背景：胸腔积液是常见的临床胸膜疾病，很多疾病都可以引起胸腔积液，恶性疾病如支气管肺癌、乳腺癌、恶性胸膜间皮瘤和胸膜的转移性肿瘤，良性疾病如结核性胸膜炎、肺炎、化脓性胸膜炎、心力衰竭、低蛋白血症、风湿、类风湿和系统性红斑狼疮，其中最常见的原因是结核和肺癌,恶性胸腔积液的肿瘤病人其平均生存期仅3-12个月，而良性胸腔积液通过抗结核、抗感染、激素、免疫抑制剂和对症支持治疗能治愈。因此，鉴别胸腔积液的良恶性对疾病的进一步治疗和预后有非常重要的意义。由于伴有恶性胸腔积液的肿瘤患者中位生存期非常短，因此对肿瘤患者进行无创或微创检查非常重要。由于胸腔积液细胞学检查的敏感性较低且不能预测预后，所以最近的研究目的是希望将胸腔积液中肿瘤标志物的检测作为鉴别胸水良恶性的一个手段。然而，目前可利用的肿瘤标志物的敏感性和特异性有限。20世纪20年代，德国生物化学家瓦博格首先提出了肿瘤代谢的有氧糖酵解学说，该学说指：肿瘤细胞即使在氧气充足的条件下也喜欢将大量的葡萄糖分解为乳酸并获取能量，而不是通过三羧酸循环和氧化磷酸化获得能量。该理论被命名为瓦博格效应或者叫有氧糖酵解，有氧糖酵解是恶性肿瘤最常见的代谢特点，他在肿瘤的生长、增殖、恶性、转移、生存和药物抵抗中扮演非常重要的作用。基于肿瘤细胞的有氧糖酵解，我们设计了FDG-PET（氟脱氧葡萄糖-正电子发射体层扫描），目前PET广泛应用于临床，他是目前诊断肿瘤、指导肿瘤治疗的最佳手段之一。由于肿瘤细胞为氧糖酵解，糖酵解过程中的三个限速酶HK-2、PFK-1和PKM2在许多肿瘤如肺癌、乳腺癌、宫颈癌、肝癌、恶性黑色素瘤等中高表达，因此，检测胸腔积液中HK-2、PFK-1和PKM2的表达可能对鉴别胸水的良恶性有辅助作用。很多肿瘤采用有氧糖酵解方式获取能量，因此，有必要新建一株细胞系用于肿瘤能量代谢研究。目的：研究胸腔积液中HK-2、PFK-1和PKM2的表达在胸腔积液鉴别诊断中的价值；研究血浆中HK-2、PFK-1和PKM2的表达在肿瘤的早期诊断中的作用；建立一株新的人肺腺癌细胞系，为我国肺癌的防治研究提供新的体外实验模型。方法和结果：第一部分：能量代谢关键酶在肺癌恶性胸腔积液中的表达及意义本研究收集的胸腔积液根据患者住院的组织病理学和细胞病理学诊断分成两组。一组是良性胸腔积液（n=34），由结核、肺炎、心衰和肝硬化引起；另一组是恶性胸腔积液（n=46），由肺癌引起。通过ELISA方法测定两组胸腔积液中HK-2、PFK-1和PKM2的量。1、恶性胸腔积液中HK-2的平均值为2298.97±1918.62Mu/L,良性胸腔积液中HK-2的平均值为1631.73±1340.58Mu/L。差异具有统计学意义(U=436.0，W=1031.0，P＝0.001)，恶性胸腔积液中HK-2的量明显高于对照组。2、恶性胸腔积液中PFK-1的平均值为4165.43±2714.07U/L，良性胸腔积液中PFK-1的平均值为3184.97±2233.96U/L。差异具有统计学意义(U=463.0,W=1058.0，P＝0.002)，恶性胸腔积液中PFK-1的量明显高于对照组。3、恶性胸腔积液中PKM2的平均值为36.93±28.98IU/mL,良性胸腔积液中PKM2的平均值为23.11±18.12IU/mL。差异具有统计学意义(U=461.0，W=1056.0，P＝0.002)，恶性胸腔积液中PKM2的量明显高于对照组。4、肺腺癌胸腔积液中HK-2的平均值为2257.89±1809.81Mu/L,肺鳞癌是3038.57±3158.19Mu/L,小细胞肺癌是1586.65±347.73Mu/L。三组肺癌患者胸腔积液中HK-2的表达均无显著性差异(P＞0.05)。5、肺腺癌胸腔积液中PFK-1的平均值为4251.96±2846.75U/L，肺鳞癌是4134.15±2581.33U/L,小细胞肺癌是3121.55±842.03U/L。三组肺癌患者胸腔积液中PFK-1的表达均无显著性差异(P＞0.05)。6、肺腺癌胸腔积液中PKM2的平均值为35.19±28.35IU/mL，肺鳞癌是58.21±35.69IU/mL,小细胞肺癌是23.41±4.27IU/mL。三组肺癌患者胸腔积液中PKM2的表达均无显著性差异(P＞0.05)。第二部分：能量代谢关键酶在肺癌患者血浆中的表达及意义本研究收集的血浆标本根据患者住院的组织病理学和细胞病理学诊断分成两组。对照组血浆（n=29），由结核、肺炎引起；另一组是恶性组血浆（n=37），由肺癌引起；在恶性组，有23例病人其胸腔积液与血浆匹配。通过ELISA方法测定血浆中HK-2、PFK-1和PKM2的量。1、恶性组血浆中HK-2的平均值为2065.88±1331.54Mu/L,对照组中HK-2的平均值为1378.06±956.16Mu/L。差异具有统计学意义(U=265.0，W=700.0，P＝0.000)，恶性组血浆中HK-2的量明显高于对照组。2、恶性组血浆中PFK-1的平均值为3639.46±2063.83U/L，对照组中PFK-1的平均值为2702.01±1897.96U/L。差异具有统计学意义(U=320.0，W=755.0，P＝0.005)，恶性组血浆中PFK-1的量明显高于对照组。3、恶性组血浆中PKM2的平均值为32.09±30.28IU/mL,对照组中PKM2的平均值为19.31±14.38IU/mL。差异具有统计学意义(U=299.0，W=734.0，P＝0.002)，恶性组血浆中PKM2的量明显高于对照组。4、肺腺癌血浆中HK-2的平均值为2026.89±1169.92Mu/L,肺鳞癌是2403.51±2090.48Mu/L,小细胞肺癌是1628.09±550.83Mu/L。三组肺癌患者血浆中HK-2的表达均无显著性差异(P＞0.05)。5、肺腺癌血浆中PFK-1的平均值为4047.96±2245.85U/L，肺鳞癌是2422.69±926.03U/L,小细胞肺癌是2802.10±199.91U/L。三组肺癌患者血浆中PFK-1的表达均无显著性差异(P＞0.05)。6、肺腺癌血浆中PKM2的平均值为34.16±30.90IU/mL，肺鳞癌是30.80±34.88IU/mL,小细胞肺癌是16.53±3.54IU/mL。三组肺癌患者血浆中PKM2的表达均无显著性差异(P＞0.05)。7、恶性组胸腔积液与匹配的血浆中HK-2、PFK-1和PKM2的表达无差异（P＞0.05）。第三部分：肺癌恶性胸腔积液中癌细胞的培养收集由组织病理学和/或者细胞病理学确诊的肺癌病人的胸腔积液，分离和培养胸腔积液中的癌细胞。通过光学显微镜观察、细胞HE染色、细胞生长曲线、异种移植物实验、组织HE染色和染色体核型分析等方法来鉴定培养的癌细胞。在整个168h的观察时间里，癌细胞始终处于持续增殖状态，可见潜伏期和指数生长期，由于本细胞系传代次数较少，生长活跃，7d还没出现平顶期和退化衰亡期；体外培养细胞生长稳定，细胞形态学及浸润性生长结果表明该细胞系符合恶性细胞特性，裸鼠接种成功致瘤，瘤细胞形态与原患者的病理切片相似。结论：1、HK-2、PFK-1和PKM2可作为辅助鉴别胸腔积液良恶性的指标。2、血浆中HK-2、PFK-1和PKM2水平可用于肿瘤的早期诊断。3、HK-2、PFK-1和PKM2水平与肺癌的病理类型无关。4、恶性组配对的胸腔积液和血浆中HK-2、PFK-1和PKM2的表达无差异（P＞0.05）。5、H114细胞系符合建系标准，是一株新建的人肺腺癌细胞系。