但其在100kDa的结构中只在C端具有催化活性，而HKII则在两端均保留催化活性，这使得葡萄糖-6-磷酸的生成速率增加。3HK-II在肿瘤中的表达HK-II在肿瘤组织和正常组织中的表达不同。Warburg发现肝癌细胞中糖酵解增加伴随HK-II活性增高[14]。此外,多个研究发现HK-II在原发性乳腺癌、肝癌、胃癌［15］、结肠癌［16］、肺癌及宫颈癌［17］等多种肿瘤细

7、胞中表达增加，并以线粒体结合型为主［18,19］,而正常体内HK-II仅在心脏、脂肪组织和骨骼肌中呈现少量表达［20］,多数以细胞质内游离形式存在。在恶性肿瘤细胞中，HK-I和HK-II表达均有升高，但以HK-II的表达与恶性肿瘤相关性最明显［13,19,21-23］o肿瘤HK-II分布在肿瘤中央部分表达高于肿瘤边缘部分，肿瘤中的坏死部分高于周边部分［24,25］,可能是由于低氧状态诱导的HK-II高表达。细胞高表达HK