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胸苷激酶
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胸苷激酶可用于在生产[[单克隆抗体]]过程中，筛选[[杂交瘤]]细胞。临床医学中，胸苷激酶作为一种细胞[[增殖]]标志物，用于[[恶性肿瘤]]的辅助诊断，治疗监控和跟踪随访。最近也有研究报道提出，胸苷激酶在早期[[癌症]]预防中的应用价值。
== 胸苷激酶是一种补救酶，仅在细胞分裂前出现。由于细胞具有特殊的调控机制能够降解细胞分裂后不再需要的酶和蛋白，所以在正常的细胞分裂后，胸苷激酶不会从细胞释放。因此一般条件下，[[血清]]或[[血浆]]中的胸苷激酶含量很低。肿瘤细胞释放胸苷激酶进入[[循环系统]]，可能是与已经死亡或即将死亡的肿瘤细胞的瓦解有关。因此，血清胸苷激酶水平能够用来评估肿瘤的增殖程度，并可以此来直接评估肿瘤的攻击力。有一个令人关注的情况，存在于循环系统中的胸苷激酶与基因编码的酶并不一致：基因编码的酶分子量为25kD。二聚体分子量为50kD，被ATP激活转化为四聚体后，分子量为100kD。而循环系统中具有活性的酶的分子量为730kD，很有可能是与其他蛋白绑定形成了[[复合物]] 。 目前胸苷激酶检测在临床应用中的价值主要体现在以下几点： 1、评估放[[化疗]]效果：由于胸苷激酶水平与肿瘤细胞恶性增殖程度具有相关性，治疗前后的胸苷激酶水平变化情况能为治疗评估提供辅助参考； 2、评估手术效果：通过比较肿瘤患者手术前后肿瘤细胞的增殖情况，为手术效果评价提供参考； 3、评估肿瘤复发风险：对肿瘤患者手术及治疗恢复期的残留肿瘤细胞的增殖状态进行动态评估，较[[影像学]]更早发现复发转移风险。刘秀菊，周际，李远等。TK1——一种新的肿瘤生长相关标志物的应用新进展。《中国药理学与毒理学杂志》2010年12月。 不同肿瘤类别的胸苷激酶应用案例： 1、[[血液]]学恶性肿瘤中胸苷激酶的增长具有规律性。例如，胸苷激酶1（TK1）用于监控[[非霍奇金淋巴瘤]]。这种肿瘤的攻击性差别很大，有些属于慢速增殖，很难觉察难以及时治疗；还有一些属于快速增殖，具有高攻击性需要紧急治疗。这些差异可以在血清胸苷激酶的水平高低上得以体现，与正常水平相近的对应慢速增殖肿瘤，具有很高水平的对应快速增殖肿瘤。 [[淋巴瘤]]患者血清TK1水平升高，可能预示着肿瘤具有高活性和高攻击性，因此通过监测血清TK1水平的变化，适合于肿瘤的治疗评估。Zhu-Lin Pan, Xing-Ying Ji, Yan-Min Shi, et al.(2010). " Serum thymidine kinase 1 concentration as a prognostic factor".J Cancer Res Clin Oncol.136:1193-1199. 该模型也使用于其他类型血液恶性肿瘤中（[[白血病]]，[[浆细胞]][[骨髓瘤]]，[[骨髓增生异常综合症]]）。需要关注的是在骨髓增生异常综合症中：有一部分病例会迅速转变为进行白血病，但是还有一些在很长一段时间内进展缓慢。那如果能够鉴别出是否有进展为白血病的趋势将对治疗非常重要。 2、实体肿瘤中胸苷激酶的升高往往也与肿瘤恶性增殖程度，治疗效果，复发情况具有相关性Yan Chen, MinGang Ying, YanSong Chen, et al. (2010). “Serum thymidine kinase 1 correlates to clinical stages and clinical reactions and monitors the outcome of therapy of 1,247 cancer patients in routine clinical settings”. Int J Clin Oncol.Zhishan Li, Yinghong Wang, Jie He, Jie Ma, et al. (March 2010). “Serological thymidine kinase 1 is a prognostic factor in oesophageal, cardial and lung carcinomas”. European Journal of Cancer Prevention 19:313-318.Qimin He, PingGN Zhang, Li Zou, et al. (May 2005). “Concentration of thymidine kinase 1 in serum(S-TK1) is a more sensitive proliferation marker in human solid tumors than its activity". Oncology Reports 14: 1013-1019.Zhenxin Wang, Bin Zhang, Bin Ni, Jin Zang. (September 2011). “Value of serum thymidine kinase 1 in evaluating the efficacy of malignant tumor treatment”. Jiangsu Med J, September 2011, Vol37, No.18:2174-2175.。有报告指出在[[前列腺]]癌症中，胸苷激酶能够如同PSA（[[前列腺特异抗原]]，目前[[前列腺癌]]中使用最频繁的肿瘤标志物）一样提供辅助参考。PSA提示肿瘤大小，而TK提示肿瘤增殖速度。对于其他实体肿瘤，如[[小细胞肺癌]]H.X.Li, S Zhang, D.S Lei, X.Q Wang, et al. (August 2005). “Serum thymidine kinase 1 is a prognostic and monitoring factor in patients with non-small cell lung cancer”. Oncology Reports 13: 145-149.，[[乳腺癌]]Q. He, L. Zou, P.A Zhang, et al. (2000) “The clinical significance of thymidine kinase 1 measurement in serum of breast cancer patients using anti-TK1 antibody”. J.Biol.Marker, 15:139-146Qimin He, Tommy Fornander, Hemming Johansson, et al. (2006) “Thymidine kinase 1 in serum predicts increased risk of distant or loco-regional recurrence following surgery in patients with early breast cancer”. Anticancer Research 26: 4753-4760.，[[胃癌]]L. Zou, P.G Zhang, S. Zou, et al.(2002) “The half-life of thymidine kinase 1 in serum measured by ECL dot blot: a potential marker for monitoring the response to surgery of patients with gastric cancer”. The international Journal of biological Markers, Vol. 17 No. 2:135-140.，[[肾癌]]，[[膀胱癌]]Jie Zhang, Quanan Jia, Shan Zou, et al. (August 2006). “Thymidine kinase 1: A proliferation marker of determining prognosis and monitoring the surgical outcome of primary bladder carcinoma patients”. Oncology Reports 15:455-461.等都有应用价值。 非恶性肿瘤而造成血清胸苷激酶升高的原因有[[维生素B12]]缺乏引起的[[恶性贫血]]，[[病毒感染]]（部分由于疱疹病毒） 或正处于[[创伤]]、手术恢复期Zhishan Li, Yinghong Wang, Jie Ma, et al. (2010). “Transient increase in serum thymidine kinase 1 within one week after surgery of patients with carcinoma”. Anticancer Research 30: 1295-1300.。 ==== 历史 ==
胸苷参与DNA合成的途经是在1950年前后发现的Reichard P, Estborn B (February 1951). "Utilization of desoxyribosides in the synthesis of polynucleotides". J. Biol. Chem. 188 (2): 839–46.，后来进一步明确，这一途经始于胸苷的[[磷酸化]]Kornberg A, Lehman IR, Simms ES (1956). "Polydeoxyribonucleotide synthesis by enzymes from Eschrichia coli". Fed. Proc. 15: 291–2.；在1960年左右，参与此过程的激酶（胸苷激酶）被首次[[纯化]]出来并进行了鉴定Bollum FJ, Van Potter R (August 1958). "Incorporation of thymidine into deoxyribonucleic acid by enzymes from rat tissues". J. Biol. Chem. 233 (2): 478–82. Weissman [[SM]], Smellie RMS, Paul J (December 1960). "Studies on the biosynthesis of deoxyribonucleic acid by extracts of mammalian cells. IV. The phosphorylation of thymidine". Biochim. Biophys. Acta 45: 101–10.。
1970年代中期定位了两种酶的[[基因]]Elsevier SM, Kucherlapati RS, Nichols EA, Creagan RP, Giles RE, Ruddle FH, Willecke K, McDougall JK (October 1974). "Assignment of the gene for galactokinase to human chromosome 17 and its regional localisation to band q21-22". Nature 251 (5476): 633–6. Willecke K, Teber T, Kucherlapati RS, Ruddle FH (May 1977). "Human mitochondrial thymidine kinase is coded for by a gene on chromosome 16 of the nucleus". Somatic Cell Genet. 3 (3): 237–45，TK1基因的[[克隆]]和测序完成Flemington E, Bradshaw HD, Traina-Dorge V, Slagel V, Deininger [[PL]] (1987). "Sequence, structure and promoter characterization of the human thymidine kinase gene". Gene 52 (2–3): 267–77.，其所对应蛋白的[[分子量]]为25kD；通常以[[二聚体]]的形式出现在组织中，能够被ATP激活；激活后，转化为[[四聚体]]。[[重组]]后的TK1无法被激活也无法转化为四聚体，表明这种存在于细胞中的激酶在合成后性状已经发生了改变Welin M, Kosinska U, Mikkelsen NE, et al. (December 2004). "Structures of thymidine kinase 1 of human and mycoplasmic origin". Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 101 (52): 17970–5.Munch-Petersen B, Cloos L, Jensen HK, Tyrsted G (1995). "Human thymidine kinase 1. Regulation in normal and malignant cells". Adv. [[Enzyme]] Regul. 35: 69–89. Li [[CL]], Lu CY, Ke PY, Chang ZF (January 2004). "Perturbation of ATP-induced tetramerization of human cytosolic thymidine kinase by substitution of serine-13 with aspartic acid at the mitotic phosphorylation site". Biochem. Biophys. Res. Commun. 313 (3): 587–93. 。
细胞中TK1的合成发生在细胞分裂周期的S期。细胞分裂完成后，TK1在细胞内部降解，因此在正常细胞分裂中，TK1一般不会进入体液Zhu C, Harlow LS, Berenstein D, Munch-Petersen S, Munch-Petersen B (2006). "Effect of C-terminal of human cytosolic thymidine kinase (TK1) on in vitro stability and enzymatic properties". Nucleosides Nucleotides Nucleic Acids 25 (9–11): 1185–8. 。细胞中胸苷激酶的[[反馈]]调节作用机理：三磷酸胸苷（TTP：胸苷磷酸化后的终产物）扮演着胸苷激[[酶抑制剂]]的角色<ref name="pmid7572355" /><ref name="PMID14046233"><ref name="PMID3000146"><ref name="PMID12741827">。这一机制确保了的角色。这一机制确保了[[核酸]]合成所需的TTP量维持在平衡状态，而不会出现过[[饱和]]。5'-氨基胸苷是一种无[[毒性]]的胸苷类似物，能够干扰这一调控机理，因此，胸苷类似物作为一种[[细胞毒性]]物质被应用于很多[[抗肿瘤药物]]<ref name="PMID6727866"><ref name="PMID3812083"><ref name="PMID3731105"><ref name="PMID3355601"><ref name="PMID2536472"><ref name="PMID2706629"><ref name="PMID8016290">。
一些病毒的特殊胸苷激酶基因也已经得到了鉴别，如[[单纯疱疹病毒]]，[[水痘带状疱疹病毒]]和[[EB病毒]]（一种疱疹病毒）<ref name="pmid6258156"><ref name="pmid6255066"><ref name="pmid6245273"><ref name="pmid6317035"><ref name="pmid3004022"><ref name="pmid3019675"><ref name="pmid14033128">。（一种疱疹病毒）。
== [[生理学]]背景 ==
一磷酸脱氧胸苷可由两种不同的反应得到——一种是前文所述的脱氧胸苷磷酸化反应得到；还有一种是在不动用胸苷的情况下，通过胸苷酸磷酸酶催化其他[[代谢途径]]产生的[[脱氧尿苷]][[甲基化]]反应得到。细胞在正常情况下（非细胞分裂状态）采用第二种途径为[[DNA修复]]提供充足的一磷酸脱氧胸苷。但当细胞准备分裂时，需要构建一组全新的DNA，对组成DNA的材料，如三磷酸脱氧胸苷的需求也增加了。在准备细胞分裂的过程中，一些细胞分裂所必需的酶开始产生。
== 用途 ==
=== 鉴别处于分裂期的细胞 ===
胸苷激酶在生化研究中的第一种直接应用是联合[[放射性标记]]的胸苷和后继用来测定放射活性的[[放射自显影]]技术来鉴别处于分裂期的细胞。为了达到此目的，氚化的胸苷需保存在[[培养基]]中。<ref name="pmid=14407455"> 尽管技术上存在缺陷，该技术仍被用来测定[[恶性肿瘤细胞]]的增殖比例和研究[[免疫]]过程中[[淋巴细胞]]的活性。
=== PET 扫描活体[[肿瘤]] ===
3’-脱氧-3’-[氟18]氟化胸苷是一种胸苷类似物。它由胸苷激酶1调控，被迅速增殖的肿瘤组织优先摄取。[[同位素]]氟18是一种在正电子发射型[[断层]]显像技术（PET）中常用的正电子[[发射体]]。这种[[标记物]]和另一常用的标记物2-[氟18]氟基-2-脱氧-D-[[葡萄糖]]相比，在对增殖状态的活体肿瘤的PET[[成像]]方面更有优势<ref name="pmid12839975"><ref name="pmid17178290"><ref name="pmid17920350"><ref name="pmid18931838"><ref name="pmid18628460">。方面更有优势。
=== 筛选杂交瘤细胞 ===
杂交瘤细胞是[[肿瘤细胞]]（具有无限分裂能力）和B[[淋巴]][[细胞融合]]后获得的。杂交瘤细胞能够持续、大量地产生具有专属特异性的[[免疫球蛋白]]（单克隆抗体）。但问题是如何在细胞融合后，从大量的多余的未融合细胞中，挑选出杂交瘤细胞。
一种解决该问题的方法就是使用胸苷激酶阴性（TK-）的肿瘤[[细胞系]]进行融合。在增殖的肿瘤细胞系中加入胸苷类似物，将杀死胸苷激酶阳性（TK+）细胞，如此就得到了胸苷激酶阴性细胞。然后，这些阴性细胞用来与胸苷激酶阳性的（TK+）[[B淋巴细胞]]进行融合。融合之后，细胞需在添加了[[氨甲蝶呤]][http://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/summary/summary.cgi?cid=126941 Methotrexate - Compound Summary]或[[氨基蝶呤]][http://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/summary/summary.cgi?cid=169371 Aminopterin - Compound Summary]的培养基中培养，以防止[[二氢叶酸还原酶]]阻碍一磷酸胸苷的重新合成。培养基一般选用[[HAT]]培养基（含有[[次黄嘌呤]]，氨基蝶呤，[[胸腺嘧啶]][[脱氧核苷]]）。 胸苷激酶阴性细胞系中的未融合细胞将由于一磷酸胸苷的断供而死亡。而未融合淋巴细胞的死亡则是由于它们不是“不朽”的（不具备肿瘤细胞的无限分裂能力）。只有杂交瘤细胞由于同时继承了肿瘤细胞系的“不朽”和B淋巴细胞的胸苷激酶得以幸存。这样，可以用于生产所需[[抗体]]的杂交瘤细胞就筛选出来了，在培养后用于生产单克隆抗体。<ref name="pmid1172191"><ref name="pmid825374"><ref name="pmid825377"><ref name="pmid305123"><ref name="pmid107455">
不过，采用相同原理，也可以通过筛选另一种次黄嘌呤-[[鸟嘌呤]][[磷酸核糖转移酶]]（HGPRT）细胞系来达到筛选杂交瘤细胞的目的从而替代胸苷激酶，该酶在补救合成途经中调控鸟嘌呤[[核苷酸]]合成所必须的次黄嘌呤的合成。
=== 应用案例 ===
==== 临床应用 ==== 胸苷激酶是一种补救酶，仅在细胞分裂前出现。由于细胞具有特殊的调控机制能够降解细胞分裂后不再需要的酶和蛋白，所以在正常的细胞分裂后，胸苷激酶不会从细胞释放。<ref name="pmid4223355" />因此一般条件下，[[血清]]或[[血浆]]中的胸苷激酶含量很低。肿瘤细胞释放胸苷激酶进入[[循环系统]]，可能是与已经死亡或即将死亡的肿瘤细胞的瓦解有关。因此，血清胸苷激酶水平能够用来评估肿瘤的增殖程度，并可以此来直接评估肿瘤的攻击力。有一个令人关注的情况，存在于循环系统中的胸苷激酶与基因编码的酶并不一致：基因编码的酶分子量为25kD。二聚体分子量为50kD，被ATP激活转化为四聚体后，分子量为100kD。<ref name="pmid15611477" />而循环系统中具有活性的酶的分子量为730kD，很有可能是与其他蛋白绑定形成了[[复合物]]<ref name="pmid2155379"> 。 目前胸苷激酶检测在临床应用中的价值主要体现在以下几点： 1、评估放[[化疗]]效果：由于胸苷激酶水平与肿瘤细胞恶性增殖程度具有相关性，治疗前后的胸苷激酶水平变化情况能为治疗评估提供辅助参考； 2、评估手术效果：通过比较肿瘤患者手术前后肿瘤细胞的增殖情况，为手术效果评价提供参考； 3、评估肿瘤复发风险：对肿瘤患者手术及治疗恢复期的残留肿瘤细胞的增殖状态进行动态评估，较[[影像学]]更早发现复发转移风险。刘秀菊，周际，李远等。TK1——一种新的肿瘤生长相关标志物的应用新进展。《中国药理学与毒理学杂志》2010年12月。 不同肿瘤类别的胸苷激酶应用案例： 1、[[血液]]学恶性肿瘤中胸苷激酶的增长具有规律性。例如，胸苷激酶1（TK1）用于监控[[非霍奇金淋巴瘤]]。这种肿瘤的攻击性差别很大，有些属于慢速增殖，很难觉察难以及时治疗；还有一些属于快速增殖，具有高攻击性需要紧急治疗。这些差异可以在血清胸苷激酶的水平高低上得以体现，与正常水平相近的对应慢速增殖肿瘤，具有很高水平的对应快速增殖肿瘤。<ref name="pmid7448815"><ref name="pmid6379852"><ref name="pmid6849793"><ref name="pmid1643153"><ref name="pmid7660854"><ref name="pmid7734308"><ref name="pmid8580834"><ref name="pmid8882957"> [[淋巴瘤]]患者血清TK1水平升高，可能预示着肿瘤具有高活性和高攻击性，因此通过监测血清TK1水平的变化，适合于肿瘤的治疗评估。Zhu-Lin Pan, Xing-Ying Ji, Yan-Min Shi, et al.(2010). " Serum thymidine kinase 1 concentration as a prognostic factor".J Cancer Res Clin Oncol.136:1193-1199. 该模型也使用于其他类型血液恶性肿瘤中（[[白血病]]<ref name="pmid3609253"><ref name="pmid6498737"><ref name="PMID21716207">，[[浆细胞]][[骨髓瘤]]<ref name="pmid3289607"><ref name="pmid4041368">，[[骨髓增生异常综合症]]）。需要关注的是在骨髓增生异常综合症中：有一部分病例会迅速转变为进行白血病，但是还有一些在很长一段时间内进展缓慢。那如果能够鉴别出是否有进展为白血病的趋势将对治疗非常重要。 2、实体肿瘤中胸苷激酶的升高往往也与肿瘤恶性增殖程度，治疗效果，复发情况具有相关性Yan Chen, MinGang Ying, YanSong Chen, et al. (2010). “Serum thymidine kinase 1 correlates to clinical stages and clinical reactions and monitors the outcome of therapy of 1,247 cancer patients in routine clinical settings”. Int J Clin Oncol.Zhishan Li, Yinghong Wang, Jie He, Jie Ma, et al. (March 2010). “Serological thymidine kinase 1 is a prognostic factor in oesophageal, cardial and lung carcinomas”. European Journal of Cancer Prevention 19:313-318.Qimin He, PingGN Zhang, Li Zou, et al. (May 2005). “Concentration of thymidine kinase 1 in serum(S-TK1) is a more sensitive proliferation marker in human solid tumors than its activity". Oncology Reports 14: 1013-1019.Zhenxin Wang, Bin Zhang, Bin Ni, Jin Zang. (September 2011). “Value of serum thymidine kinase 1 in evaluating the efficacy of malignant tumor treatment”. Jiangsu Med J, September 2011, Vol37, No.18:2174-2175.。有报告指出在[[前列腺]]癌症中，胸苷激酶能够如同PSA（[[前列腺特异抗原]]，目前[[前列腺癌]]中使用最频繁的肿瘤标志物）一样提供辅助参考。PSA提示肿瘤大小，而TK提示肿瘤增殖速度<ref name="pmid2417306"><ref name="pmid8685050"><ref name="pmid1697204"><ref name="pmid=2029401">。对于其他实体肿瘤，如[[小细胞肺癌]]<ref name="pmid2167141"><ref name="pmid3011236">H.X.Li, S Zhang, D.S Lei, X.Q Wang, et al. (August 2005). “Serum thymidine kinase 1 is a prognostic and monitoring factor in patients with non-small cell lung cancer”. Oncology Reports 13: 145-149.，[[乳腺癌]]<ref name="pmid21178264">Q. He, L. Zou, P.A Zhang, et al. (2000) “The clinical significance of thymidine kinase 1 measurement in serum of breast cancer patients using anti-TK1 antibody”. J.Biol.Marker, 15:139-146Qimin He, Tommy Fornander, Hemming Johansson, et al. (2006) “Thymidine kinase 1 in serum predicts increased risk of distant or loco-regional recurrence following surgery in patients with early breast cancer”. Anticancer Research 26: 4753-4760.，[[胃癌]]L. Zou, P.G Zhang, S. Zou, et al.(2002) “The half-life of thymidine kinase 1 in serum measured by ECL dot blot: a potential marker for monitoring the response to surgery of patients with gastric cancer”. The international Journal of biological Markers, Vol. 17 No. 2:135-140.，[[肾癌]]<ref name="pmid20573390">，[[膀胱癌]]Jie Zhang, Quanan Jia, Shan Zou, et al. (August 2006). “Thymidine kinase 1: A proliferation marker of determining prognosis and monitoring the surgical outcome of primary bladder carcinoma patients”. Oncology Reports 15:455-461.等都有应用价值。 非恶性肿瘤而造成血清胸苷激酶升高的原因有[[维生素B12]]缺乏引起的[[恶性贫血]]，<ref name="pmid475797"><ref name="pmid2543552 ">[[病毒感染]]（部分由于疱疹病毒）<ref name="pmid2543552 " /><ref name="pmid2837850"><ref name="pmid6339548 "> 或正处于[[创伤]]、手术恢复期Zhishan Li, Yinghong Wang, Jie Ma, et al. (2010). “Transient increase in serum thymidine kinase 1 within one week after surgery of patients with carcinoma”. Anticancer Research 30: 1295-1300.。 ==== 恶性增殖风险评估 ====
由于胸苷激酶1与细胞增殖的相关性，近些年来，有关于胸苷激酶1对于进展期[[癌前病变]]的检测意义，及在癌症预防[[体检]]中的应用价值的探讨。
有些药物专门针对分裂期细胞有效。一般被用来治疗肿瘤和[[病毒性疾病]]（同时作用于[[逆转录病毒]]和其他病毒），这是由于病变细胞比正常细胞复制更快更频繁，同时也会杀死一些复制迅速地非恶性肿瘤细胞。
有不同种类的药物可以控制细胞分裂过快，能够直接作用于胸苷[[代谢]]也因此与胸苷激酶有关联<ref name="pmid177781"><ref name="pmid6996606"><ref name="pmid7001501"><ref name="pmid1691243">：也因此与胸苷激酶有关联：
胸苷类似物作为DNA链终止物进入DNA链复制，但是由于结构已经改变所以抑制了DNA链的延长。作为胸苷类似物，更容易磷酸化生成5’-一磷酸复合物。一磷酸复合物进一步磷酸化生成三磷酸复合物参与到DNA链的复制。但类似物结构有所变化，一般不具有DNA链复制所必须的3’端[[羟基]]。如：[[叠氮胸苷]]（AZT；[[ATC]]：J05AF01）的3’端羟基被[[叠氮基]]替代；<ref name="pmid6244411"><ref name="pmid2413459"> [[双脱氧胸苷]]（ATC：J05AF04）能够[[竞争性抑制]]胸苷。<ref name="pmid3028398"><ref name="pmid3039911"> AZT在一种检测血清胸苷激酶的方法中被用做[[底物]]。<ref name="pmid15247154"> 这意味着AZT会干扰这一步骤或是作为一种[[抑制剂]]： AZT是针对[[HIV]]（[[艾滋病病毒]]）[[感染]]的HAART（Highly Active Antiretroviral Therapy 高活性抗逆转录病毒[[疗法]]）疗法的组分之一。[[AIDS]]的最终结果一般是[[淋巴癌]]，而胸苷激酶检测的一项最重要的诊断应用就是监控淋巴癌。
== [[酶底物]]类似物的化学结构 ==
其他胸苷类似物，如[[碘苷]]（ATC：J05AB02）能够在随后的复制循[[环中]]阻碍基础配对，最终导致DNA合成[[链缺陷]]。<ref name="pmid13628760">此物质结合化疗能够达到促使恶性肿瘤。此物质结合化疗能够达到促使恶性肿瘤[[细胞凋亡]]的目的。<ref name="pmid19010846">
一些抗病毒药物，如[[阿昔洛韦]]（ATC：J05AB01）和[[更昔洛韦]]（ATC：J05AB06）与其他一些研究成功的[[核酸类似物]]一样，<ref name="PMID21699441">则是利用了对病毒胸苷激酶而非对人胸苷激酶的专属特异性。<ref name="pmid1707295">这些药物机理如同一样，则是利用了对病毒胸苷激酶而非对人胸苷激酶的专属特异性。这些药物机理如同[[前体药物]]，本身不具有毒性，但是被病毒胸苷激酶磷酸化后，会转变为[[细胞毒性药物]]。感染了病毒的细胞由于产生出高细胞毒性的三磷酸核苷最终导致细胞的凋亡。而相反的，人胸苷激酶由于其专属特异性，不会磷酸化而激活前体药物。因此，只有感染了病毒的细胞对药物敏感。这些药物仅对具有特异的疱疹病毒类胸苷激酶的病毒有效。<ref name="pmid2983088">
自1979年12月，[[WHO]]宣布[[天花病毒]]已经根除之后，[[牛痘]][[接种]]项目也已经终止了。该病毒如果由于意外事故或被作为生化武器重新出现，将会在毫无防备的人群中爆发性传播而难以控制。接种牛痘似乎是不道德的，因为唯一对[[天花]]有效的[[疫苗]]本身就含有用于刺激机体产生[[免疫效果]]反应的活性[[牛痘病毒]]。但出于安全问题考虑，有大量的疫苗需要长期储备，其中以高效的抗天花药物最为优先。一种可能的方式是利用痘病毒胸苷激酶的特异性来达到目的，作用机理与抗疱疹病毒类药物类似。有一个难点是痘病毒胸苷激酶与人胸苷激酶属于同一家族谱系，化学结构相似。目前痘病毒的结构已经探明并正在寻找潜在的抗病毒药物。<ref name="pmid2114104">但有效的抗痘病毒药物研究尚无结果。。但出于安全问题考虑，有大量的疫苗需要长期储备，其中以高效的抗天花药物最为优先。一种可能的方式是利用痘病毒胸苷激酶的特异性来达到目的，作用机理与抗疱疹病毒类药物类似。有一个难点是痘病毒胸苷激酶与人胸苷激酶属于同一家族谱系，化学结构相似。目前痘病毒的结构已经探明并正在寻找潜在的抗病毒药物。但有效的抗痘病毒药物研究尚无结果。
疱疹病毒胸苷激酶基因也当做“自杀基因”作为[[基因治疗]]实验中的安全系统，诱导细胞表达该基因后被更昔洛韦杀死。此种方法适用于通过重组基因[[诱发突变]]而最终导致的细胞增殖失控（诱导[[突变]]）。这些突变细胞产生的胸苷激酶扩散入周围细胞中，会导致周围细胞同样对更昔洛韦敏感，该现象称为“[[旁观者效应]]”。此方法已用于动物体的肿瘤治疗，有10%的恶性肿瘤细胞表达该基因并会被有效杀死。<ref name="pmid12647801"><ref name="PMID21698427">利用一些肿瘤所特有的物质（肿瘤标志物）也能实现类似的胸苷激酶应用。这些肿瘤标志物，如CEA（的恶性肿瘤细胞表达该基因并会被有效杀死。利用一些肿瘤所特有的物质（肿瘤标志物）也能实现类似的胸苷激酶应用。这些肿瘤标志物，如CEA（[[癌胚抗原]]）和[[AFP]]（[[甲胎蛋白]]）。将这些肿瘤标志物的基因作为胸苷激酶的启动基因。胸苷激酶将在表达肿瘤标志物基因的细胞中被激活，在正常细胞中则不会，因此使用更昔洛韦治疗只会杀死肿瘤细胞。<ref name="pmid8607025"><ref name="pmid8528962"><ref name="pmid=7541712"><ref name="pmid8675152"><ref name="pmid7584059"><ref name="pmid8815006">尽管如此，这些基因治疗方法仍在实验阶段，一些与）。将这些肿瘤标志物的基因作为胸苷激酶的启动基因。胸苷激酶将在表达肿瘤标志物基因的细胞中被激活，在正常细胞中则不会，因此使用更昔洛韦治疗只会杀死肿瘤细胞。尽管如此，这些基因治疗方法仍在实验阶段，一些与[[基因转移]]相关的问题，还未完全解决。
一种含硼元素的胸苷类似物已经被建议并用于BNCT法（硼-中子交互[[放射疗法]]）治疗[[脑部肿瘤]]的动物实验。<ref name="pmid16942024"><ref name="pmid16901817"><ref name="pmid16831554"><ref name="pmid=16529536"><ref name="pmid15715485"><ref name="pmid15342417"><ref name="pmid15342416"><ref name="pmid15336255"><ref name="pmid15308203"><ref name="pmid12127539"><ref name="pmid18981415">
== 检测方法 ==
血清胸苷激酶检测主要是检测胸苷激酶1（TK1），检测方法目前主要有两类，一种是[[酶活性]]测定法；一种是酶浓度测定法。
使用酶活性测定法，一般通过将血清样本和底物类似物共同培养来实现。最初的商业可行性技术是使用碘代脱氧尿苷，即使用[[放射性碘]]替代了胸苷的一个甲基。<ref name="pmid6260651"><ref name="pmid6693195"><ref name="pmid6307593">该底物能够被酶很好的识别。一磷酸化的碘代脱氧尿苷被添加在培养基中的氧化铝所吸附。在倾倒和洗脱后，氧化铝的替代了胸苷的一个甲基。该底物能够被酶很好的识别。一磷酸化的碘代脱氧尿苷被添加在培养基中的氧化铝所吸附。在倾倒和洗脱后，氧化铝的[[放射性]]可换算出样本中胸苷激酶的量。应用此原理的商业[[试剂盒]]由贝克曼公司和索灵公司提供。
此外索灵公司还研究出一种非放射性分析方法。在该技术中3’-[[叠氮]]-2’，3’-脱氧胸苷（AZT：叠氮胸苷）首先被样本中的TK1磷酸化生成5’-一磷酸-AZT（AZTMP：叠氮胸苷一磷酸）。AZTMP通过[[免疫学]]方法测定，使用抗-AZTMP抗体为AZTMP标记上[[过氧化物]]。测定需在索灵公司提供的封闭式实验工作系统内进行。<ref name="pmid16140350" /><ref name="pmid15247154"/>
另一种新研发的技术是使用胸苷类似物——溴化[[尿苷]]，作为酶底物。反应产物（在[[微量滴定]]板中）吸附在[[滴定]]板各孔的底部。再通过ELISA方法测定：在各孔中加入抗溴化尿苷的单克隆抗体溶液。单克隆抗体上结合有[[碱性磷酸酶]]。洗脱掉过量的结合有碱性磷酸酶的抗体，加入含有[[碱性]]磷酸酶底物——4-硝基[[苯酚]]的溶液。反应产物4-硝基酚在磷酸pH环境中是黄色能够通过光度法测定。Gronowitz, JS (24.2.2006) A method and kit for determination of thymidine kinase activity and use thereof. International patent application [[PCT]]/SE2006/000246此种分析方法能够进行更加灵敏的检测。商业试剂盒由Biovica公司提供。
=== [[组织学]] ===
处于发展阶段的胎儿组织的TK1水平比之后要高。<ref name="pmid6253048"><ref name="pmid4660462"><ref name="pmid7208144">
某些非恶性肿瘤细胞和组织中的TK1水平也会出现明显升高：如存在[[单核细胞增多症]]时的周围淋巴细胞，<ref name="pmid4508724">和存在恶性贫血是的骨时的周围淋巴细胞，和存在恶性贫血是的骨[[髓细胞]]。<ref name="pmid5649653"><ref name="pmid1059244">
=== 免疫[[组织化学]][[染色]] ===
== 标签 ==
[[分类:酶|X]] [[Category:肿瘤标志物]]
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