肺孤立性结节样腺癌PET/CT表现与丙酮酸激酶M2、硒结合蛋白-1表达的相关性

赵佳佳，邢媛媛，张 欣，贾丽美，杨 杰

(承德医学院附属医院核医学科，河北 承德 067000)

孤立性肺结节恶变率达50%，早期诊断极为重要[1-2]；PET/CT可为鉴别诊断肺良、恶性肿瘤提供参考[3]。丙酮酸激酶M2(pyruvate kinase M2, PKM2)为糖酵解限速酶，其表达升高可促进恶性肿瘤生长、增殖[4]。硒结合蛋白-1(selenium binding protein 1, SBP-1)是硒在人体中的存在形式，在食管癌、肺癌及乳腺癌等实体肿瘤中呈低表达[5]。本研究观察肺孤立性结节样腺癌PET/CT表现与PKM2和SBP-1表达的相关性。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取2020年3月—2021年12月承德医学院附属医院101例肺孤立性结节样腺癌患者(观察组)，男58例、女43例，年龄40～75岁、平均(57.5±5.5)岁；临床Ⅰ期31例、Ⅱ期58例、Ⅲ期12例；低分化10例、中分化60例、高分化31例。纳入标准：①经病理学确诊肺腺癌；②接受肺癌根治术；③患者及家属签署知情同意书。排除标准：①肺部其他疾病；②其他部位恶性肿瘤；③肺癌根治术前接受放射和/或化学治疗；④重要脏器器质性病变。另纳入68例肺良性肿瘤患者作为对照组，男40例、女28例，年龄42～75岁、平均(58.5±4.3)岁；其中肺错构瘤42例，肺软骨瘤18例，肺纤维瘤5例，肺血管瘤2例及肺脂肪瘤1例。本研究经院伦理委员会审核批准。

1.2 仪器与方法 嘱患者检查前禁食6 h，控制其空腹血糖不超过7.4 mmol/L。经静脉注射18F-FDG 3.70～4.81 MBq/kg体质量后，嘱患者安静休息1 h。采用Siemens Biograph mCT-S 64 PET/CT显像仪及住友HM-10mev医用回旋加速器，嘱患者仰卧、上举双臂，行早期显像，扫描范围自颅底至股骨中段；参数：螺距0.8，管电压120 kV，转速0.5 s/rot，层厚3 mm，每个床位采集2 min，共采集6～7个床位。90 min后，以肺部病灶为中心行延迟显像，参数同前；以标准有序子集最大期望值迭代法及CT衰减校正进行自动图像融合。

由2名具有10年工作经验的核医学副主任医师采用盲法阅片，记录肺部病灶形态、部位、大小及边缘，获取其最大标准摄取值(maximum standard uptake value, SUVmax)、峰值标准摄取值(peak standard uptake value, SUVpeak)及肿瘤代谢体积(metabolic tumor volume, MTV)；产生分歧时，提请另1名具有15年以上工作经验的主任医师决定。

1.3 PKM2和SBP-1检测 针对观察组手术切除标本及对照组活检组织行常规切片、脱蜡，以3%过氧化氢去离子水封闭10 min，以0.01 mol/L磷酸盐缓冲液(phosphate buffer saline, PBS)行热修复；自然冷却后，以山羊血清封闭30 min，加入三重基序蛋白25(tripartite motif-containing protein 25, TRIM25)单克隆抗体，于4℃条件下过夜；复温后加入山羊抗兔荧光二抗，于37℃下孵育1 h；加入显色剂，依次行苏木素复染、梯度乙醇脱水、二甲苯透明、中性树胶封片等，最后置于荧光显微镜下观察。设置阴性样本，以PBS替代一抗，其余步骤同上。

将PKM2和SBP-1染色程度分为无染色(0分)、弱染色(1分)、中度染色(2分)及强染色(3分)；PKM2染色细胞比例分为未见染色细胞(0分)、0<染色细胞<25%(1分)、染色细胞25%～50%(2分)、51%～75%(3分)及>75%(4分)，SBP-1染色细胞比例分为未见染色细胞(0分)、染色细胞<10%(1分)、10%～50%(2分)、51%～75%(3分)及>75%(4分)。计算染色指数：染色指数=染色程度×染色细胞比例；以同组PKM2/SBP-1染色指数中位数为分界点，<该值为PKM2/SBP-1低表达，≥该值为PKM2/SBP-1高表达。

1.4 统计学分析 采用SPSS 22.0统计分析软件。以±s表示符合正态分布的计量资料，行独立样本t检验；采用χ2检验比较计数资料。行Spearman相关性分析，评估参数的相关性。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 一般资料 2组患者性别、年龄、体质量指数、吸烟情况、高血压、冠心病及糖尿病占比差异均无统计学意义(P均>0.05)，见表1。

表1 肺孤立性结节样腺癌与良性肺肿瘤患者一般资料比较

2.2 PKM2和SBP-1表达 观察组病灶PKM2高表达率高于(P<0.001)、SBP-1高表达率低于对照组(P<0.001)。见表2。

表2 肺孤立性结节样腺癌与良性肺肿瘤PKM2和SBP-1表达比较(例)

2.3 PET/CT参数 观察组病灶SUVmax、SUVpeak及MTV均高于对照组(P均<0.05)，见表3及图1、2。

图1 观察组患者，男，55岁，肺腺癌 A.胸部纵隔窗CT图示右肺下叶软组织结节，密度均匀、边缘不规则； B.胸部肺窗CT图示右肺下叶结节边缘不清，可见分叶征及毛刺征； C.胸部PET/CT融合图示右肺下叶结节FDG代谢明显增高 (箭示病灶)

图2 对照组患者，男，48岁，肺错构瘤 A.胸部纵隔窗CT图示左肺下叶软组织结节，密度较不均匀、边缘较光滑； B.胸部肺窗CT图示左肺下叶结节可见分叶征； C.胸部PET/CT融合图示左肺下叶结节FDG代谢未见明显异常 (箭示病灶)

表3 肺孤立性结节样腺癌与良性肺肿瘤PET/CT参数比较

2.4 相关性分析 观察组内，PKM2高表达结节出现分叶征、多边形/不规则形和胸膜凹陷征占比及其SUVmax、SUVpeak及MTV均高于PKM2低表达结节(P均<0.05)，见表4；SBP-1高表达结节出现分叶征和胸膜凹陷征占比及其SUVmax、SUVpeak及MTV均低于SBP-1低表达结节(P均<0.05)，见表5。

表4 高、低表达PKM2的肺孤立性结节样腺癌的PET/CT表现比较

表5 高、低表达SBP-1的肺孤立性结节样腺癌的PET/CT表现比较

针对上述组间差异有统计学意义的参数行相关性分析，结果显示肺孤立性结节样腺癌出现分叶征、胸膜凹陷征及其SUVmax、SUVpeak和MTV均与PKM2表达呈正相关、与SBP-1表达呈负相关(P均<0.05)。见表6。

表6 肺孤立性结节样腺癌PET/CT表现与其PKM2和SBP-1表达的相关性

3 讨论

PKM2为蛋白络氨酸磷酸化家族成员之一，且在乳腺癌、卵巢癌、食管癌等多种恶性肿瘤中均有表达[6]。肺腺癌呈PKM2异常高表达[7]。本研究中，观察组PKM2高表达率高于对照组，提示PKM2参与肺孤立性结节样腺癌发病过程。生理条件下，机体激酶及磷酸化酶的磷酸化-去磷酸化处于动态平衡，一旦该平衡被打破，即可激活多种细胞信号传导通路，促进肿瘤细胞增殖、分化，且可与低氧诱导因子1α协同促进有氧糖酵解和肿瘤血管生成，加速恶性肿瘤进程；由此推测，下调PKM2表达有望抑制肿瘤生长及侵袭、促进疾病良好转归。

硒属微量营养素，人体硒摄入量不足可增加罹患胰腺癌、结肠癌及肺癌风险[8]。SBP-1为肿瘤抑制因子，是硒元素在人体内的蛋白结合物。本研究发现，观察组病灶SBP-1高表达率低于对照组。既往研究[9]发现，摄入足量硒元素可使SBP-1转录升高，增强机体对癌症的抵抗能力。SBP-1抗恶性肿瘤机制可能在于减轻过氧化物对脂质、DNA及蛋白的损伤，抑制由致癌物质介导的共价DNA复合物形成，上调抑癌基因p53表达；但也有学者[10]认为肺腺癌呈SBP-1低表达与基因缺失和甲基化并无明显相关，有待进一步观察。

PET/CT可反映肿瘤细胞增殖分化及新生血管生成情况，有助于鉴别肺良、恶性肿瘤；其常用参数包括SUVmax、SUVpeak及MTV。肺良性病变呈FDG低摄取、快清除，而恶性病变为高摄取、慢清除。此外，肺良性肿瘤多呈圆形或类圆形纯磨玻璃影，边缘整齐，少见分叶征及毛刺征；随着肿瘤细胞增殖、侵袭并向恶性进展，肿瘤逐渐呈多边形，并出现毛刺征及分叶征等异常表现[11]。本研究研究组病灶SUVmax、SUVpeak及MTV均高于对照组。

本研究发现肺孤立性结节样腺癌出现分叶征、胸膜凹陷征及其SUVmax、SUVpeak和MTV均与PKM2和SBP-1表达相关。PKM2和SBP-1是鉴别肺良、恶性结节的重要分子标志物，PKM2升高、SBP-1降低提示恶性；分叶征与肿瘤内部纤维组织收缩和肿瘤边缘细胞分化程度不一、生长速度不同等有关；胸膜凹陷征的形成机制为瘤内纤维化，肺腺癌细胞增殖分化旺盛，易造成组织内缺氧，致肿瘤细胞纤维化而收缩。

综上，肺孤立性结节样腺癌PET/CT表现与其PKM2表达及SBP-1表达均相关。但本研究为单中心、回顾性研究，且样本量有限，有待后续加以完善。