UGT1A1基因多態性與伊立替康治療晚期結直腸癌毒性和療效的關系

張 勇，蘇 丹，張婷婷，毛志遠，白 莉（解放軍總醫院腫瘤內一科，北京 100853）

·臨床評價·

UGT1A1基因多態性與伊立替康治療晚期結直腸癌毒性和療效的關系

張 勇，蘇 丹，張婷婷，毛志遠，白 莉（解放軍總醫院腫瘤內一科，北京 100853）

目的：探討UGT1A1*28/*6基因多態性與伊立替康治療晚期結直腸癌的毒性和療效的關系。方法：選取2011年6月– 2013年6月在我科治療的晚期結直腸癌患者，共計102例，對其進行UGT1A1*28/*6基因檢測，隨訪記錄患者行伊立替康化療后的不良反應和近期療效，比較不同基因型患者之間有無差異。結果：不同UGT1A1*28/*6基因型患者中3 ～ 4級中性粒細胞減少和遲發性腹瀉發生率無顯著差異。聯合UGT1A1*28和*6兩位點分析，野生型、單點變異型和雙點變異型患者中3 ～ 4級中性粒細胞減少發生率逐漸升高，三者有顯著差異且升高趨勢有統計學意義（4.3%、17.4%、57.1%，P = 0.005，趨勢檢驗P = 0.002）。UGT1A1*28基因型對治療有效率（RR）和疾病控制率（DCR）無顯著影響，但UGT1A1*6基因突變者較野生型者RR、DCR均明顯降低（P = 0.023，P = 0.032）。聯合兩位點分析，野生型、單點變異型和雙點變異型患者RR、DCR均有顯著差異（P = 0.002，P = 0.008），且DCR降低趨勢有統計學意義（95.7%、73.9%、42.9%，趨勢檢驗P = 0.001）。結論：在預測伊立替康毒性及療效時，聯合檢測UGT1A1*28/*6兩位點基因較單獨檢測一個位點更有價值。

UGT1A1；基因多態性；伊立替康；結直腸腫瘤；中性粒細胞減少；遲發性腹瀉

伊立替康（irinotecan，CPT-11）是治療晚期結直腸癌的主要藥物之一，由于個體間不良反應發生率差異明顯，臨床應用受到一定限制。近年來多項研究致力于探索伊立替康毒性及療效的預測因素，旨在提高其安全性和有效性。研究熱點集中在伊立替康的主要代謝酶——尿苷二磷酸葡萄糖醛酸轉移酶1A1（uridine-diphospho-glucuronosyl transferase 1A1，UGT1A1），其遺傳多態性造成個體間藥物代謝差異，被認為是個體間毒性和療效差異的主要因素。目前，UGT1A1基因多態性對亞洲人伊立替康毒性和療效的預測價值仍存在爭議[1-2]。本研究檢測102例采用伊立替康化療的晚期結直腸癌患者的UGT1A1基因型，探討UGT1A1基因多態性與伊立替康化療的不良反應和近期療效之間的關系。

1 對象與方法

1.1 研究對象

選取2011年6月– 2013年6月在我科治療的部分結直腸癌患者，共計102例。患者均經病理學和（或）影像學證實為晚期或轉移性結直腸癌，且無嚴重心、肺、肝、腎及造血功能障礙。全部患者均進行UGT1A1*28基因檢測，其中53例同時行UGT1A1*6基因檢測。患者均采用伊立替康為基礎化療方案，均有可評價的病灶。患者均簽署知情同意書。

1.2 UGT1A1基因檢測

收集患者化療前的外周血2 mL，抗凝處理后凍存于– 20 ℃冰箱。采用Relax Gene Blood DNA System試劑盒（北京天根生化科技有限公司），分批次統一提取基因組DNA。PCR法擴增UGT1A1基因的目的片段，每個25 μL的PCR反應包括5 ng模板DNA，10 × KOD plus buffer，1 mmol·L-1dNTPs，0.4 mmol·L-1MgSO4，0.5 U KOD plus酶（日本TOYOBO公司）和0.25 μmol·L-1正向和反向引物。PCR反應條件為：初始變性94 ℃ 150 s；變性94 ℃ 30 s，各個退火溫度60 s，延伸68 ℃ 60 s，35個循環；68 ℃延伸7 min。UGT1A1基因片段的引物為：正向引物5′-GCCAGTTCAACTGTTGTTGC-3′，反向引物5′-GTCCGTCAGCATGACATCAA-3′；退火溫度為57 ℃。應用ABI-3730測序儀雙向測序分析PCR產物，Polyphred 5.04對SNP進行檢測分析，人工校讀UGT1A1*28和UGT1A1*6基因型。

1.3 藥品不良反應與療效評價標準

依據美國國立癌癥研究所藥物毒性評價標準（NCI-CTCAE）4.0對中性粒細胞減少、遲發性腹瀉進行評價。按照實體瘤療效評價標準RECIST 1.1 進行療效評價，分為CR、PR、SD和PD。以CR + PR計算治療有效率（RR），以CR + PR + SD計算疾病控制率（DCR）。

1.4 統計學方法

采用SPSS 19.0軟件對所有數據進行統計學處理，不同基因型間不良反應和近期療效的比較采用Fisher′s精確概率法和Cochran-Armitage趨勢檢驗法。以P ＜ 0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 一般情況

102例患者中男性67例（65.7%），女性35例（34.3%）；發病年齡24 ～ 74歲，中位年齡55歲；KPS評分90分98例，80分4例；結腸癌54例，直腸癌43例，回盲部腫瘤5例。一線治療63例，二線治療35例，多線治療4例；FOLFIRI方案88例，XELIRI方案8例，CPT-11單藥6例。102例患者均可評價不良反應及近期療效。

FOLFIRI方案：伊立替康（180 mg·m-2，ivgtt，d1），亞葉酸鈣（400 mg·m-2，ivgtt，d1），氟尿嘧啶（400 mg·m-2，ivgtt，d1， 2400 mg·m-2持續泵入 46 h），每14天為一周期；XELIRI方案：伊立替康 （200 mg·m-2，ivgtt，d1 或100 mg·m-2，ivgtt，d1、d8），卡培他濱（2000 mg·m-2，d1-14），每21天為一周期；CPT-11單藥方案：伊立替康180 mg·m-2，ivgtt，d1，每14天為一周期。上述3種方案，當患者出現3級或4級不良反應時，首先予以停藥，待恢復至基線水平后再繼續治療，下一周期治療中伊立替康相應減量25%或50%。

2.2 UGT1A1基因多態性

102例患者均行UGT1A1*28基因檢測，77例（75.5%）UGT1A1基因啟動子區TA序列呈6次重復，為TA6/6野生型；22例（21.6%）呈6次重復和7次重復，為TA6/7雜合突變型；3例（2.9%）呈7次重復，為TA7/7純合突變型。其中53例行UGT1A1*6基因檢測，34例（64.2%）UGT1A1基因第1外顯子211位點為G/G野生型；17例（32.1%）為G/A雜合突變型；2例（3.8%）為A/A純合突變型。53例同時行UGT1A1*28/*6基因檢測者，根據突變位點數分為三組：野生型（wild type，TA6/6且G/G）、單點變異型（single allele mutation，TA6/7且G/G、TA6/6且G/A）和雙點變異型（double allele mutation，TA6/7且G/A、TA7/7且G/G、TA6/6且A/A），各組患者例數分別為：野生型23例（43.4%），單點變異型23例（43.4%），雙點變異型7例（13.2%）。

2.3 UGT1A1基因多態性與伊立替康不良反應的相關性

如表1所示，102例患者中，UGT1A1*28野生型和突變型患者的3 ～ 4級中性粒細胞減少及3 ～ 4級遲發性腹瀉的發生率均未見統計學差異，不同UGT1A1*6基因型患者的3 ～ 4級不良反應發生率亦未見顯著性差異。聯合UGT1A1*28/*6兩位點分析，野生型、單點變異型和雙點變異型三組患者的3 ～ 4級中性粒細胞減少的發生率存在明顯差異，三者中性粒細胞減少發生率呈逐漸升高趨勢，且升高趨勢也具有統計學意義（4.3%、17.4%、57.1%，Fisher′s exact test P = 0.005，Cochran-Armitage trend test P = 0.002）。

表1 UGT1A1基因多態性與中性粒細胞減少、遲發性腹瀉的相關性Tab 1 Correlations between UGT1A1 gene polymorphisms and irinotecan-associated neutropenia and delayed diarrhea

2.4 UGT1A1基因型與伊立替康近期療效的相關性

UGT1A1各基因型分組均無CR患者。如表2所示，不同UGT1A1*28基因型患者的治療有效率（RR）和疾病控制率（DCR）均無統計學差異。UGT1A1*6分組中，野生型患者RR、DCR均顯著優于突變型患者（P = 0.023，P = 0.032）。聯合*28/*6兩點，野生型、單點變異型和雙點變異型患者的RR、DCR均有顯著差異（Fisher′s exact test P = 0.002，P = 0.008），其中DCR降低趨勢有統計學意義（95.7%、73.9%、42.9%，Cochran-Armitage trend test P = 0.001）。

表2 UGT1A1基因型與伊立替康近期療效的相關性Tab 2 Correlations between UGT1A1 gene polymorphisms and short-term effect of irinotecan

3 討論

伊立替康廣泛用于消化道腫瘤、肺癌等實體瘤的治療，是晚期結直腸癌化療的主要藥物之一，可明顯提高治療有效率，延長生存時間。但其毒性較大，應用受到限制。伊立替康毒性與其主要代謝酶UGT1A1有關。伊立替康是半合成水溶性喜樹堿衍生物，進入人體后經羧酸酯酶轉化為7-乙基-l0-羥基喜樹堿（SN-38），后者為拓撲結構酶Ⅰ抑制劑（Topo I），是前者的主要活性形式，作用于細胞周期S期，通過抑制Topo I，誘導DNA單鏈損傷、阻斷DNA復制而產生細胞毒效應，進而導致腫瘤細胞死亡。SN-38隨血液循環到達全身發揮作用，主要經UGT家族特別是肝內的UGT1A1滅活為糖基化SN-38（SN-38G），然后經膽汁排泄進入腸道，又在腸道細菌β-葡糖醛酸轉移酶作用下再次轉換為SN-38，引發腸黏膜損傷甚至遲發性腹瀉。UGT1A1的活性直接影響CPT-11和SN-38的代謝速率，而該酶的活性又受UGT1A1基因多態性的影響。目前已知UGT1A1等位基因存在多種突變[3]，其中研究較為廣泛的是UGT1A1*28和UGT1A1*6的變異。前者是發生在啟動子區TATA盒的變異，后者則是第1外顯子211位點的點突變。

本研究中102例患者的UGT1A1*28基因包括77例野生型、22例雜合突變型和3例純合突變型，分別占75.5%、21.6%和2.9%，與文獻[4-5]報道的分布情況相一致，亞洲人UGT1A1*28基因突變型（TA6/7、TA7/7）明顯少于高加索人和非洲人群，分別約占人群10% ～ 15%和12% ～ 27%。其中有53例同時行UGT1A1*6基因檢測，野生型、雜合突變型和純合突變型分別為34例、17例和2例，分別占64.2%、32.1%和3.8%，與Zhou等[4]、Onoue等[6]在中國、日本的研究結果相似，提示亞洲人UGT1A1*6基因突變率明顯高于高加索人和非洲人群。聯合兩位點，本研究中23例野生型、23例單點變異型和7例雙點變異型分別占43.4%、43.4%和13.2%，與王巖等[7]的研究結果（37.6%、43.9%和18.5%）相似。

研究顯示，UGT1A1*28和（或）*6突變患者較野生患者的SN-38葡萄糖醛酸化效率明顯降低，雙點變異型患者較單點變異型和野生型患者血液中SN-38濃度及SN-38的藥-時曲線下面積（AUC）明顯升高[8]，這提示UGT1A1基因突變型患者，尤其是純合突變型患者發生伊立替康相關不良反應的風險可能會更高。本研究中，UGT1A1*28基因突變的患者使用伊立替康后3 ～ 4級中性粒細胞減少和3 ～ 4級遲發性腹瀉的發生率高于野生型患者，但未見統計學差異，這與Lamas等[9]的研究結果一致，這可能與亞裔人群UGT1A1*28基因突變發生率較低有關。因此，進一步檢測其中53例患者的UGT1A1*6基因，未發現該位點對相關不良反應發生率有顯著影響，這可能與樣本量較小有關，此結果有待后續大樣本的研究實驗加以驗證。聯合UGT1A1*28/*6兩位點，發現野生型、單點變異型和雙點變異型患者3 ～ 4級中性粒細胞減少的發生率存在明顯差異（Fisher′s exact test P = 0.005），且其升高趨勢有統計學意義（4.3%、17.4%、57.1%，Cochran-Armitage trend test P = 0.002），這與Gao等[10]的研究結果相符。基因突變位點的增多導致UGT酶活性逐步下降，滅活SN-38能力逐漸降低，故伊立替康不良反應發生率逐漸升高，提示在臨床工作中聯合檢測UGT1A1*28/*6基因多態性更有助于預測伊立替康不良反應。

UGT1A1基因型對伊立替康療效的影響存在較多爭議。Kanekiyo等[11]的研究認為不同UGT1A1*28基因型患者的近期療效和遠期生存沒有顯著差異；而在Takahara等[12]的研究中，UGT1A1*28/*6突變患者的疾病控制率和至疾病進展時間（time to progression，TTP）均優于野生型患者。但本研究中UGT1A1*28/*6野生型患者的RR、DCR均高于突變患者，且DCR隨突變位點數增多而逐漸下降，該下降趨勢有統計學意義。分析其原因，治療過程中，當患者出現3級或4級不良反應時，均首先予以停藥，待恢復至基線水平后再繼續治療，下一周期治療中伊立替康相應減量25%或50%。突變患者較野生型患者易發生3 ～ 4級不良反應，因而治療間歇延長、用藥劑量調低者較多（野生型者4/23，單點變異者4/23，雙點變異者5/7），其中2例突變患者在降低劑量后仍出現較重不良反應而更換化療方案。這可能是本研究結果不同于其他研究的原因，應在后續工作中設計干預性研究并加大樣本量予以驗證。

綜上所述，中國人UGT1A1*28/*6基因多態性較常見，隨著基因突變數的增多，患者出現伊立替康相關的嚴重不良反應的風險越高，近期療效可能越差。因此，治療前綜合檢測患者基因型將更好的指導臨床醫生優化治療方案，規避相關風險，從而達到腫瘤個體化治療的目的。

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The relationship between UGT1A1 gene polymorphisms and the toxicity and ef fi cacy of irinotecanbased chemotherapy in advanced colorectal cancer

ZHANG Yong, SU Dan, ZHANG Ting-ting, MAO Zhi-yuan, BAI Li(Department of Oncology, PLA General Hospital, Beijing 100853, China)

Objective:To evaluate the correlations between UGT1A1*28/*6 gene polymorphisms and irinotecan-associated toxicity and efficacy in treatment of advanced colorectal cancer.Methods:The UGT1A1*28/*6 genotypes of 102 advanced colorectal cancer patients treated in our department from June 2011 to June 2013 were detected. The toxicity and efficacy were observed and recorded after irinotecan-based chemotherapy. The difference of toxicity and ef fi cacy among patients with different genetic polymorphisms were assessed.Results:There was no signi fi cant difference in the incidence of Grade 3 – 4 neutropenia and delayed-onset diarrhea among the patients with different UGT1A1*28 and UGT1A1*6 genotypes. When UGT1A1*28/*6 genotypes were analyzed simultaneously, the patients with double allele mutations had signi fi cantly higher incidence of Grade 3 – 4 neutropenia than those with single allele mutation or wild type (57.1%, 17.4%, 4.3%, respectively; Fisher′s exact test P = 0.005; Cochran-Armitage trend test P = 0.002). UGT1A1*28 genotype had no effect on response rate (RR) and disease control rate (DCR), while the patients with UGT1A1*6 mutation showed worse efficacy (RR and DCR) than those with wild genotype (P = 0.023, P = 0.032). When conjoint analysis of the effect of UGT1A1*28/*6, the differences of RR and DCR were signi fi cant in patients with wild type, single and double allele mutation (Fisher′s exact test P = 0.002,P = 0.008), and DCR had a decreased trend with the increase of mutant alleles (95.7%, 73.9%, 42.9%, respectively; Cochran-Armitage trend test P = 0.001).Conclusion:Joint detection of UGT1A1*28 and UGT1A1*6 genotype is of more value in prediction of irinotecan-related toxicity and ef fi cacy than single allele detection.

UGT1A1; Gene polymorphism; Irinotecan; Colorectal neoplasms; Neutropenia; Delayed diarrhea

R969.4

A

1672 – 8157(2014)05 – 0263 – 04

2014-03-18

2014-06-09）

白莉，女，主任醫師，教授，研究方向：消化系統腫瘤。E-mail：baili_0795@163.com

張勇，男，碩士研究生，研究方向：消化系統腫瘤。E-mail：yongzhsd@163.com