結直腸癌藥物敏感基因檢測與治療的研究進展

劉家云(綜述)，李為蘇，劉福坤(審校)

(南京中醫藥大學附屬江蘇省中醫院消化腫瘤外科，南京 210029)

結直腸癌在惡性腫瘤發病率排名第三位，全世界每年有100萬新發結直腸癌患者，其中約有50%的患者可能死于該病[1]。中國的結直腸癌近年來發病率呈上升趨勢。早期患者雖可經手術治愈，局部病灶切除和輔助化療后的治療效果確切，但仍有一半的結直腸癌患者會發生局部復發，甚至遠處轉移。由于無法及時判斷結直腸癌輔助化療的治療效果，可能導致患者過度治療。隨著分子生物學的發展，個體化用藥已經成為基礎和臨床研究的共同目標。現將對藥物敏感性基因檢測與結直腸癌治療的研究進展進行綜述。

1 化療相關藥物敏感性基因檢測

1.1氟尿嘧啶類藥物 氟尿嘧啶類藥物以抗代謝而起作用，在細胞內轉化為有效的氟尿嘧啶脫氧核苷酸后，通過阻斷脫氧核糖尿苷酸受細胞內胸苷酸合成酶(thymidylatesynthase,TS)轉化為胸苷酸，而干擾DNA的合成。氟尿嘧啶同樣可以干擾RNA的合成，進而抑制蛋白質合成，最終抑制腫瘤細胞的生長。目前用于結直腸癌化療的氟尿嘧啶類藥物主要包括5-氟尿嘧啶和卡培他濱。5-氟尿嘧啶聯合亞葉酸鈣用于結直腸癌患者的術后輔助治療，可顯著降低病死率22%，增加3年無事件存活率62%～71%和總生存率78%～83%[2]。卡培他濱是一種可以在體內轉變成5-氟尿嘧啶的抗代謝氟嘧啶脫氧核苷氨基甲酸酯類藥物，能夠抑制細胞分裂和干擾RNA和蛋白質合成。卡培他濱的無病生存期至少相當于5-氟尿嘧啶聯合亞葉酸鈣的無病生存期。卡培他濱改善無復發存活率，比5-氟尿嘧啶聯合亞葉酸鈣藥物的不良反應少。口服卡培他濱可以有效替代靜脈注射5-氟尿嘧啶聯合亞葉酸鈣輔助治結腸癌[3]。在氟尿嘧啶類藥物代謝途徑中的各種關鍵酶的相應基因上，有一些可能與化療敏感性、不良反應和生存相關的基因位點。

1.1.1乳清酸磷酸核糖基轉移酶 乳清酸磷酸核糖基轉移酶催化5-氟尿嘧啶的前體成為活性代謝物，加強抑制TS。乳清酸磷酸核糖基轉移酶Gly213Ala多態性是一個有用的標志物，可用于預測5-氟尿嘧啶化療的毒性[4]。

1.1.2TS TS是嘧啶核苷酸合成的限速酶，是氟尿嘧啶類藥物殺傷腫瘤細胞的關鍵靶點。腫瘤細胞過表達TS與化療耐藥相關，是導致5-氟尿嘧啶耐藥的機制之一[5]。研究表明，TS重復序列多態性可用來預測腫瘤降期，將TS啟動子串聯重復序列作為一種新型的預測位點決定是否行術前以5-氟尿嘧啶為基礎的放療用藥[6]。Tan等[7]采用TS基因型指導直腸癌患者的新輔助放化療，將處于T3/T4、N0～2及M0～1階段的結腸腺癌患者評為生殖型TS基因型，對不同分期的患者采用不同的劑量，分析其病理降級、完全腫瘤反應、毒性、復發率及總存活率指標，研究發現在實施基于TS的個體化治療后，兩個風險組都得到了較高的病理降級率和完全腫瘤反應率。

1.1.3二氫嘧啶脫氫酶 二氫嘧啶脫氫酶是5-氟尿嘧啶分解代謝的限速酶，可轉化5-氟尿嘧啶為無活性的分解代謝物。二氫嘧啶脫氫酶的表達水平與5-氟尿嘧啶的有效性和不良反應的相關性已得到了驗證，50%～75%二氫嘧啶脫氫酶缺乏的患者應用5-氟尿嘧啶會發生嚴重的不良反應，甚至致死[8-10]。

1.2奧沙利鉑 奧沙利鉑屬于新的鉑類衍生物，通過產生烷化結合物作用于DNA，形成鏈內和鏈間交聯，抑制DNA的合成及復制，終止腫瘤細胞的復制，導致腫瘤細胞凋亡。晚期結直腸癌一線化療中，通過長期調整使用5-氟尿嘧啶/亞葉酸鈣，可以添加奧沙利鉑，不必減少5-氟尿嘧啶/亞葉酸鈣劑量強度，奧沙利鉑可顯著改善抗腫瘤效果[11]。奧沙利鉑聯合5-氟尿嘧啶/亞葉酸鈣一線治療晚期結直腸癌是受益的，研究證明可延長無疾病進展時間[12]。奧沙利鉑聯合5-氟尿嘧啶/亞葉酸鈣輔助治療可顯著提高Ⅱ期或Ⅲ期結腸癌患者的5年無病生存期和6年總生存時間[13]。

1.2.1谷胱甘肽S轉移酶 谷胱甘肽S轉移酶(glutathione S transferase,GST)催化具有親電取代基的外源性化合物與內源還原谷胱甘肽反應的酶，外源性化合物包括多種化療藥物，催化其與谷胱甘肽結合并排出細胞外，從而發揮解毒作用。GST家族中的谷胱苷肽S轉移酶P1Ile(105)Val基因多態性與以劑量依賴方式增加接受奧沙利鉑聯合5-氟尿嘧啶/亞葉酸鈣化療的晚期結直腸癌患者的生存率相關[14]。

1.2.2剪切修復交叉互補基1 剪切修復交叉互補基1(excision repair cross complement group 1,ERCC1)是核苷酸外切修復家族中的重要成員，參與DNA鏈的切割和損傷修復過程。研究證實，ERCC1表達水平可以高度預測Ⅲ期結腸癌患者化療將受益于5-氟尿嘧啶添聯合奧沙利鉑的治療，ERCC1表達水平與奧沙利鉑化療療效和結腸癌患者生存期呈負相關[15-17]。研究發現，ERCC1 118位點為T/T基因型晚期結直腸癌患者進行以奧沙利鉑為基礎的化療，其無進展生存期和生存時間均有所下降[18]。

1.2.3著色性干皮病D組基因 著色性干皮病D組基因可能具有預測結直腸癌治療效果的價值。研究表明，在預測鉑類為基礎的晚期結直腸癌化療療效，著色性干皮病D組基因和Lys751Gln基因多態性可能是一個重要標志物[19]。

1.2.4X線修復交叉互補基因 X線修復交叉互補基因上可影響功能的單核苷酸的多態性，主要為外顯子10上的一個氨基酸改變。研究發現，X線修復交叉互補基因外顯子10上的基因多態性可能與晚期結直腸癌耐受奧沙利鉑/5-氟尿嘧啶化療有關[20]。

1.2.5人類乳癌易患基因1 人類乳癌易患基因1在DNA 損傷和修復中起重要作用，而且還在基因的轉錄調節、細胞周期調控、細胞凋亡和中心體復制等過程中扮演重要角色。人類乳癌易患基因1的表達水平與患者對鉑類藥物的療效呈負相關[21]。

1.3拓撲異構酶Ⅰ抑制劑 伊立替康是喜樹堿的半合成衍生物，可特異性地與拓撲異構酶Ⅰ結合，從而阻止斷裂單鏈的再連接，引起DNA雙鏈的斷裂，造成細胞死亡。伊立替康是晚期結直腸癌化療方案的標準用藥之一。伊立替康聯合5-氟尿嘧啶靜脈滴注的不良反應較小，療效較好，在晚期結直腸癌治療中與FOLFOX方案的療效相當[22]。

1.3.1尿苷二磷酸葡萄糖醛酸轉移酶1A1 尿苷二磷酸葡萄糖醛酸轉移酶(uridinediphosphate glucuronosyl transferase，UGT) 1A1編碼 UGT，在治療結直腸癌之前先基因分型UGT1A1*28基因多態性，可以優化伊立替康的治療，并減少伊立替康相關的毒性。雖然伊立替康的毒性與UGT1A1*28純合子變異的關系很強，研究發現伊立替康的毒性與UGT1A1*28雜合變異也相關[23]。UGT1A1基因多態性可預測嚴重不良反應。純合子UGT1A1*28或6和雜合子UGT1A1*28、6與結直腸癌患者進行伊立替康化療出現嚴重中性粒細胞減少有關[24]。該多態性位點已是最為肯定的與結直腸癌伊立替康化療毒性反應相關的基因多態性位點。

1.3.2細胞色素P4503A 細胞色素P4503A表型劑量計算可使伊立替康毒預見性提高，從而使嚴重的嗜中性粒細胞減少癥的發生率降低。結合UGT1A1*28基因分型，細胞色素P4503A表型測定作為伊立替康個體化治療的一項策略，值得進一步探討[25]。

2 靶向藥物靶點檢測

2.1表皮生長因子受體

2.1.1西妥昔單抗 西妥昔單抗可與表達于正常細胞和多種癌細胞表面的表皮生長因子受體(epidermal growth factor receptor,EGFR)特異性結合，并競爭性阻斷表皮生長因子和其他配體，是針對EGFR的免疫球蛋白G1單克隆抗體，兩者特異性結合后，通過對與EGFR結合的酪氨酸激酶的抑制作用，阻斷細胞內信號轉導途徑，從而抑制癌細胞的增殖，誘導癌細胞的凋亡，減少基質金屬蛋白酶和血管內皮生長因子的產生。研究報道，在一線治療K-ras基因野生型的晚期結直腸癌患者，EGFR單克隆抗體西妥昔單抗可提高反應率/無進展生存期和總生存期[26]。研究表明，西妥昔單抗聯合FOLFIRI可提高晚期結直腸癌的無進展生存期、總生存期和客觀反應率；結腸癌伴彌漫性肝轉移并出現黃疸的患者用西妥昔單抗聯合 mFOLFOX6治療是有效和可行的[27-28]。只有K-ras基因野生型的結直腸癌患者對西妥昔單抗有效，可以提高無進展生存期和總生存期，而K-ras基因突變的患者被認為對西妥昔單抗是抵抗的。西妥昔單抗目前在全球范圍內使用，作為K-ras野生型轉移性結直腸癌患者單藥治療或與化療相結合，作為第一、第二或第三線藥物使用[29]。

2.1.2帕尼單抗 帕尼單抗為完全人源化單克隆抗體，是免疫球蛋白G2單克隆抗體，與EGFR具有高親和性。帕尼單抗與EGFR相結合，可阻止其與表皮生長因子或轉化生長因子α結合，從而阻斷癌細胞生長。研究表明在轉移性結直腸癌患者中，帕尼單抗/FOLFIRI方案的耐受性良好，表現出很好的活性，值得進一步研究[30]。帕尼單抗治療轉移性結直腸癌患者的疾病控制率為66.6%，帕尼單抗治療轉移性結直腸癌患者是一個安全的選擇[31]。帕尼單抗聯合靜脈化療和單藥治療轉移性結直腸癌可提高反應率和無進展生存期，但只有K-ras為野生型的患者對帕尼單抗的治療有效[32]。

2.2貝伐單抗 貝伐單抗是一種重組的人類單克隆免疫球蛋白G1抗體，可結合VEGF并防止其與內皮細胞表面的受體結合，進而減少腫瘤微血管生成并抑制腫瘤轉移病灶進展。研究證實，貝伐單抗與5-氟尿嘧啶/亞葉酸鈣聯合應用比5-氟尿嘧啶/亞葉酸鈣單藥能提高有效率、延長疾病進展時間和中位生存率[33]。另一研究證明，貝伐單抗聯合5-氟尿嘧啶為基礎的化療可以延長轉移性結直腸患者的生存時間，差異有統計學意義[34]。研究表明，可切除的肝轉移的結直腸癌患者術前給予貝伐單抗聯合FOLFIRI化療是可行的，但還需要進一步研究，以確定其臨床相關性[35]。

3 小 結

結直腸癌患者的個體化治療是未來治療的方向，藥敏基因檢測是實現個體化治療的有效方法。腫瘤基因多態性是引起藥物敏感性和疾病易患性的物質基礎，在定量、取材和測量方面具有優勢。在為結直腸癌患者選擇個體化治療之前，先對患者最新的腫瘤組織進行必要的藥敏基因檢測，然后決定適合患者的最佳治療方案，將不良反應、無效治療降到最低。隨著臨床研究及藥敏基因檢測不斷進步，結直腸癌患者將從中受益。目前還需要開展更多大樣本的前瞻性研究，并確保患者具有統一的臨床特征以及采用科學的實驗方法，同時結合其他一些預后預測指標，以期建立更加完善的治療選擇標準。

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