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背景肝细胞癌(Hepatocellular carcinoma,HCC)是原发性肝癌的三种主要类型之一,占原发性肝癌的85～90%。近年来,我国肝癌的发病率增长趋势明显,目前每年约有35万新发肝癌病例,且病死率高。HCC通常是由病毒性肝炎感染或脂肪肝引起的。隐源性肝硬化,通常与代谢综合征,糖尿病和肥胖症患者的非酒精性脂肪性肝炎(Nonalcoholic steatohepatitis,NASH)/非酒精性脂肪肝疾病(Nonalcoholic fatty liver disease,NAFLD)相关,是肝癌日益严重的主要原因。此外,代谢综合征本身也是HCC的一个强危险因素。越来越多的证据表明,糖尿病是HCC的独立危险因素,尤其是由饮食、胰岛素或磺脲类药物控制的糖尿病。此外,在肝癌患者中检测到一系列代谢改变,包括糖酵解,糖异生和β-氧化水平升高,三羧酸循环和D-12去饱和酶水平降低。丙酮酸激酶(Pyruvate kinase,PK)催化糖酵解的最后一步,即磷酸烯醇丙酮酸(Phosphoenolpyruvate PEP)通过磷酸基转移到腺苷二磷酸(Adenosine diphosphate,ADP)转化为丙酮酸。在哺乳动物中,存在由两个基因编码的四种PK亚型。PKLR基因编码PKL和PKR。前者只在红细胞中表达,后者主要在肝脏中表达,在肾脏中表达较少。PKM1和PKM2亚型由PKM通过相互排斥的外显子9和10的选择性剪接进行编码,这些外显子可产生在22个残基处不同的56个氨基酸区域。PKM1主要在大脑、心脏和肌肉组织中表达,而PKM2主要在大多数肿瘤细胞、胚胎组织和许多成人组织中表达,包括肾、脾、肺和肠。PKM2在维持癌细胞和其他增殖细胞类型的新陈代谢过程中起着核心作用,并广泛的在人类癌症中过度表达。有研究证实,肝癌病理组织中PKM2蛋白表达与患者预后有密切关系,但该蛋白表达是否与放疗敏感性有关尚鲜有报道。传统上,由于全肝对放疗的耐受性较低,限制在30 Gy～35 Gy,因此放疗在肝癌的治疗中起着次要的作用。而三维适形放疗(Three dimensional conformal radiotherapy,3D-CRT)的出现使肿瘤接受更高剂量的放疗,使周围正常肝组织接受更低剂量的放疗。3D-CRT已用于HCC的一系列试验,在亚洲国家取得了良好的结果,包括改善了应答率、疾病控制和总生存率。目前3D-CRT是肝癌患者临床常用的治疗措施,其疗效与患者对放疗的敏感性有紧密关联。目的本研究通过检测肝癌组织M2型丙酮酸激酶(M2 pyruvate kinase,PKM2)的表达,并分析其与放疗敏感性的关系。方法1.通过免疫组织化学(Immunohistochemistry,IHC)和免疫印迹实验(Western Blot,WB)的方法检测肝癌病理组织及三种肝癌细胞株(SMMC-7721、BEL-7402、Hep G2)中PKM2蛋白表达,统计本研究肝癌病理组织中PKM2蛋白的表达情况。2.流式细胞术(Flow Cytometry,FCM)检测不同PKM2表达对放疗敏感性变化。3.采用酶联免疫吸附试验检测对比不同PKM2蛋白表达情况患者放疗前后血清AFP水平变化差异。4.参照实体肿瘤疗效评价标准(Response evaluation criteria in solid tumors,RECIST)1.1版对比不同PKM2蛋白表达情况患者放疗效果不同。5.采用Logistic回归分析探讨PKM2蛋白表达与放疗敏感性的关系。结果1.肝癌病理组织中PKM2阳性率高,肝癌组织比癌旁组织PKM2表达明显增高。2.PKM2表达情况分别从高到低为SMMC-7721、BEL-7402、HL-7702,同时对比SMMC-7721和Hep G2细胞凋亡发现PKM2高表达,增殖能力增加,细胞凋亡能力下降,PKM2低表达,增殖能力下降,细胞凋亡能力增加。3.放疗前后肝癌病理组织PKM2蛋白阳性表达者血清AFP变化幅度低于阴性者(P<0.05)。4.临床分期Ⅲ期、Ⅳ期、低分化、PKM2蛋白阳性均是肝癌放疗不敏感的独立危险因素(OR=3.274、5.328、5.942、7.135,P<0.05)。结论1.PKM2人肝癌组织及细胞株中的表达升高,其可促进肝癌细胞的增殖,抑制肝癌细胞凋亡。2.放疗前后肝癌病理组织PKM2蛋白阳性表达者血清AFP变化幅度低于阴性者,而临床分期Ⅲ期、Ⅳ期、低分化、PKM2高表达均是肝癌放疗不敏感的独立危险因素。