胃癌组织氨基酸与肿瘤体积相关性研究

肠外与肠内营养 2000年第1期第7卷 论著

作者：王亮　李保义　李庆瑞

单位：王亮　李保义(内蒙古包头市中心医院普外科，包头 014040)；李庆瑞(天津医科大学第二医院)

关键词：胃癌；氨基酸；肿瘤体积；相关性

　　摘　要：目的：阐明胃癌生长对氨基酸代谢的影响以及对某些氨基酸的特殊需求。　方法：采用RP-HPLC技术检测12例胃癌病人肿瘤组织20种游离氨基酸含量，且与肿瘤体积进行相关性和多元逐步回归分析。　结果：胃癌组织游离谷氨酰胺、精氨酸、蛋氨酸含量较正常胃粘膜明显增高(P＜0.05)，而丙氨酸、色氨酸含量较正常胃粘膜明显降低(P＜0.05)。同时胃癌组织游离谷氨酰胺、精氨酸、蛋氨酸含量与肿瘤体积呈正相关，而丙氨酸与肿瘤体积呈负相关。　结论：随着胃癌生长，肿瘤细胞特别需求谷氨酰胺、蛋氨酸、精氨酸作为蛋白质、核酸合成的原料，因而导致氨基酸代谢的改变。

　　中图分类号：R735.2　　　文献标识码：　A

　　文章编号：1007-810X(2000)01-0041-03

The study on interrelation between gastric cancer tissue free amino acid and tumor volume

WANG Liang

　　(Department of General Surgery,Baotou Centre Hospital,Baotou 014040,Chian)

　　LI Qing-rui

　　(Department of General Surgery,Baotou Centre Hospital,Baotou 014040,Chian)

　　Abstract：Objectives:In order to illuminate the effect of gastric carcinoma growth on amino acid metabolism,and special requirement of tumor for some amino acids.　Methods:Levels of 20 free amino acids in tumor tissue were measured from 12 patients with gastric carcinoma and normal stomach mucosa as controls using reversed-phase high performance liquid chromatography.Correlation was further studied between tumor volume and 20 free amino acids in tumor tissue.　Results:Content of free glutamine,methionine and arginine in gastric carcinoma tissue were significantly increased when compared with those of normal stomach mucosa(P＜0.05).On the other hand,content of tumor tissue free alanine and tryptophan were significantly decreased when compared with those of normal stomach mucosa(P＜0.05).A positive correlation was found between tumor volume and tumor tissue free glutamine,methionine or arginine(r=0.923,0.932,0.888,P＜0.01),and a negative correlation was found between tumor tissue free alanine and tumor volume(r=-0.711,P＜0.01).　Conclusions:Tumor requires a large amount of amino acids in growth,particularly for glutamine,methionine,arginine as substrate of tumor protein and nucleic acid systhesis,resulting in change of amino acids metabolism.

　　Key words：Gastric carcinoma; Amino acid; Tumor volume; Correlation▲

　　0　引言

　　胃癌是较常见的恶性肿瘤之一，一般均存在程度不同的营养不良，使病人难以耐受手术、放疗或化疗，影响病人的存活时间和生存质量。营养支持虽能改善胃癌病人的营养状况，增强其免疫功能，但亦可能促进肿瘤的生长和转移^［1～3］。如何既能改善肿瘤宿主的营养状况，而又不助长肿瘤的生长?这是多数学者所关注的问题。为此，本研究从病人体内氨基酸分析入手，以了解癌症病人的氨基酸变化及其与肿瘤进展的关系。

　　1　资料与方法

　　1.1　研究对象　随机选取住院需手术的胃癌病人12例，术前均经胃镜活检及术后病理证实为胃癌。年龄为55～73(平均64.2±7.6)岁，男性8例，女性4例。根据病史、体检、临床检验排除如下疾病：①接受抗肿瘤治疗者；②肝、肾功能不良者；③代谢性疾病或内分泌疾病者；④严重感染者。

　　1.2　标本采集　①血标本的制备：12例胃癌病人于手术当天清晨6：00取空腹肘静脉血(肝素抗凝)2 ml制备血浆，取血浆500 μl加入等体积的乙腈，离心取上清液200 μl，置-40℃保存待分析。②组织标本制备：12例胃癌病人于手术当天用角规测量手术切除的肿瘤标本的最大直径a(cm)和最小直径b(cm)，然后按公式V=ab²/2计算出肿瘤的体积^［4］。同时切取无坏死的肿瘤组织及距离肿瘤5 cm以上的正常胃粘膜组织各约1 g，且胃粘膜组织经病理证实无肿瘤细胞浸润，然后用冰盐水冲洗掉血污，立即置入液氮中，保存于-70℃低温冰箱，备用。

　　1.3　实验方法　分别取少许肿瘤组织及正常胃粘膜组织，各自加入0.1 mol/L HCl 1/10(W/V)，在冰浴下超声粉碎成匀浆，取20 μl测定蛋白质，余下离心后取上清液200 μl，加入0.5 mol/L NaHCO₃ 100 μl和衍生剂2，4二硝基氟苯(DNFB)25 μl，摇匀后置60℃恒温水浴避光加热60 min,再加入0.1 mol/L磷酸缓冲液稀释至1 ml，混匀后高速离心，取20 μl上清液用进样阀注入Shimadza 6 A高压液相仪内，以外标法用紫外线检测器测定20种氨基酸的含量。

　　2　结果

　　2.1　胃癌组织游离氨基酸变化　胃癌组织游离谷氨酰胺、精氨酸、蛋氨酸较正常胃粘膜组织明显增加(P＜0.05)，而游离丙氨酸、色氨酸较正常胃粘膜组织明显减少(P＜0.05)(表1)。

表1　胃癌组织与正常胃粘膜组织游离氨基酸的比较(μmol/g)

　　Table 1　Comparison of tissue free amino acids between gastric cancer and normal stomach mucosa

　　*P＜0.05;　**P＜0.012.2　胃癌组织游离氨基酸与血浆游离氨基酸的关系　胃癌组织游离谷氨酰胺、蛋氨酸、丙氨酸与血浆对应游离氨基酸呈负相关(r=-0.809,-0.873,-0.773,P＜0.01)(图1～3)。

图1　胃癌组织游离Gln与血浆游离Gln关系

　　Figure 1　Correlation between gastric cancer tissue free Gln and plasma free Gln

图2　胃癌组织游离Met与血浆游离Met关系

　　Figure 2　Correlation between gastric cancer tissue free Met and plasma free Met

图3　胃癌组织游离Ala与血浆游离Ala

　　Figure 3　Correlation between gastric cancer tissue free Ala and plasma free Ala

　　2.3　胃癌组织游离氨基酸与肿瘤体积的关系　胃癌组织游离谷氨酰胺、蛋氨酸、精氨酸与肿瘤体积呈显著的正相关(P＜0.01)(图4～6)。而丙氨酸与肿瘤体积呈显著的负相关(P＜0.01)。而且谷氨酰胺、蛋氨酸与肿瘤体积相关性最大。

图4　胃癌肿瘤体积(V)与胃癌组织游离Gln关系

　　Figure 4　Correlation between gastric cancer volume and gastric cancer tissue free Gln

图5　胃癌肿瘤体积(V)与肿瘤组织游离Met关系

　　Figure 5　Correlation between gastric cancer volume and gastric cancer tissue free Met

图6　胃癌肿瘤体积(V)与肿瘤组织游离Arg关系

　　Figure 6　Correlation between gastric cancer volume and gastric cancer tissue free Arg

　　3　讨论

　　氨基酸是构成蛋白质的基本单位，而且是嘌呤和嘧啶环生物合成的原料。恶性肿瘤快速生长和肿瘤细胞无限制地增殖需要大量的营养底物，特别是氨基酸合成肿瘤自身的蛋白质、核酸，必然导致宿主营养不良和氨基酸代谢的改变^［5］。血浆氨基酸是组织间氨基酸转运的主要形式，且目前大部分研究均集中在血浆游离氨基酸分析方面。本研究对胃癌组织游离氨基酸进行分析发现胃癌组织中游离丙氨酸、色氨酸含量较正常胃粘膜组织明显减少，而谷氨酰胺、蛋氨酸、精氨酸含量明显增加，且胃癌组织游离谷氨酰胺、蛋氨酸、丙氨酸与血浆对应氨基酸呈负相关，提示肿瘤细胞可以选择性地摄取某些氨基酸作为其蛋白质和核酸合成的原料，以加速肿瘤细胞的生长。

　　肿瘤生长过程中对某些氨基酸的特殊需求已有许多学者在进行研究^［6，7］，但大多集中在肝癌方面，对胃癌的研究报道较少。本研究对胃癌肿瘤体积与癌组织游离氨基酸相关关系进行分析，发现随肿瘤的生长，胃癌组织中游离的谷氨酰胺、蛋氨酸、精氨酸明显增加，而丙氨酸明显减少。表明胃癌在生长过程中对谷氨酰胺、蛋氨酸、精氨酸的特殊需求。

　　精氨酸是近年来研究热点之一，精氨酸虽不是必需氨基酸，但它不仅是细胞质、细胞核蛋白的主要成分，还是向多胺(腐胺、精脒、精胺)转化的中间体，也是一氧化氮的前体物质。有报道认为，精氨酸有抑制肿瘤增殖和抑制化学致癌的效果，可使转移性肿瘤的转移率降低，减少增殖速度，改善病人生存率，改善肿瘤切除后的再发率。精氨酸抗肿瘤的机制可能是由于精氨酸过剩，可使核酸的合成受到抑制，促进全身免疫功能，包括干扰素(IFN)的产生、自然杀伤细胞(NK)活性的增强，以及因精氨酸失衡而一氧化氮(NO)减少而阻止肿瘤增殖^［8］。精氨酸抗肿瘤作用的报道似乎与本研究相矛盾。本研究认为，肿瘤在其生长过程中需求精氨酸合成蛋白质和核酸。本研究的看法与Grossie^［9］的研究结果相一致。

　　目前，对胃癌的治疗仍以手术治疗为主，但术前营养支持仍是一种有效的辅助治疗措施，它可以改善病人的营养状况，使之能耐受手术、化疗、放疗。随着对氨基酸组成模式研究的不断深入，目前已研制出针对不同种情况的各种氨基酸制剂^{［10，11］}，如肝病用的氨基酸制剂，肾病用的氨基酸制剂，严重感染、创伤用的氨基酸制剂以及婴幼儿用的氨基酸制剂等，但有关癌症病人的氨基酸模式尚未见报道。

　　通过本研究认为，对营养不良的胃癌病人的氨基酸营养应多给丙氨酸、色氨酸，少给或不给谷氨酰胺、精氨酸和蛋氨酸。■

　　作者简介：王亮（1964-），男，包头市人，主治医师，医学硕士，从事普通外科专业。

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收稿日期：1998-12-24

修订日期：1999-09-20