Возможности использования копрологического теста на димерную М2-Пируваткиназу (Tumor M2-PK) в скрининге колоректального рака
Огнерубов Н.А., Милованов В.В., Иванников А.А., Ежова Е.Н.
Тамбовский государственный университет им. Г.Р. Державина
Тамбовский областной онкологический клинический диспансер
В статье приведены результаты определения в кале концентрации опухолевой М2 – пируваткиназы при некоторых злокачественных новообразованиях у 42 пациентов. В среднем у лиц контрольной группы уровень ее составил 2,18 Ед/мл., а при колоректальном раке — 6,97 Ед/мл., различия статистически достоверны.
Ключевые слова: опухолевая М2 – пируваткиназа, злокачественные новообразования, копрологический тест..
Введение: пируваткиназа играет важную роль в процессе гликолиза в активно пролифелирующих и опухолевых клетках. Она существует в виде различных изоформ, характеризующихся тканеспецифичностью (L, R, M1, M2). Пируваткиназа типа L обнаружена в печени и проксимальных почечных канальцах, типа R — в эритроцитах, типа М1 — в мышцах и мозге, и типа М2 — в легких. Причем, пируваткиназа М2 – типа является филогенетически более древней формой. В активной форме все изоформы фермента состоят из четырех идентичных субъединиц, т.е. являются тетрамерами. Изофермент М2 – пируваткиназы может существовать в высоко активной тетрамерной форме и почти неактивной димерной форме. Соотношение тетрамерной и димерной форм пируваткинаыа в пролифелирующих клетках определяет, будет ли глюкоза деградировать в лактат с продукцией энергии, или произойдет отведение пути ее метаболизма в сторону синтетических процессов. Соотношение тетрамер/димер для М2 — пируваткиназы контролируется онкобелками и промежуточными продуктами метаболизма. При возникновении опухоли количество исходных тканеспецифичных изоэнзимов снижается, и опухолевые клетки начинают вырабатывать в большом количестве пируваткиназу типа M2. При этом, изоэнзим, который изначально состоял из 4-х субъединиц, расщепляется до димера, имеющего более низкую активность. Димерная форма М2-пируваткиазы, характерная для опухолевых клеток, получила название опухолевой М2-пируваткиназы. В опухоли, где процесс клеточного деления идет очень активно, клетки предпочитают так называемый «метаболический шунт» с целью сохранения энергии. Димеризация М2-пируваткиназы происходит путем фосфорилирования или вследствие прямого связывания онкобелков и приводит к снижению активности энзима, аналогично как и в случае с глюкозой при синтезе нуклеиновых кислот, фосфолипидов и аминокислот. Пируавткиназа М 2 – типа считается ключевым регулятором изменения метаболизма в опухолевых клетках. Она поступает в кровь, фекалии, что позволяет использовать этот параметр в качестве онкомаркера в лабораторной диагностике.
Роль этого фермента изучена в качестве онкомаркера при опухолях пищеварительного тракта, молочной железы, легких, почек [1, 8], острых и хронических воспалительных процессах, особенно толстого кишечника. [3, 4, 5, 7, 9, 10, 11]. Чувствительность и специфичность этого метода составили, соответственно, 60-80 % и 80-90 % [1, 2, 6]. Повышение уровня М2 — пируваткиназы наблюдается также при острых и хронических воспалительных процессах, заболеваниях сердца, сахарном диабете и др. [10, 11].
Так, установлено значительное повышение концентрации М2- пируваткиназы у больных с тяжелой и среднетяжелой формами неспецифического язвенного колита, в стадии обострения по сравнению с периодом ремиссии [2]. Уровень М2 — пируваткиназы в крови пациентов с хроническим непрерывным течением при неспецифическом язвенном колите был почти в два раза выше по сравнению с таковыми при хроническом рецидивирующем течении [4, 5, 7].
Концентрация М2 – пируваткиназы в кале больных колоректальным раком значительно выше, чем у здоровых лиц или пациентов с аденоматозными полипами и коррелирует с размерами и степенью злокачественности опухоли [14, 16]. По данным Земляного В.П. и соавт. (2005), Kаri J. et all. (2008) пируваткиназа М2 – типа обладает высокой чувствительностью и стадиоспецифичностью, поэтому может быть использована в качестве предиктора эффективности лечения колоректального рака [13, 15].
В настоящее время фекальный тест определения М2 — пируваткиназы применяется как скрининг-тест колоректального рака в группах риска [12].
Целью работы явилось определение уровня опухолевой М2 – пируваткиназы в кале при некоторых злокачественных новообразованиях.
Материалы и методы.
Концентрацию опухолевой М2 – пируваткиназы определяли в кале (копрологический тест) с помощью диагностического набора фирмы ScheBo Biotech АG. Исследование проводили на автоматическом микропланшетном фотометре «Sunrise» фирмы TECAN (США) с микропроцессорным управлением с использованием вошера «ТЕСAN» (США).
На поверхность лунок планшета для ИФА наносились первые моноклональные антитела, специфичные только к опухолевой М2-пируваткиназе. Опухолевая М2 — пируваткиназа, присутствующая в образце кала пациента, или стандарт для опухолевой М2 — пируваткиназы из набора для ИФА связываются с этими антителами и, таким образом, иммобилизуются на планшете. Моноклональные антитела второго типа (коньюгированные с биотином) связываются с опухолевой М2 — пируваткиназой в течение следующей инкубации. Затем добавляли коньюгат пероксидазы хрена со стрептавидином, который связывается с биотином антител второго типа. Пероксидаза хрена окисляет субстрат — ТМВ (3,3,5,5 — тетраметил бензидин), который приобретает желтый цвет. В заключении концентрацию окисленного ТМВ определяют фотометрически.
Данный набор ИФА позволяет определить концентрацию опухолевой М2 – пируваткиназы в пределах от 1 до 20 Ед/мл, а дискриминационный уровень равен 4 Ед/мл. Погрешность интра-исследования опухолевой М2 – пируваткиназы была измерена посредством 20-кратного анализа 5 образцов кала (3,8 – 19,7 Ед/мл). Среднее значение коэффициента вариации составило 5,3 % (3,0 — 7,9 %).
Материалом для исследования послужили образцы кала 31 пациента, страдающих злокачественными новообразованиями различных локализаций, в возрасте от 38 до 76 лет, медиана возраста составила 47, 7 + 2,7 лет. Мужчин было 11 (35,5 %), а женщин – 20 (64,5 %). У всех больных диагноз злокачественного новообразования подтвержден морфологически. В качестве контроля использовались образцы кала от 11 практически здоровых лиц в возрасте от 38 до 65 лет, медиана возраста 44, 6 + 2,4 лет. Все больные были разделены на 3 группы.
Первая группа представлена пациентами, страдающими различными хроническими заболеваниями желудочно-кишечного тракта в стадии ремисии, а именно, эзофагитом, гастритом и колитом (исключая неспецифический язвенный колит). Медиана возраста – 46,1 + 2,8 лет (35 – 62).
Пациенты второй группы (13) на момент исследования имели установленный диагноз злокачественного новообразования (вторая клиническая группа). Среди них колоректальный рак диагностирован у 7 больных, рак яичников — у 3, рак молочной железы, меланома и рак языка по 1 случаю. Медиана возраста в этой группе составила 43,3 + 2,1 лет (43 – 73).
Третьею группу составили больные (8 человек), которым проведено специальное лечение по поводу колоректального рака, рака почки и поджелудочной железы (третья клиническая группа). Медиана возраста была равна 54,7 + 3,1 лет (43 – 76).
Результаты и обсуждение.
Уровень фекальной опухолевой М2 — пируваткиназы у пациентов различных групп, включая контроль, представлен в таблице 1.
Табл. 1.
Уровень опухолевой М2 – пируваткиназы у пациентов различных групп.
Группа Количество больных Среднее значение, Ед/мл Интервал, Ед/мл
1 10 3,35+0,62 2,15 – 4,31
2 13 6,97+0,86 3,47 – 15,9
3 8 3,47+0,64 1,17 – 5,95
Контроль 11 2,18+0,39 1,51 — 4,01
У лиц контрольной группы уровень опухолевой М2 – пируваткиназы более 50 % случаев был меньше 2 Ед/мл, и только лишь в 4 случаях он превышал этот показатель, составляя в среднем 2,18 + 0,39 Ед/мл.
У больных, страдающих заболеваниями желудочно-кишечного тракта (1 группа), уровень опухолевой М2 – пируваткиназы колебался от 2,15 до 4,31, в среднем — 3,35 + 0,62 Ед/мл. У 6 пациентов он превышал 3 Ед/мл.
Весьма интересные результаты были получены у лиц с установленным диагнозом злокачественного образования (2 группа). При этом концентрация опухолевой М2 – пируваткиназы колебалась от 3,47 до 15,9 Ед/мл, в среднем она была равна 6,97 + 0,86Ед/мл. Относительно лиц контрольной группы различия статистически достоверны (р ˂ 0,05). Как указывалось выше, в эту группу входили 7 пациентов, страдающих колоректальным раком. Колебания уровня опухолевой М2 – пируваткиназы у них были от 3,61 до 15,9 Ед/мл, составляя в среднем 8,28 + 0,94 Ед/мл. Различия в показаниях средних значений концентраций, при этом, относительно всех групп пациентов, статистически достоверны (р ˂ 0,05).
Что касается больных 3 группы (лица, находящиеся на диспансерном наблюдении), то средняя концентрация фекальной опухолевой М2 – пируваткиназы у них составила 3,47 + 0,64 Ед/мл и практически не отличается от пациентов 1 группы.
Полученные нами результаты соответствуют имеющимся в отечественной и зарубежной литературе сведениям о клинической значимости пируваткиназы типа М2 при диагностике целого ряда злокачественных новообразований, включая скрининг колоректального рака. Считается, что этот тест является более чувствительным и специфичным, особенно у лиц с высоким риском развития заболевания.
Выводы:
1. Опухолевую М2 – пируваткиназу можно обнаружить и количественно определить в человеческом кале.
2. Концентрация фекальной опухолевой М2 – пируваткиназы существенно колеблется при различных злокачественных новообразованиях. При этом, значительно более высокий уровень ее наблюдается у больных колоректальным раком.
3. Определение опухолевой М2 – пируваткиназы возможно применять при организации диспансерного наблюдения за онкологическими больными.
Источник
Пируваткиназа повышена что значит
Общая информация об исследовании
Tumor Marker 2 (TM 2) – это димер одной из изоформ фермента пируваткиназы, участвующего в реакции гликолиза. В нормальных клетках он присутствует в виде мономера в небольших количествах, в опухолевых же клетках вырабатываются значительные концентрации фермента в виде димера (ТМ-2). Высокая концентрация фермента гликолиза обеспечивает энергетические затраты активно размножающихся опухолевых клеток. При развитии предраковых заболеваний и рака толстой кишки ТМ-2 может быть обнаружен в кале, что позволяет использовать его как онкомаркер.
Рак толстой кишки занимает третье место по распространенности и смертности среди всех злокачественных новообразований. В большей степени ему подвержены люди старше 50, однако при некоторых генетических синдромах (аденоматозном полипозе кишки, синдроме Линча и др.) заболевание проявляется в 35-45 лет.
«Золотой стандарт» ранней диагностики рака толстой кишки – колоноскопия. Однако, учитывая ее инвазивность и связанные с ней риски, она не может быть использована в качестве скринингого теста, в отличие от анализа ТМ-2 в кале, который является неинвазивным методом.
Тест на пируваткиназу обладает несколькими преимуществами и перед другими неинвазивными методами. Если при анализе кала на скрытую кровь определяется присутствие гема, то в ходе данного исследования выявляют специфичный для опухолевых клеток фермент, что позволяет обнаружить как кровоточащие, так и некровоточащие новообразования. Эта особенность обуславливает более высокую чувствительность теста (для сравнения: чувствительность теста на TM-2 составляет 92,3 %, а анализа кала на скрытую кровь – 20-35 %). В отличие от анализа кала на скрытую кровь, результат этого теста не зависит от соблюдения диеты и может быть получен при однократном взятии биоматериала, что гораздо удобнее для пациента. Кроме того, на результат анализа не влияет прием нестероидных противовоспалительных средств и витамина С, гастрит, язвенная болезнь, дивертикулез кишки и геморрой, так что ложноположительные результаты практически исключены.
Исследование на ТМ-2 показано пациентам с симптомами рака толстой кишки, а также с факторами риска его развития (курение, ожирение, наследственность, возраст старше 50 лет, злоупотребление алкоголем, малоподвижный образ жизни, неспецифический язвенный колит). Концентрация ТМ-2 в кале увеличивается пропорционально росту опухоли. Поэтому исследование на ТМ-2 может быть использовано при определении стадии и прогноза заболевания. Как правило, концентрация ТМ-2 в кале после хирургического лечения рака толстой кишки возвращается к норме. Получение положительного результата теста вновь или нарастание ТМ-2 в послеоперационном периоде может указывать на рецидив заболевания.
Положительный результат теста позволяет предположить наличие онкологии кишки, но не установить окончательный диагноз. Для подтверждения диагноза пациенты с таким результатом должны быть направлены на дополнительные лабораторные и инструментальные обследования.
Для чего используется исследование?
- Для ранней диагностики диспластических полипов и аденокарциномы толстой кишки.
- Чтобы определить стадию аденокарциномы толстой кишки и дать прогноз заболевания.
- Чтобы диагностировать рецидивы аденокарциномы толстой кишки в послеоперационном периоде.
Когда назначается исследование?
- Если у пациента присутствуют факторы, повышающие риск развития рака толстой кишки: курение, ожирение, наследственность, возраст старше 50 лет, злоупотребление алкоголем, малоподвижный образ жизни, неспецифический язвенный колит.
- При симптомах рака толстой кишки: потере веса и аппетита, крови в кале, железодефицитной анемии (при правосторонней локализации опухоли), запорах или диарее (при левосторонней локализации опухоли).
Источник
Сильно повышена пируваткиназа
Месяц назад внезапно температура 37.7, СРБ130, лейкоциты 15, повышен АЛТ, , прокальцитонин, ощущение обожженной трахеи при глубоком вдохе, головные боли, жжение в руках, ногах, лице. РФМК -20,Назначены сумамед+Амоксиклав, через 7 дней при начале питания и физ. активности, на фоне приема t-38.6, СРБ 60, лейкоциты 15, повышение тех же показателей. назначены таваник+цефтриаксон в/м, через 8 дней анализы в норме, вернулся аппетит. Ещё через 3 дня после начала питания и физ.активности опять ощущение ОРВИ, t-37.5, госпитализировали на 3 дня, сильная слабость, сыпь на руках и в области подмышек (выпуклые розовые пятна неправильной формы) СРБ 40, лейкоциты 16, через 3 дня без лечения анализы пришли в норму. Появилось ощущение зуда внизу живота, в кишечнике, отдаёт в простату. За месяц похудел на 10 кг, аппетита сейчас нет, температура до 37.1 в течение дня. Обследования — УЗИ брюшной полости в норме, на почке есть гиперэхогенное образование 2х2 см (при КТ с контрастом уточнено, что это бывший очаг воспаления), ЭКГ, ЭХОКГ в норме. На КТ с контрастом ОГК, брюшной полости и малого таза все хорошо, небольшое уплотнение брыжейки, «возможно реактивный мезентерит». Гастроскопия — почти в норме, немного раздражён пищевод, манная крупа. Колоноскопия в норме, удалили из сигмовидной полип 3 мм. Сдал онкомаркеры. В норме:РЭА, СА125, СА19-9, SCC, Cyfra21-1, ПСА, NSE, жду СА242. А вот значение Timor M2-Pk (кровь) — 85 (!). Сейчас беспокоит слабость, зуд в кишечнике, иногда потрясывает, сыпь на руках и немного на боках, отсутствие аппетита. После еды немного усиливается жжение и повышается температура. Может ли такое значение пируваткиназы говорить об опухоли, которую не видно на КТ? И что делать дальше? Спасибо.
Источник
