王重娟,梁月琴,金醒昉
昆明醫(yī)科大學附屬延安醫(yī)院,云南昆明650051
非小細胞肺癌(NSCLC)是發(fā)生率最高的一種肺癌,約占肺癌總發(fā)生率的85%。美國癌癥聯(lián)合會表明,由于NSCLC 發(fā)生早期無特異性癥狀,確診時大都屬于TNM 分期的中晚期(IIIB-Ⅳ),失去了手術治療機會[1-2]。對于晚期及復發(fā)的NSCLC 患者,標準化療方案是以鉑類藥物為基礎,聯(lián)合第三代細胞毒化療藥物。大量研究和臨床實踐表明,鉑類藥物對NSCLC 的治療作用存在很大的個體差異,而相關基因的單核苷酸多態(tài)性(SNPs)與這些個體差異密切相關[3-4]。因此,闡明相關基因SNPs 與鉑類藥物對NSCLC 的療效之間的相關性,能夠指導臨床鉑類藥物的使用,有助于實現(xiàn)NSCLC患者的個體化治療。
鉑類藥物是一類含鉑的重金屬配合物,能夠與DNA 共價結合形成“鉑-DNA”加合物,進而使DNA鏈間或鏈內(nèi)交聯(lián),導致DNA 局部扭結或解旋而發(fā)生損傷,從而抑制DNA 的合成和轉錄,發(fā)揮抗腫瘤作用[5]。目前,對于影響鉑類藥物療效因素的研究主要集中在機體對損傷DNA 的修復能力、細胞對“鉑-DNA”的耐受性、藥物在細胞內(nèi)的蓄積量以及細胞對鉑類藥物的解毒作用等方面。這些影響因素涉及細胞內(nèi)多個基因,相關基因的SNPs均可能改變鉑類藥物的療效。本研究以無進展生存期(PFS)、客觀緩解率(ORR)、總生存期(OS)作為評價療效的指標,總結了DNA損傷修復相關基因、抑癌基因TP53、ATP 結合盒亞科B 運載體1 基因(ABCB1)及其他基因的SNPs 與鉑類藥物治療NSCLC 療效的相關性,以期為NSCLC的個體化治療提供一定的依據(jù)。
鉑類藥物殺死細胞的根本原因是造成了細胞DNA 損傷,然而,細胞DNA 的損傷未必都是致死性的,細胞可以啟動DNA 修復機制,通過多條途徑修復損傷的DNA,若修復及時,則會造成鉑類藥物的耐受。因此,DNA 損傷修復通路中相關基因的突變可能會影響鉑類藥物對NSCLC 的療效。相關基因主要包括切除修復交叉互補基因1(ERCC1)、切除修復交叉互補基因2(ERCC2)、切除修復交叉互補基因5(ERCC5)、人類X 射線交錯互補修復基因1(XRCC1)和人類X 射線交錯互補修復基因3(XRCC3)。
1.1 ERCC1 基因SNPs 與鉑類藥物治療NSCLC 療效的關系 ERCC1 是核苷酸切除修復通路中的關鍵基因[6],它能夠與著色性干皮基因(ERCC4)形成異二聚體ERCC1/ERCC4,該二聚體能夠使受損DNA 的5’端產(chǎn)生切口,移除受損的DNA 鏈,并使完整的DNA 鏈重新聚合、連接[6-7]。關于ERCC1 多態(tài)性與NSCLC 鉑類藥物治療效果之間的相關性研究,目前主要集中在rs11615(第4外顯子,第118位密碼子C→T 同義替換,Asn→Asn,C118T)和rs3212986(3’不翻譯區(qū)C→A 替換,C8092A)兩個位點[8-12]。雖然近十多年來已有大量科研人員對ERCC1 相關基因進行了研究,也有些學者對其進行了Meta 分析,但關于ERCC1 SNPs 與鉑類藥物治療NSCLC 療效的關系至今尚無統(tǒng)一結論。GRENDA 等[13]研究表明,ERCC1 rs11615 和rs3212986 的SNPs 均與鉑類藥物治療NSCLC 的療效有關,在113 例以鉑類藥物為基礎進行化療的NSCLC 患者中,rs11615 為A/A 基因型的患者比A/G 基因型患者具有更長的PFS(PFS=8.5 vs 3.5;HR=0.4640;95%CI=0.2613,0.8240;χ2=8.86;P=0.0088),此外,rs3212986 為C/C 基因型的患者較其他具有突變基因的患者具有更長的PFS(PFS=7 vs 3.5; HR=0.5242; 95%CI=0.2748,1.0002;χ2=3.8387;P=0.05)。但PéREZ-RAMíREZ等[14]的研究卻得出了不同的結論,該研究納入了141 例NSCLC 患者,結果表明,ERCC1 rs11615 位點多態(tài)性與鉑類藥物治療NSCLC 的療效無關,ERCC1 rs3212986 位點GG 型的患者使用鉑類藥物趨向于比其他基因型患者具有更好的ORR,但差異并不具有統(tǒng)計學意義(P=0.0825;HR=1.24;95%CI=0.97,1.58)。本研究還總結了另外幾項關于ERCC1 rs11615 和rs3212986 SNPs 與鉑類藥物治療NSCLC療效的研究,得出的結論均不一致。為了擴大納入的樣本量,一些學者對此進行了Meta 分析[15-16]。YANG 等[17]的Meta 分析納入了46 項研究,9 407 例使用鉑類藥物的NSCLC 患者,結果顯示,ERCC1 基因rs11615 和rs3212986 的SNPs 與患 者的ORR 無相關 性。HAN 等[18]的Meta 分 析 納 入 了33 項 研 究,5373 例患者,結果顯 示,ERCC1 rs11615 和rs3212986 可以作為鉑類藥物治療后NSCLC 患者的ORR 和OS 的預測因子。因此,雖然ERCC1 基因在DNA 的損傷修復中具有重要作用,但ERCC1中重要位點的SNPs 與鉑類藥物治療NSCLC 的療效是否有關尚無定論,能否將ERCC1 基因作為鉑類藥物治療NSCLC療效的預測因子仍有待商榷。
1.2 ERCC2 基因SNPs 與鉑類藥物治療NSCLC 療效的關系 ERCC2 基因是核苷酸切除修復通路中的另一個關鍵基因,它是轉錄因子TFIIH 的重要組成部分,其編碼產(chǎn)物具有DNA 解旋酶活性,在基因轉錄和核苷酸切除修復中扮演重要角色。目前已有多項該基因SNPs 與鉑類藥物療效之間的相關性研究,其中,研究較多的是rs13181(第23 外顯子,第751 位密碼子A→C 替換,Lys→Gln)和rs1799793(第10 外 顯 子,第312 位 密 碼 子G→A 替 換,Asp→Asn)[8,10,19-20]。雖然有研究表明,ERCC2基因rs13181和rs1799793 的SNPs 能夠影響DNA 的修復能力[21],但目前大部分研究表明這兩個位點SNPs 與鉑類藥物治療后NSCLC 患者的ORR 或PFS 之間均不具有相關性。YANG 等[17](46 項研究、9 407 例患者)和HUANG 等[16](12 項研究、1 737 例患者)的Meta 分析進一步證實了該觀點。但這兩個位點的SNPs 與治療效果并非完全不相關,多項研究表明,這兩個位點的SNPs與患者的OS相關。WU等[22]研究表明,在亞洲人群中,rs13181 CC 基因型患者較AC 和AA 型患者 具有更 長 的OS(HR=1.54;95%CI=1.03,2.29;AC+AA vs CC)。LIAO 等[23]對496 例使用鉑類藥物治療的NSCLC 患者的研究結果表明,ERCC2 基因rs1799793 GG 基因型患者較AG 和AA 型患者具有更長的OS(HR=1.85;95%CI=1.12,3.15;AG+AA vs GG),YANG 等[17]的Meta分析也證明了GG基因型患者較AG 和AA 型患者具有更 長 的OS(HR=2.07;95%CI=1.11,3.88;AG+AA vs GG)。因此ERCC2 基因rs13181和rs1799793可能成為使用鉑類藥物治療后患者OS 的預測指標,但其與患者ORR 和PFS 之間的相關性仍有待進一步研究。
1.3 ERCC5 基因SNPs 與鉑類藥物治療NSCLC 療效的關系 ERCC5又稱XPG 基因,其編碼3’核酸內(nèi)切酶,與ERCC1/ERCC4 復合物協(xié)同切除損傷的DNA。目前ERCC5 與鉑類藥物治療NSCLC 療效的相關性研究主要集中在rs1047768(第2 外顯子,第46 位密碼子T→C 替換,His→His)和rs17655(第15外顯子,第1 104 位密碼子G→C 替換,Asp→His)兩個位點。研究表明ERCC5 rs1047768TT 基因型的NSCLC患者經(jīng)鉑類藥物治療后具有更好的ORR(OR=1.90;95%CI=1.10,3.28;TT vs CC)以及更長的OS(HR=0.52;95%CI=0.31,0.96;TT vs CC)和PFS(HR=0.47;95%CI=0.22,0.82;TT vs CC)[24]。JIN等[25]對378 例中國NSCLC 患者的研究結果表明,ERCC5 rs17655 SNPs 與鉑類藥物化療效果無相關性(OR=1.40;95%CI=0.75,2.59;P>0.05;GG vs CC)。因此,ERCC5 rs1047768 SNPs 可能對鉑類藥物治療NSCLC的療效具有一定的預測作用,對于rs1047768為TT 基因型的NSCLC 患者,使用鉑類藥物治療可能獲得更大的收益,而CC 和CT 基因型的患者使用鉑類藥物治療可能效果不佳。
1.4 XRCC1 基因SNPs 與鉑類藥物治療NSCLC 療效的關系 XRCC1 是堿基切除修復中的重要基因,它通過作用于DNA 聚合酶β、DNA 連接酶Ⅲ以及聚腺苷二磷酸核糖聚合酶1(PARP1)發(fā)揮DNA 修復作用,其多態(tài)性研究多集中在rs25487(第10 外顯子,第399 位密碼子A→G 替換,Gln→Arg)和rs1799782(第2外顯子,第194位密碼子A→G替換,Arg→Trp)兩個位點[19-20,26-28]。WANG 等[29]研究表明,在280 例使用鉑類藥物化療的中國患者中,XRCC1 rs25487 GG 基因型的患者具有更長的中位生存期(MST)(MST=11.7 vs 16.7;P=0.048;AG+AA vs GG),ZHOU 等[30]對111 例NSCLC 患 者 的 研 究 也 表 明,XRCC1 GG 基因型患者具有更長的PFS(OR=1.768;95%CI=1.14,2.73;AG+AA vs GG)。 LI 等[3]對XRCC1 rs25487 位點SNPs 與鉑類藥物治療NSCLC的療效進行了Meta 分析,共納入了19 項研究,2 152例使用鉑類藥物的NSCLC 患者,結果表明,XRCC1 rs25487 GG 基因型患者具有更好的ORR(OR=2.05;95%CI=1.62,2.60;I2=26%;P=0.18;GG vs AG+AA)。YU 等[31]的Meta 分析結果也表明,XRCC1 rs25487 多態(tài)性與鉑類藥物治療NSCLC 的療效密切相 關(OR=1.29;95%CI=1.07,1.54;GA + AA vs GG)。LI 等[3]的Meta 分 析 則 證 明,攜 帶XRCC1 rs1799782 T 等位基因的患者具有更好的ORR(OR=0.38;95%CI=0.30,0.48;I2=0%;P=0.830;CT+TT vs CC),YU 等[31]的Meta 分析進一步證明了該結論(OR=1.37,95%CI=1.07,1.75;CT+TT vs CC),因此認為,XRCC1 rs25487 和rs1799782 均可能成為鉑類藥物治療NSCLC 療效的預測因子,XRCC1 rs25487 為GG 基因型的NSCLC 患者使用鉑類藥物治療可能取得更好的療效,臨床可參考患者XRCC1 rs25487 基因型調(diào)整NSCLC患者的用藥方案。
1.5 XRCC3 基因SNPs 與鉑類藥物治療NSCLC 療效的關系 XRCC3 基因是DNA 雙鏈斷裂修復中的重要基因,其多態(tài)性可導致其編碼的蛋白質發(fā)生改變,從而影響關鍵酶的功能,導致DNA 損傷修復功能的改變。目前,XRCC3 基因多態(tài)性研究多集中在rs861539 位點(第7 外顯子,第241 位密碼子C→T 替換,Thr→Met)。JOERGER 等[32]對137 例Ⅲ~Ⅳ期的NSCLC 患者的研究表明,XRCC3 CC/CT 基因型患者接受鉑類藥物治療后具有更好的ORR(OR=2.72;95%CI=1.17,6.31;CT+TT vs CC)。SHEN[33]的Meta分析納入了7 項研究,1 186 例患者,結果同樣表明XRCC3 CC/CT 基因型患者接受鉑類藥物治療后具有更好的ORR(OR=1.51;95%CI 1.10,2.07;I2=0%;P=0.618;CT+TT vs CC)。因此,目前的研究傾向于XRCC3 rs861539 中具有C 等位基因的NSCLC 患者接受鉑類藥物治療能夠取得更好的療效。但是也有部分研究結果得出了不同的結論,PENAS 等[34]對135 例Ⅲ~Ⅳ期的NSCLC 患者的研究表明,XRCC3 rs861539 TT 基因型的患者接受鉑類藥物治療后具有更長的OS(OR=0.43;95%CI=0.22,0.82;TT vs CC)。因此,XRCC3 rs861539 可能成為鉑類藥物治療NSCLC 療效的預測因子,但其SNPs 對ORR 和OS的影響可能不同。
TP53 在腫瘤的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮重要作用,具有抗癌、抑制血管生成、誘導腫瘤細胞凋亡和維持基因組穩(wěn)定的作用。TP53能夠作用于損傷的DNA,促進DNA 損傷修復[35],另外,在發(fā)生大規(guī)模DNA 損傷時,它又能夠阻止細胞周期的進展,誘導細胞凋亡。TP53 基因在NSCLC 患者中具有較高的突變率(40%~70%),其SNPs 可能會影響鉑類藥物對NSCLC 的治療作用[26]。對于TP53 基因研究較多的位點是rs1042522(第4 外顯子,第72 位密碼子C→G 替換,Pro→Arg)。SHIRAISHI等[36]對640例接受鉑類藥物治療的NSCLC 患者研究表明,TP53 rs1042522 CC基因型患者具有更好的ORR(OR=3.02;95%CI=1.77,5.18;CC vs GG)。LIU 等[37]的研究納入了199例使用鉑類藥物的NSCLC 患者,結果也表明,TP53 rs1042522 CC 基因型的患者具有更長的OS(OS=20.0 vs 12.0;P=0.002;HR=1.86;95%CI=1.15,3.02;CC vs GG)。因此,TP53 rs1042522 為CC 型的NSCLC 患者接受鉑類藥物治療可能取得更好的療效。
ABCB1 是一種研究較為廣泛的細胞跨膜轉運蛋白,它屬于三磷酸腺苷結合盒轉運體超家族,能夠將包括鉑類藥物在內(nèi)的許多藥物泵出細胞。ABCB1基因多態(tài)性會影響細胞ABCB1 蛋白的表達水平,進而影響鉑類藥物在細胞內(nèi)的累積量,該基因常見的多態(tài)性位點包 括 rs1045642 和 rs1128503、rs2032582。WEISSFELD 等[38]研究表明,攜帶AB?CB1 rs1045642 C 等位基因的NSCLC 患者使用鉑類藥物后具有更長的OS(HR=0.77;95%CI= 0.59,0.99;C vs T)。YIN 等[15]的Meta 分析納入了5 項研究,379 例患者,結果表明,ABCB1 rs1045642 CC 基因型的患者使用鉑類藥物后具有更好的ORR(OR=1.82;95%CI=1.17,2.85;I2=0%;P=0.77;CC vs CT+TT)。WEISSFELD 等[38]的研究表明,攜帶ABCB1 rs1128503 C 等位基因的NSCLC 患者使用鉑類藥物后具有更長的OS(HR=1.53;95%CI=1.11,2.09;C vs T)和PFS(HR=2.04;95%CI=1.11,3.77;C vs T)。然而,LAMBA 等[39]的研究表明,ABCB1 rs1128503 CC 基因型的患者使用鉑類藥物后具有更短的PFS(HR=0.541;95%CI=-1.112,-0.117;CT+TT vs CC)。YIN 等[15]的Meta 分 析 結 果 表 明,ABCB1 rs2032582 GG基因型的患者在使用鉑類藥物后具有更好的ORR(OR=2.61;95%CI=1.44,4.74;I2=0%;P=0.51;GG vs GT+GA+TT+AA)。因此,ABCB1 基因rs1045642 和rs2032582 的SNPs 可能成為鉑類藥物治療NSCLC 療效的預測因子,攜帶ABCB1 rs1045642 C 等位基因和rs2032582 GG 基因型的NSCLC 患者接受鉑類藥物的治療可能取得更好的療效。
亞甲基四氫葉酸還原酶(MTHFR)是葉酸代謝中的關鍵酶,該基因rs1801133(第4 外顯子,第222密碼子,A/C→T,Val→Ala)、rs1801131(第7外顯子,第429 密碼子,A→C,Glu→Ala)的SNPs 會影響酶的活性,進而影響DNA 甲基化,改變鉑類化合物對NSCLC 患者的療效。TISEO 等[40]對208 例接受鉑類藥物治療的意大利患者的研究結果顯示,MTHFR rs1801133 TT 基因型患者具有更長的OS(P=0.026)和PFS(P=0.012)。ZHU 等[41]的Meta 分析納入了3項研究,147 例患者,結果顯示,MTHFR rs1801133 TT 基因型患者具有更好的ORR(OR=1.72;95%CI=1.01,2.93;I2=16%;P=0.31;TT vs CT+CC)。提示MTHFR rs1801133 可能成為鉑類藥物治療NSCLC療效的預測因子,TT基因型的NSCLC患者接受鉑類藥物治療后可能取得更好的療效。
谷胱甘肽S-轉移酶P1(GSTPs)主要參與NSCLC患者鉑類藥物的解毒。GSTP1 rs1695(第5 外顯子,第105 密碼子,G→A,Ile→Val)是研究較為集中的一個位點,研究顯示,該位點突變后編碼的Val 具有更強的鉑類藥物解毒作用。HAN等[27]對325例接受鉑類藥物治療的NSCLC 患者的研究結果表明,GSTPs GG 基因型較AA 基因型患者具有更好的ORR(OR=5.68;95%CI=1.61,30.46)和OS(OR=0.36;95%CI=0.11,0.98)。但目前關于GSTP1 基因多態(tài)性與鉑類藥物治療作用的研究相對較少。
綜上所述,ERCC1(rs11615、rs3212986)、ER?CC5 rs17655、XRCC3 rs861539 以 及 ABCB1 rs1128503 位點多態(tài)性與鉑類藥物治療NSCLC 療效之間的相關性的關系尚不十分明確。ERCC2 rs13181 CC、rs1799793 AG/AA 基因型的NSCLC 患者接受鉑類藥物后具有更好的OS;ERCC5 rs1047768 TT 基因型的NSCLC 患者接受鉑類藥物后同時具有更好的OS、PFS 和ORR;XRCC1 rs25487 GG 基因型的患者具有更好的PFS 和ORR,這些位點均可能成為鉑類藥物治療NSCLC 療效的預測因子,指導臨床鉑類藥物的個體化應用。此外,TP53 rs1042522 CC、ABCB1 rs1045642 CC、MTHFR rs1801133 TT、GSTP1 rs1695 GG 基因型的患者接受鉑類藥物治療后同樣表現(xiàn)出更好的OS、PFS 或ORR,但關于這幾個位點的研究較少,尚需要擴大樣本量加以證實。隨著鉑類藥物對NSCLC 療效的基因組學研究不斷完善,越來越多的功能性基因及其SNP 位點將被挖掘,其在NSCLC 患者的個體化治療中也將發(fā)揮越來越重要的作用。