综述：胸苷激酶1（TK1）作为癌症蛋白质组学生物标志物

《Climate Smart Agriculture》：Thymidine kinase 1 (TK1) as a proteomic biomarker in cancer

本综述系统阐述了胸苷激酶1（TK1）作为细胞增殖标志物在肿瘤诊断、预后及疗效监测中的临床应用价值，重点介绍了从放射性同位素活性测定到酶联免疫吸附测定（ELISA）的技术演进，强调其与肿瘤负荷、疾病分期及传统标志物（如CEA、CA19-9、CYFRA21-1）的协同诊断效能（AUC 0.79–0.96），为临床化学实验室实现标准化检测提供重要参考。

　　

分子与功能生物学

胸苷激酶1（TK1）是DNA补救合成途径中的关键胞质酶，通过催化胸苷磷酸化为胸苷单磷酸参与核苷酸代谢。其在细胞增殖（特别是S/G₂/M期）中特异性高表达，恶性肿瘤细胞异常增殖可导致血清TK1（sTK1）水平显著升高。早期研究通过小鼠TK基因启动子分析发现291碱基对的调控区域，证实TK活性与DNA合成密切关联。在化学诱导的结肠癌模型中，TK同工酶活性较正常组织提升23.6倍，且对dCTP抑制具有抗性，凸显其与快速细胞分裂的生物学关联。

血清TK1检测与蛋白质组学方法

检测技术历经从放射性同位素活性测定到高灵敏度双单克隆抗体夹心ELISA的革新。现代ELISA平台检测限达0.12 ng/mL，批内精密度（5.5–10%）和批间变异系数（5–15%）优异，诊断灵敏度为59–95%（特异性98%）。微芯片电泳免疫亲和平台仅需10 μL样本即可在1分钟内完成TK1-抗体复合物分离，为高通量检测奠定基础。蛋白质组学研究发现sTK1在肺癌患者血清中浓度中位值为2.95 U/L，显著高于健康对照（0.5 U/L），且与肿瘤体积正相关（r=0.61）。

血清TK1在实体瘤中的应用

在前列腺癌研究中，169例活检确诊患者sTK1中位值（0.289 pmol/L）显著高于对照组（0.0116 pmol/L，p<0.001），且与Gleason评分（p=0.01）及放疗风险因素（GS 8–10、pT3分期、切缘阳性）密切关联。乳腺癌领域，sTK1浓度>2.0 pmol/L患者5年无病生存率降低37%（HR=1.37）。结直肠癌肝转移患者sTK1水平（4.12 U/L）显著高于未转移组（1.45 U/L），诊断灵敏度达82.3%。肺癌多中心研究显示，TK1与CYFRA21-1联检可将诊断AUC提升至0.93。

预后与预测价值

长期随访研究证实sTK1具有独立预后价值。前列腺癌队列中基线sTK1可预测30年癌症特异性死亡率（OR=2.39）和全因死亡率（OR=2.81）。TK1与PSA联检能在诊断前10年预测生存差异。淋巴瘤患者治疗有效时sTK1下降40–45%，而进展期患者浓度持续>2.5 U/L。胃癌新辅助化疗响应者sTK1降低≥35%，且无进展生存期延长9.2个月（p=0.003）。

多标志物联检与个性化医疗

TK1与现有标志物联用显著提升诊断精度。乳腺癌免疫组化显示TK1与Ki-67双阳性率提升至69%，且TK1阳性/Ki-67阴性肿瘤通常分级更高。在肺癌中，TK1+CEA+CA19-9三联检测灵敏度达91.2%。食管癌风险分层模型整合TK1后，高风险人群检出率提高至82.5%。TK1还被纳入基于质谱的蛋白质组学模型，与载脂蛋白A1、触珠蛋白等联用实现肺癌早期诊断（AUC=0.89）。

实验室实施挑战

临床推广需解决检测标准化、平台特异性参考区间（如Hodgkin淋巴瘤阈值为1.52 U/L）和质量控制问题。预分析环节需规范凝血时间（30–60分钟）、离心条件（2000×g）和储存温度（-80°C）。不同检测平台需建立独立临界值（如ELISA为2.0 U/L，化学发光法为1.7 U/L）。实验室间比对显示变异系数需控制在12.3%以内方可满足临床要求。

经济评价与未来展望

目前尚缺乏TK1检测的卫生经济学评估，未来需重点分析其与影像学检查联用的成本效益。技术发展方向包括自动化检测系统整合、参考物质标准化及循环肿瘤DNA联合分析。随着多组学数据积累，TK1有望成为个性化癌症诊疗路径的核心组成部分。