假尿嘧啶核苷与恶性肿瘤
符雪松,迁安市人民医院消化病研究室 河北省迁安市 064400
白文元,河北医科大学第二医院消化内科 河北省石家庄市 050000
项目负责人:符雪松,064400,河北省迁安市消化病研究室.
收稿日期:2002-05-24 接受日期:2002-07-01
摘要假尿嘧啶核苷是tRNA降解的最终产物，机体不再重新利用而从尿中排泄.因在肿瘤患者体内异常增高，被作为肿瘤标志物用于肿瘤的早期诊断、鉴别诊断、肿瘤进展与复发的监测、疗效和预后的判断.
符雪松,白文元.假尿嘧啶核苷与恶性肿瘤.世界华人消化杂志 2003;11(1):72-73
, http://www.100md.com
0 引言假尿嘧啶核苷(pseudouridine，PU)是tRNA降解的最终产物.1975年Waalkes et al [1]发现多种不同疾病，特别是晚期肿瘤患者的尿中修饰核苷，尤其是PU增高.Becker et al [2]经动物实验证明，在肿瘤组织的tRNA中，修饰核苷的转化率明显高于正常组织，二者相差10倍以上.构成这种现象的分子基础是肿瘤组织中tRNA修饰酶的增多，致使修饰核苷异常增高[3，4].近年来国内外学者研究发现，在甲状腺癌、鼻咽癌、肺癌、乳腺癌、肝癌、胃癌、食管癌、以及淋巴细胞性白血病等患者体内PU异常增高，故将PU作为肿瘤标志物用于肿瘤的早期诊断、鉴别诊断、肿瘤进展与复发的监测、疗效和预后的判断[5-7].
1 假尿嘧啶核苷的代谢假尿嘧啶核苷是尿嘧啶核苷的异构体[8] .尿嘧啶核苷是戊糖的1位碳原子(C-1)与尿嘧啶1位氮原子(N-1)相连接，而PU则是戊糖的1位碳原子(C-1)与尿嘧啶5位氮原子(N-5)相连接.PU是众多修饰核苷的一种，主要存在于RNA中，特别是tRNA中.尿嘧啶及核糖在核苷磷酸化酶的作用下，生成尿嘧啶核苷，再经磷酸激酶生成尿嘧啶核苷酸.TRNA-假尿嘧啶核苷合成酶将tRNA分子链中某些位置上的尿嘧啶核苷 转变成PU[9] .PU是tRNA降解的最终产物，因为无代谢途径可使其重新利用，所以只能直接从尿中排泄.正常人血清中PU浓度为(2.2±0.4) nmol/ml,每日尿中排泄量较为恒定( 23.8 nmol/mmol肌酐)，婴幼儿每日尿中排泄量略高于成人.性别之间无明显差异.
, http://www.100md.com
2 假尿嘧啶核苷的测定方法PU的测定方法，现在有直接测定法、荧光分析法、气相色谱法和高效液相色谱(HPLC)法.目前多采用HPLC法，因为他具有灵敏、准确、迅速等特点.实际操作一份样品预处理和上机分析，只需2 h左右即可得到准确结果.因为PU带有顺式-OH功能团，能在C18Spherisorb色谱柱中通过键合反应使PU较好地分离.基本过程及条件是:将样品精确注入色谱柱顶部，用0.01 mol/L NH4H2PO4:CH3OH(94:6,v:v,pH4.7-5.0)作为流动相，流速1.0 ml/min.在恒定的压力和柱温下，PU可迅速地从色谱柱中被洗脱.继之将洗脱液送入紫外光谱仪中检测，通过比较血、尿及标准品中PU的保留时间和吸收率进行定性.PU在紫外光263 nm波长吸收最好，故测定263 nm下的峰面积可以计算出PU的含量.灵敏度在0.1AUFS.因PU主要从尿中排出，加上肾脏的浓缩作用，使尿中PU浓度比血中高.又因尿样取材方便，故常测定尿中PU.但尿样本有时易受外界因素影响，不如血PU精确.故认为[5]，血、尿PU联合测定较单相指标有益.
, http://www.100md.com
3 假尿嘧啶核苷测定的临床意义PU作为肿瘤标志物用于肿瘤的早期诊断、鉴别诊断、肿瘤进展与复发的监测、疗效和预后的判断，具有很好的应用价值.
3.1用于肿瘤的诊断、鉴别诊断 Colonna et al [10]报道，70-90 %肝癌患者血清AFP升高.近年来随着医学影像诊断技术的发展及其他检测手段的提高，使得亚临床肝癌的检出率增多.目前多数学者报告肝癌患者AFP阳性率仅在50 %左右，而且在其他良性肝病(如急、慢性肝炎、肝硬化)患者中也可有不同程度的升高.因此，寻找一种特异性高的肿瘤标志物，用于发现早期肝癌，区别良性是非常重要的.
Zhou et al [11]应用HPLC法对肝癌、肝良性占位病变、肝硬化和健康人血清PU进行对比研究.他们测定了74例肝癌患者PU，阳性率为71.6 %，而血清PU与AFP无相关性，血清AFP阴性的患者中，PU阳性率反而更高.因此，血清PU的测定能弥补AFP的不足，二者联合应用可使肝癌诊断阳性率提高到84.5 %.他们认为，血清PU可作为诊断、监测肝癌的标志物.应用HPLC测定了腹水和血清中PU，以区分肝癌与肝硬化腹水.试验采用双盲法，肝硬化54例，肝癌17例，作为研究对象.结果表明:两组患者血清、腹水中的假尿嘧啶核苷平均含量和血清/腹水PU的比值有明显差异(P <0.01),可用以区分开这两组的大多数病例.Prankel et al [12]通过化学致癌剂诱发肝癌，也观察到类似现象.他认为连续1次/mo测定肝硬化患者血清PU，能早期发现肝癌、区别肝癌和其他良性肝病.因此，他们认为腹水PU是区别肝癌腹水和肝硬化腹水的最好标志物.
, 百拇医药
Evans et al [6]也发现乳腺癌、甲状腺癌、胃癌、肺癌、食管癌、大肠癌和淋巴细胞性白血病等患者的血、尿PU浓度明显高于正常人,且具有统计学意义(P <0.05),对肿瘤的诊断有应用价值.
3.2用于对肿瘤进展与复发的监测、肿瘤疗效和预后的判断 血清PU的浓度随着肿瘤的发生、发展而逐步升高.有学者作随访观察发现[13] :31例血清PU阳性的肝癌患者,进行肿瘤切除后,29例血清PU浓度在术后2 wk降至正常，临床症状也随之好转.2例血清PU浓度未降至正常者，是因为肿瘤过大，不能彻底切除的缘故.进一步随访该2例患者，血清PU持续阳性，在术后5 mo时分别死于肝癌转移和肝癌复发肝功能衰竭.而术后2 wk血清PU降至正常的29例肝癌患者，术后3 mo复查的20例，其中2例血清PU再度阳性，被证实为肝癌复发.
Castaldo et al [14]对15例肝癌患者行肝动脉栓塞治疗，同时测定了栓塞前后血清AFP和PU的变化，栓塞前血清AFP>400 mg/L者4例，AFP低浓度6例，栓塞后均有下降.栓塞前PU阳性者11例，栓塞后10例PU浓度下降，症状好转，部分患者影像学检查可见肿瘤缩小.定期测定血清PU的浓度能较早地发现肿瘤的复发或再发，并能判断肿瘤的治疗反应和预后.
, http://www.100md.com
江晓肖et al [15]应用HPLC法检测了不同病理分期和不同分化程度胃癌患者的尿PU浓度，发现胃癌患者尿PU的排泄水平与胃癌的生物学行为存在一定的联系.实验表明：晚期胃癌患者尿PU水平与早中期胃癌患者尿PU比较呈明显上升趋势，且具有统计学意义(P <0.05).说明PU的水平与肿瘤的浸润深度及淋巴结转移可能有关，随着浸润深度的增加，远处转移的出现，PU水平呈上升趋势，其升高的程度可能与肿瘤的负荷，即疾病的阶段相关，反映了患者的病情状态.而低分化未分化胃癌患者的PU水平较高中分化胃癌患者的PU水平也有明显差异(P <0.05)，推测原因可能与分化较差的胃癌细胞具有较高tRNA转化以及修饰性活动增强有关.
总之，假尿嘧啶核苷作为一种肿瘤标志物用于多种恶性肿瘤的诊断、鉴别诊断、监测发生发展、疗效和预后的判断具有一定价值，同时检测血清、尿及/或肿瘤组织中PU浓度，并联合应用一些相应的肿瘤标记物测定，可明显地提高其诊断率，尤其是早期诊断率.随着其应用的不断广泛与深入，对于进一步认识肿瘤，以推测其生物学行为，从而为肿瘤的诊治提供依据.
, http://www.100md.com
4 参考文献1 Waalkes TP,Cehrke CW,Zumwalt RW,Chang SY,Lakings DB,Tormey DC,Ahmann DL,Moertel CG. The urinary excretion
of nucleosides of ribonucleic acid by patients with advanced cancer. Cancer 1975;36:390-398
2 Becker HF,Motorin Y,Sissler M,Florentz C,Grosjear H.Major identity determinants for enzymatic formation of ribot hymidine
and pseudouridine in the T psi-loop of yeast tRNAs.J Mol Biol 1997;12: 505-518
, http://www.100md.com
3 Newby MI, Greenbaum NL. A conserved pseudouridine Modification in eukaryotic U2 snRNA induces a change in branch-
site architecture. RNA 2001;7: 833-845
4 Hellmuth K, Grosjean H, Motorin Y, Deinert K,Hurt E,Simos G. Cloning and characterization of the Schizosaccharomyces
pombe tRNA: pseudouridine synthase Pus1p. Nucleic Acids Res 2000;28:4604-4610
5 Peng Z, Wang C, Li C. Simultaneous determination of creatinine, pseudouridine and uric acid in serum and urine by
, 百拇医药
high performance liquid chromatography. Se Pu 1998;16:146-148
6 Evans MD,Perrett D,Lunec J,Herbert KE.Analysis of urinary pseudouridine by micellar electrokinetic
capillary chromatography.Ann Clin Biochem 1997;34:527-533
7 张建华,徐铃.腹水假尿苷含量可用于肝癌与肝硬化腹水的鉴别.国外医学临床生物化学与检验学分册 1998;19:45-46
8 Chen J, Patton JR. Mouse Pseudouridine synthase1: gene structure and alternative splicing of pre-mRNA. Biochem
, http://www.100md.com
J 2000; 352 (Suppl 2): 465-473
9 Chen J, Patton JR. Pseudouridine synthase 3 from mouse modifies the anticodon loop of tRNA.
Biochemistry 2000;39:12723-12730
10 Colonna A,Guadagnino V,Maiorano A,Stamile E,Costa C.Pseudouridine for monitoring interferon treatment of patients
with chronic hepatitis C.Eur J Clin Chem Clin Biochem 1996;34:697-700
, 百拇医药
11 Zhou J,Yuan Y,Xu D.Determination of uein acid,creatinine and pseudouridine in human urin by high performance capillary
zone electrophoresis.Se Pu 1998;16:176-177
12 Prankel BH,Clemens PC,Burmester JG.Urinary excretion of nucleosides varies with age and protein metabolism. Clin Chim
Acta 1995;31:181-183
13 Rasmuson T,Bjork GR. Urinary excretion of pseudouridine and prognosis of patients with maligent lymphoma. Acta
, 百拇医药
Oncol 1995;34:61-67
14 Castaldo G,Intrieri M,Calcagno G,Cimino L,Budillon G,Sacchetti L,Salvatore F. Ascitic pseudouridine discriminates
between hepatocarcinoma derived ascites and cirrhotic ascites. Clin Chem 1996;42:1843-1846
15 江晓肖,黄怀德,曾贤铭,陈剑,彭杰.高效液相色谱法检测胃癌假尿苷的研究.医学研究通讯 1997;26:36-37, 百拇医药
白文元,河北医科大学第二医院消化内科 河北省石家庄市 050000
项目负责人:符雪松,064400,河北省迁安市消化病研究室.
收稿日期:2002-05-24 接受日期:2002-07-01
摘要假尿嘧啶核苷是tRNA降解的最终产物，机体不再重新利用而从尿中排泄.因在肿瘤患者体内异常增高，被作为肿瘤标志物用于肿瘤的早期诊断、鉴别诊断、肿瘤进展与复发的监测、疗效和预后的判断.
符雪松,白文元.假尿嘧啶核苷与恶性肿瘤.世界华人消化杂志 2003;11(1):72-73
, http://www.100md.com
0 引言假尿嘧啶核苷(pseudouridine，PU)是tRNA降解的最终产物.1975年Waalkes et al [1]发现多种不同疾病，特别是晚期肿瘤患者的尿中修饰核苷，尤其是PU增高.Becker et al [2]经动物实验证明，在肿瘤组织的tRNA中，修饰核苷的转化率明显高于正常组织，二者相差10倍以上.构成这种现象的分子基础是肿瘤组织中tRNA修饰酶的增多，致使修饰核苷异常增高[3，4].近年来国内外学者研究发现，在甲状腺癌、鼻咽癌、肺癌、乳腺癌、肝癌、胃癌、食管癌、以及淋巴细胞性白血病等患者体内PU异常增高，故将PU作为肿瘤标志物用于肿瘤的早期诊断、鉴别诊断、肿瘤进展与复发的监测、疗效和预后的判断[5-7].
1 假尿嘧啶核苷的代谢假尿嘧啶核苷是尿嘧啶核苷的异构体[8] .尿嘧啶核苷是戊糖的1位碳原子(C-1)与尿嘧啶1位氮原子(N-1)相连接，而PU则是戊糖的1位碳原子(C-1)与尿嘧啶5位氮原子(N-5)相连接.PU是众多修饰核苷的一种，主要存在于RNA中，特别是tRNA中.尿嘧啶及核糖在核苷磷酸化酶的作用下，生成尿嘧啶核苷，再经磷酸激酶生成尿嘧啶核苷酸.TRNA-假尿嘧啶核苷合成酶将tRNA分子链中某些位置上的尿嘧啶核苷 转变成PU[9] .PU是tRNA降解的最终产物，因为无代谢途径可使其重新利用，所以只能直接从尿中排泄.正常人血清中PU浓度为(2.2±0.4) nmol/ml,每日尿中排泄量较为恒定( 23.8 nmol/mmol肌酐)，婴幼儿每日尿中排泄量略高于成人.性别之间无明显差异.
, http://www.100md.com
2 假尿嘧啶核苷的测定方法PU的测定方法，现在有直接测定法、荧光分析法、气相色谱法和高效液相色谱(HPLC)法.目前多采用HPLC法，因为他具有灵敏、准确、迅速等特点.实际操作一份样品预处理和上机分析，只需2 h左右即可得到准确结果.因为PU带有顺式-OH功能团，能在C18Spherisorb色谱柱中通过键合反应使PU较好地分离.基本过程及条件是:将样品精确注入色谱柱顶部，用0.01 mol/L NH4H2PO4:CH3OH(94:6,v:v,pH4.7-5.0)作为流动相，流速1.0 ml/min.在恒定的压力和柱温下，PU可迅速地从色谱柱中被洗脱.继之将洗脱液送入紫外光谱仪中检测，通过比较血、尿及标准品中PU的保留时间和吸收率进行定性.PU在紫外光263 nm波长吸收最好，故测定263 nm下的峰面积可以计算出PU的含量.灵敏度在0.1AUFS.因PU主要从尿中排出，加上肾脏的浓缩作用，使尿中PU浓度比血中高.又因尿样取材方便，故常测定尿中PU.但尿样本有时易受外界因素影响，不如血PU精确.故认为[5]，血、尿PU联合测定较单相指标有益.
, http://www.100md.com
3 假尿嘧啶核苷测定的临床意义PU作为肿瘤标志物用于肿瘤的早期诊断、鉴别诊断、肿瘤进展与复发的监测、疗效和预后的判断，具有很好的应用价值.
3.1用于肿瘤的诊断、鉴别诊断 Colonna et al [10]报道，70-90 %肝癌患者血清AFP升高.近年来随着医学影像诊断技术的发展及其他检测手段的提高，使得亚临床肝癌的检出率增多.目前多数学者报告肝癌患者AFP阳性率仅在50 %左右，而且在其他良性肝病(如急、慢性肝炎、肝硬化)患者中也可有不同程度的升高.因此，寻找一种特异性高的肿瘤标志物，用于发现早期肝癌，区别良性是非常重要的.
Zhou et al [11]应用HPLC法对肝癌、肝良性占位病变、肝硬化和健康人血清PU进行对比研究.他们测定了74例肝癌患者PU，阳性率为71.6 %，而血清PU与AFP无相关性，血清AFP阴性的患者中，PU阳性率反而更高.因此，血清PU的测定能弥补AFP的不足，二者联合应用可使肝癌诊断阳性率提高到84.5 %.他们认为，血清PU可作为诊断、监测肝癌的标志物.应用HPLC测定了腹水和血清中PU，以区分肝癌与肝硬化腹水.试验采用双盲法，肝硬化54例，肝癌17例，作为研究对象.结果表明:两组患者血清、腹水中的假尿嘧啶核苷平均含量和血清/腹水PU的比值有明显差异(P <0.01),可用以区分开这两组的大多数病例.Prankel et al [12]通过化学致癌剂诱发肝癌，也观察到类似现象.他认为连续1次/mo测定肝硬化患者血清PU，能早期发现肝癌、区别肝癌和其他良性肝病.因此，他们认为腹水PU是区别肝癌腹水和肝硬化腹水的最好标志物.
, 百拇医药
Evans et al [6]也发现乳腺癌、甲状腺癌、胃癌、肺癌、食管癌、大肠癌和淋巴细胞性白血病等患者的血、尿PU浓度明显高于正常人,且具有统计学意义(P <0.05),对肿瘤的诊断有应用价值.
3.2用于对肿瘤进展与复发的监测、肿瘤疗效和预后的判断 血清PU的浓度随着肿瘤的发生、发展而逐步升高.有学者作随访观察发现[13] :31例血清PU阳性的肝癌患者,进行肿瘤切除后,29例血清PU浓度在术后2 wk降至正常，临床症状也随之好转.2例血清PU浓度未降至正常者，是因为肿瘤过大，不能彻底切除的缘故.进一步随访该2例患者，血清PU持续阳性，在术后5 mo时分别死于肝癌转移和肝癌复发肝功能衰竭.而术后2 wk血清PU降至正常的29例肝癌患者，术后3 mo复查的20例，其中2例血清PU再度阳性，被证实为肝癌复发.
Castaldo et al [14]对15例肝癌患者行肝动脉栓塞治疗，同时测定了栓塞前后血清AFP和PU的变化，栓塞前血清AFP>400 mg/L者4例，AFP低浓度6例，栓塞后均有下降.栓塞前PU阳性者11例，栓塞后10例PU浓度下降，症状好转，部分患者影像学检查可见肿瘤缩小.定期测定血清PU的浓度能较早地发现肿瘤的复发或再发，并能判断肿瘤的治疗反应和预后.
, http://www.100md.com
江晓肖et al [15]应用HPLC法检测了不同病理分期和不同分化程度胃癌患者的尿PU浓度，发现胃癌患者尿PU的排泄水平与胃癌的生物学行为存在一定的联系.实验表明：晚期胃癌患者尿PU水平与早中期胃癌患者尿PU比较呈明显上升趋势，且具有统计学意义(P <0.05).说明PU的水平与肿瘤的浸润深度及淋巴结转移可能有关，随着浸润深度的增加，远处转移的出现，PU水平呈上升趋势，其升高的程度可能与肿瘤的负荷，即疾病的阶段相关，反映了患者的病情状态.而低分化未分化胃癌患者的PU水平较高中分化胃癌患者的PU水平也有明显差异(P <0.05)，推测原因可能与分化较差的胃癌细胞具有较高tRNA转化以及修饰性活动增强有关.
总之，假尿嘧啶核苷作为一种肿瘤标志物用于多种恶性肿瘤的诊断、鉴别诊断、监测发生发展、疗效和预后的判断具有一定价值，同时检测血清、尿及/或肿瘤组织中PU浓度，并联合应用一些相应的肿瘤标记物测定，可明显地提高其诊断率，尤其是早期诊断率.随着其应用的不断广泛与深入，对于进一步认识肿瘤，以推测其生物学行为，从而为肿瘤的诊治提供依据.
, http://www.100md.com
4 参考文献1 Waalkes TP,Cehrke CW,Zumwalt RW,Chang SY,Lakings DB,Tormey DC,Ahmann DL,Moertel CG. The urinary excretion
of nucleosides of ribonucleic acid by patients with advanced cancer. Cancer 1975;36:390-398
2 Becker HF,Motorin Y,Sissler M,Florentz C,Grosjear H.Major identity determinants for enzymatic formation of ribot hymidine
and pseudouridine in the T psi-loop of yeast tRNAs.J Mol Biol 1997;12: 505-518
, http://www.100md.com
3 Newby MI, Greenbaum NL. A conserved pseudouridine Modification in eukaryotic U2 snRNA induces a change in branch-
site architecture. RNA 2001;7: 833-845
4 Hellmuth K, Grosjean H, Motorin Y, Deinert K,Hurt E,Simos G. Cloning and characterization of the Schizosaccharomyces
pombe tRNA: pseudouridine synthase Pus1p. Nucleic Acids Res 2000;28:4604-4610
5 Peng Z, Wang C, Li C. Simultaneous determination of creatinine, pseudouridine and uric acid in serum and urine by
, 百拇医药
high performance liquid chromatography. Se Pu 1998;16:146-148
6 Evans MD,Perrett D,Lunec J,Herbert KE.Analysis of urinary pseudouridine by micellar electrokinetic
capillary chromatography.Ann Clin Biochem 1997;34:527-533
7 张建华,徐铃.腹水假尿苷含量可用于肝癌与肝硬化腹水的鉴别.国外医学临床生物化学与检验学分册 1998;19:45-46
8 Chen J, Patton JR. Mouse Pseudouridine synthase1: gene structure and alternative splicing of pre-mRNA. Biochem
, http://www.100md.com
J 2000; 352 (Suppl 2): 465-473
9 Chen J, Patton JR. Pseudouridine synthase 3 from mouse modifies the anticodon loop of tRNA.
Biochemistry 2000;39:12723-12730
10 Colonna A,Guadagnino V,Maiorano A,Stamile E,Costa C.Pseudouridine for monitoring interferon treatment of patients
with chronic hepatitis C.Eur J Clin Chem Clin Biochem 1996;34:697-700
, 百拇医药
11 Zhou J,Yuan Y,Xu D.Determination of uein acid,creatinine and pseudouridine in human urin by high performance capillary
zone electrophoresis.Se Pu 1998;16:176-177
12 Prankel BH,Clemens PC,Burmester JG.Urinary excretion of nucleosides varies with age and protein metabolism. Clin Chim
Acta 1995;31:181-183
13 Rasmuson T,Bjork GR. Urinary excretion of pseudouridine and prognosis of patients with maligent lymphoma. Acta
, 百拇医药
Oncol 1995;34:61-67
14 Castaldo G,Intrieri M,Calcagno G,Cimino L,Budillon G,Sacchetti L,Salvatore F. Ascitic pseudouridine discriminates
between hepatocarcinoma derived ascites and cirrhotic ascites. Clin Chem 1996;42:1843-1846
15 江晓肖,黄怀德,曾贤铭,陈剑,彭杰.高效液相色谱法检测胃癌假尿苷的研究.医学研究通讯 1997;26:36-37, 百拇医药
