Lactate dehydrogenase (E.C 1.1.1.27) là một enzym thuộc nhóm enzym oxy hóa khử, xúc tác phản ứng oxy hóa lactate thành pyruvate qua trung gian của NAD+ như chất nhận hydro [19].
LDH pH 8,8-9,8
pH 7,4-7,8
1.2.1.1. Nguồn gốc
LDH được phân bố rộng khắp các mô của cơ thể. Nồng độ LDH rất cao ở tim, gan, cơ xương, thận và hồng cầu. LDH có với lượng ít hơn ở phổi, cơ trơn và não [19].
Ở người, gen mã hóa LDH gồm các gen LDHA nằm trên nhiễm sắc thể số 11(11p15.4), LDHB nằm trên nhiễm sắc thể số 12 (12p12.2 - p12.1) [73].
1.2.1.2. Cấu trúc
LDH có phân tử lượng từ 130000 đến 140000 Dalton và do 4 tiểu đơn vị cấu tạo nên, mỗi tiểu đơn vị là một chuỗi polypeptid có 334 acid amin với trung tâm hoạt động riêng, phân tử lượng khoảng 35000 Dalton [56].
Các chuỗi polipeptid này gồm 2 loại được ký hiệu là H (H=Heart=tim, do chuỗi H chủ yếu thấy ở cơ tim) và M (M=Muscle=cơ xương, do chuỗi M chủ yếu thấy ở cơ xương và gan) [19]. Hai chuỗi này có cấu tạo phân tử hơi khác nhau, được mã hóa bởi 2 gen khác nhau. Gen LDHA mã hóa tiểu đơn vị M, gen LDHB mã hóa tiểu đơn vị H. Những chuỗi polypeptide kết hợp với nhau theo 5 kiểu sắp xếp, tạo thành 5 isoenzym của LDH. Tiểu đơn vị H tích điện âm lớn hơn tiểu đơn vị M do vậy isoenzym (HHHH) di chuyển nhanh nhất tới cực dương trong điện di. Do đó, các isoenzym được đặt tên theo thứ tự xuất hiện trên gel trong điện di, LHD1 xuất hiện nhanh nhất, LDH5 xuất hiện chậm nhất [68].
LDH1(HHHH) bao gồm 4 tiểu đơn vị H, LDH2 (HHHM) gồm 3 tiểu đơn vị H và 1 tiều đơn vị M. Hai loại này chủ yếu thấy ở mô tim, tế bào hồng cầu và vỏ thận. LDH3(HHMM – 2 tiểu đơn vị H và 2 tiểu đơn vị M) và LDH 4 (HMMM – 1 tiểu đơn vị H và 3 tiểu đơn vị M) được tìm thấy ở hầu hết các mô như phổi, lympho bào, lách, tụy, gan. LDH5(MMMM – 4 tiểu đơn vị M) thấy chủ yếu ở cơ xương [70]. Do cấu trúc phân tử khác nhau, nên các dạng phân tử này có một số tính chất lý hoá khác nhau, khác biệt nhau về tính bền với nhiệt, hằng số Km* của các isozym của LDH nói trên đối với các cơ chất như pyruvate, lactate và thấy rằng ái lực của chúng đối với cơ chất đó cũng khác nhau [15].
1.2.1.3. Vai trò sinh học và ý nghĩa lâm sàng của LDH
Lactate dehydrogenase là một loại enzym được tìm thấy trong hầu hết tất cả các tế bào của cơ thể, nhưng chỉ một lượng nhỏ lưu hành trong máu. LDH được phóng thích từ các tế bào vào máu khi các tế bào bị hư hỏng hoặc bị phá hủy [38], [56]. Vì vậy qua xét nghiệm LDH có thể nhận biết được các tế bào bị tổn thương cũng như sự tồn tại và mức độ tổn thương mô cấp tính hoặc mãn tính. LDH còn được sử dụng để theo dõi sự tiến triển của một số bệnh như ung thư, bệnh thận và bệnh gan [28].
Trong huyết thanh người trưởng thành có thể phát hiện được cả 5 dạng phân tử từ LDH1 đến LDH5 bằng phương pháp điện di. Nồng độ LDH được đo là nồng độ LDH tổng hay LDH toàn phần của năm loại isoenzym LDH khác nhau. Nồng độ này sẽ phản ánh sự hiện diện của tổn thương mô, nhưng nồng độ LDH cao không được sử dụng để xác định các nguyên nhân cụ thể hoặc vị trí của tổn thương [56].
Nồng độ LDH tăng ở nhiều bệnh khác nhau bao gồm: Nhồi máu cơ tim, các bệnh về gan, cơ xương, thận, bệnh về huyết học. Nồng độ LDH cao nhất, gấp 50 lần trị số trên của giới hạn bình thường trong bệnh thiếu máu ác tính và bệnh tan huyết. Những bệnh về gan như viêm gan do virus và xơ gan có nồng độ LDH cao gấp từ 2-3 lần [19], [49].
Trong nhồi máu cơ tim cấp, nồng độ LDH bắt đầu tăng trong vòng 12 giờ đến 24 giờ, đạt đỉnh cao trong vòng 48 giờ đến 72 giờ, và có thể duy trì mức độ cao trong vòng 10 ngày. Mặc dù sự tăng LDH xuất hiện tương đối muộn, tầm quan trọng chủ yếu của xét nghiệm LDH toàn phần là để phát hiện nhồi máu đã xảy ra 5 ngày trước khi làm xét nghiệm. Do hoạt động của LDH tăng ở nhiều bệnh khác nhau nên sự tăng LDH toàn phần ít đặc hiệu. Những isoezym của LDH có ý nghĩa lâm sàng hơn trong chẩn đoán bệnh. LDH1 và LDH2 tăng cao hơn trong nhồi máu cơ tim cấp và tan huyết mạch máu. Tăng LDH3 thường gặp trong bệnh phổi. LDH4 và LDH5 có chủ yếu ở gan và cơ
xương. Nồng độ LDH5 có ý nghĩa lâm sàng cao nhất trong việc phát hiện các bệnh về gan, đặc biệt là bệnh trong gan [19].
Thay đổi nồng độ LDH trong huyết thanh trong quá trình ung thư phản ánh những rối loạn chuyển hóa. Mức LDH tăng trong nhiều bệnh ung thư như: bệnh Hodgkin, ULAKH, ung thư buồng trứng, ung thư phổi tế bào nhỏ, ung thư tế bào mầm tinh hoàn [49].
1.2.1.4. Giá trị tiên lượng của LDH đối với ULAKH
Trong ULAKH, mức LDH tăng có giá trị tiên lượng. Tăng LDH có thể do khối u to, có thâm nhiễm gan, thiếu máu tán huyết tự miễn hay do ULAKH tiến triển nhanh như Burkitt, u lympho nguyên bào. Nếu LDH tăng gấp 2-3 lần bình thường thì tiên lượng xấu. Tỉ lệ tăng LDH ở nghiên cứu của Naotomo [64] là 55%, ở dự án tiên lượng quốc tế [81] là 40%.
Bertrand Coifier [34] nghiên cứu 100 bệnh nhân ULAKH độ ác tính trung gian và độ ác tính cao điều trị theo phác đồ ACVB (doxorubicin, cyclophosphamide, vindesine, bleomycin, prednisone). Tỉ lệ ĐƯHT ở nhóm LDH <2,5 lần bình thường cao hơn ở nhóm LDH > 2,5 lần bình thường có ý nghĩa thống kê (p = 0,01). Sống toàn thể giữa 2 nhóm cũng khác biệt có ý nghĩa thống kê (p = 0,02).
Benjamin Koziner điều trị 73 bệnh nhân ULAKH độ ác tính trung gian và cao bằng phác đồ NHL-3. Tỉ lệ đáp ứng hoàn toàn ở nhóm có LDH tăng thấp hơn nhóm có mức LDH bình thường có ý nghĩa thống kê (p=0,0001)
Một số đánh giá tiên lượng bệnh liên quan tới giá trị LDH
Tiên lượng theo dự án nghiên cứu các yếu tố tiên lượng quốc tế 1993
Có 5 yếu tố tiên lượng xấu cho thời gian sống thêm toàn bộ là : Tuổi > 60; mức LDH tăng; chỉ số toàn trạng ≥ 2; giai đoạn Ann Arbor III + IV và có > 1 vị trí tổn thương ngoài hạch. 5 yếu tố này được cho điểm căn cứ vào sự có
mặt hay vắng mặt để hình thành nên 4 mức nguy cơ của bảng Tiên lượng Quốc tế [81].
Bảng 1.1. Bảng tiên lượng Quốc tế 1993
Yếu tố 0 điểm 1 điểm
Tuổi ≤ 60 > 60
Giai đoạn I hoặc II III hoặc IV
Số vị trí ngoài hạch ≤ 1 > 1
Mức LDH Bình thường Tăng
Điểm toàn trạng 0 hoặc 1 ≥ 2
0 hoặc 1 điểm : nguy cơ thấp 2 điểm : nguy cơ trung bình thấp 3 điểm : nguy cơ trung bình cao 4 hoặc 5 điểm : nguy cơ cao
Bảng tiên lượng Quốc tế 1993 hiện nay được sử dụng khá phổ biến ở các trung tâm và các thử nghiệm lâm sàng.
Phương pháp tiên lượng của trung tâm ung thư Memorial Sloan-Ketting (Các tác giả Linda Danieu, George Wong và cộng sự)
Các tác giả căn cứ vào 2 yếu tố : mức LDH (chia làm 3 mức : mức thấp (L) < 250 U/l ; mức trung bình (M) 250 – 500 U/l ; mức cao (H) > 500 U/l và mức xâm lấn của bệnh (chia làm 2 nhóm : nhóm A có mức xâm lấn I và II ; nhóm B có mức xâm lấn III, IV và V) chia làm 4 nhóm tiên lượng [35].
Bảng 1.2. Bảng tiên lượng theo trung tâm Memorial Sloan – Ketting Nhóm tiên
lượng
Dẫn giải Thời gian sống
thêm ± SD (tháng) LA + LB LDH thấp với bất cứ mức xâm lấn nào 211,8 ± 108,0
MA LDH mức trung bình với mức xâm lấn nhóm A
69,0 ± 30,1 MB + HA LDH mức trung bình với xâm lấn nhóm B
hoặc LDH mức cao với xâm lấn nhóm A
29,1 ± 7,3 HB LDH mức cao với mức xâm lấn nhóm B 12,6 ± 3,5
Phương pháp tiên lượng của Bệnh viện M.D. Andersonl (các tác giả Jagannath S., Velasquez W.S. và cộng sự)
Nghiên cứu tỉ lệ sống thêm 10 năm theo giai đoạn Ann Arbor các tác giả thấy rằng : tỉ lệ sống thêm 10 năm giữa các giai đoạn II, III và IV khác biệt không có ý nghĩa thống kê (tương ứng 55%, 42% và 40%). Do đó các tác giả xây dựng một hệ thống tiên lượng không dựa trên giai đoạn Ann Arbor. Dựa vào khối lượng u và mức LDH các tác giả chia làm 4 nhóm tiên lượng [53], [82].
Bảng 1.3. Bảng tiên lượng của Bệnh viện M.D. Andersonl Khối
lượng u Điểm Mức LDH Điểm
Tổng điểm Mức tiên lượng Thấp 0 Bình thường 0 0 A Thấp 0 Cao 1 1 B Trung bình 1 Bình thường 0 1 B Trung bình 1 Cao 1 2 C Cao 2 Bình thường 0 2 C Cao 2 Cao 1 3 D
Bảng 1.4. Kết quả điều trị theo nhóm tiên lượng của bệnh viện M.D. Andersonl MỨC TIÊN LƯỢNG ĐƯHT (%) TÁI PHÁT (%) OS 5 NĂM (%) OS 10 NĂM (%) A 98 10 85 85 B 94 27 68 66 C 71 39 48 43 D 47 67 18 0