BRCA1 RRM1及ERCC1基因多態性與非小細胞肺癌化療療效相關性分析

文亢 李俊? 李東斌

BRCA1 RRM1及ERCC1基因多態性與非小細胞肺癌化療療效相關性分析

文亢 李俊? 李東斌

目的 探討BRCA1，RRM1和ERCC1基因多態性與非小細胞肺癌化療療效的相關性。方法 選取2012年1月至2014年1月接受鉑類藥物化療的晚期非小細胞肺癌（NSCLC）患者80例，應用TaqMan探針法對其BRCA1，RRM1和ERCC1基因的基因型進行分析后分組，比較不同基因型與化療效果的關系。結果 BRCA1的基因多態性與非小細胞肺癌的化療效果呈明顯相關（P＜0.05），其中攜帶Ser1613Gly等位基因的患者治療效果明顯優于野生型（P＜0.05）；RRM1和ERCC1的基因多態性與非小細胞肺癌的化療效果無明顯相關性（P＞0.05）；BRCA1，RRM1和ERCC1三組基因存在一定的聯合作用，攜帶變異基因數目越多的患者，化療的效果越好（P＜0.05），但對化療過程中Ⅲ～Ⅳ°毒副反應的發生率差異無統計學意義（P＞0.05）。結論 BRCA1基因組中是否攜帶Ser1613Gly等位基因及BRCA1，RRM1和ERCC1等位基因的變異數目均可影響晚期非小細胞肺癌患者對鉑類化療藥物的敏感性，因此于化療前檢測患者相關基因型對治療方案的選擇意義重大。

易感基因1 核苷酸還原酶基因1 核苷酸切除修復交叉互補基因1 非小細胞肺癌 化療

目前對于中晚期非小細胞肺癌（NSCLC）的治療，多以化療為主，其中鉑類藥物被認為是聯合化療藥物中的基石，在其基礎上聯合紫杉醇、長春新堿等進行治療，1年生存率可達40%［1］?；颊呋熜Ч畹闹饕蚴菍︺K類藥物產生耐藥性，國外研究發現，乳腺癌易感基因1（BRCA1）、核苷酸還原酶基因1（RRM1）和核苷酸切除修復交叉互補基因1（ERCC1）的基因多態性可影響晚期NSCLC患者的化療療效［2］。作者對80例接受鉑類藥物化療的晚期NSCLC患者進行上述基因型與化療療效的相關性分析，現報道如下。

1 臨床資料

1.1 一般資料 選取2012年1月至2014年1月本院及江蘇省腫瘤醫院接受鉑類藥物化療的晚期NSCLC患者80例，男47例，女33例；年齡35～75歲，平均（57.32±4.17）歲。病理分型：腺癌43例、鱗癌30例、腺鱗癌2例，其他類型5例。分期：ⅢA期12例、ⅢB期22例、Ⅳ期46例。本項目經本市醫學倫理委員會同意。納入標準［3］：（1）所有患者均對本項目知情并簽署同意書。（2）所有肺癌患者均經病理證實為NSCLC且為初次化療。（3）所有患者增強CT檢查均顯示可測量的腫瘤病灶。（4）根據美國癌癥聯合會（AJCC）中對非小細胞肺癌的分期標準均為≥Ⅲ期。（5）預計生存期6個月。（6）ECOG評分≤2分。（7）心、肺、血常規、肝腎功能無化療禁忌。

1.2 儀器與試劑 DNA提取試劑盒、引物以及探針均購自上海和森生物科技有限公司；7700型熒光定量PCR儀購自Applied Biosystems公司。

1.3 方法 所有患者均采用托烷司瓊、地塞米松止吐、水化等治療。在此基礎上給予順鉑聯合吉他西濱：治療第1天給予順鉑（南京制藥廠有限公司）70mg/m2，常規予以第1天及第8天給予吉他西濱（江蘇豪森藥業股份有限公司）1000mg/m2。上述藥物均靜脈滴注，以3周為1個療程，共治療2～4療程?；熎陂g若合并骨髓抑制，均予以G-CSF、TPO等支持治療。

1.4 評價標準 可測量病灶采用WHO標準分為完全緩解（CR）、部分緩解（PR）、疾病穩定（SD）、疾病進展（PD）。臨床獲益率（DCR）=（CR +PR+SD）/總例數×100%。不良反應參照WHO的抗癌藥物急性及亞急性毒性反應分度標準進行觀察和判定，分為0、Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ°。

1.5 基因型分析 所有患者于治療前抽取靜脈血3ml，用DNA提取試劑盒提取白細胞中DNA后置于-15℃冰箱中保存。應用TaqMan探針法對BRCA1，RRM1 和ERCC1基因的型別進行分析，具體為：將引物和探針各0.5μl，DNA2.0μl及超純水6.0μl置于熒光定量PCR儀中，95℃預變性15s后于95℃15s和65℃35s下進行30個循環，自動得出結果。每份樣本重復試驗2次，此外取患者肺組織作病理切片，染色后于高倍鏡下觀察，按照BRCA1，RRM1和ERCC1基因的表達程度與基因型檢測進行驗證，見圖1～6。

圖1 BRCA1高表達

圖2 BRCA1低表達

圖3 RRM1高表達

圖4 RRM1低表達

圖5 ERCC1高表達

圖6 ERCC1低表達

1.6 統計學方法 采用SPSS18.0統計軟件。計數資料用百分率表示，采取χ2檢驗。以95%CI和比值比（OR）作為多基因聯合與療效的關系，行Logistic回歸分析。以P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 患者的基因型分布 患者中BRCA1各基因型比例由高到低依次為：雜合型（Ser/Gly）、野生型（Ser/ Ser）和突變型（Gly /Gly）；RRM1各基因型比例由高到低依次為：雜合型（Leu/Gly）、野生型（Leu/Leu）和突變型（Gly /Gly）；ERCC1各基因型比例由高到低依次為：野生型（C/C）、雜合型（C/T）和突變型（T/T），見表1。

表1 患者的基因型分布

2.2 基因多態性與化療效果的相關性 參考WHO實體瘤療效評定標準［4］對各基因型患者的治療效果進行評估，各BRCA1基因型中患者的臨床獲益率由高到低依次為：雜合型、突變型和野生型，差異有統計學意義（P＜0.05）；RRM1和ERCC1基因各型中患者的臨床獲益率差異無統計學意義（P＞0.05），見表2。

表2 各基因型患者對化療臨床獲益率的比較（n）

2.3 基因多態聯合對化療效果及毒副反應的影響 將患者根據BRCA1、RRM1及ERCC1基因組中攜帶變異等位基因的數目分為0～1組、2～3組和≥4組，隨著攜帶變異等位基因數目的增多，臨床受益率明顯提高，差異有統計學意義（P＜0.05）。治療過程中，主要毒副反應為惡心嘔吐及骨髓抑制，患者出現Ⅲ～Ⅳ°惡心嘔吐34例（42.5%）、白細胞及中性粒細胞減少14例（17.5%）、血小板減少27例（33.8%），各組間Ⅲ～Ⅳ°毒副反應發生率差異無統計學意義（P＞0.05），見表3。

表3 不同變異等位基因數目對化療效果及毒副反應的影響

3 討論

近年來，我國肺癌的發病率呈現逐年遞增的趨勢，男女分別占惡性腫瘤發病率的第1位和第2位［5］。在肺癌的病理分型中，NSCLC占全部肺癌的84.7%。由于肺癌早期并無明顯癥狀，大部分患者當出現咳嗽、咯血以及消瘦等典型癥狀時已發展至中晚期，無法進行外科手術治療［6］。以鉑類藥物為主，聯合吉西他濱、紫杉醇及長春新堿等化療方案是目前治療晚期NSCLC的主要方法。然而，同樣的藥物配伍，根據不同體重的患者給予相應劑量進行治療，效果差異明顯［7］。鉑類藥物的作用主要是通過影響腫瘤DNA的復制和轉錄過程達到抑制腫瘤細胞增殖的效果。傳統觀點認為，包括BRCA1，RRM1和ERCC1基因在內的核苷酸切除修復（NER）系統通過修復被鉑類藥物損傷的DNA從而使患者產生耐藥性，降低患者對化療的受益率［8］。然而曾薇［9］等研究認為BRCA1基因中的變異型等位基因Gly改變相應蛋白質的結構功能域，因此可推測變異后的BRCA1基因明顯降低其對損傷DNA的修復能力，另一方面，可推測此類患者對鉑類化療藥物的敏感性明顯增強，與BRCA1類似的基因還有RRM1 和ERCC1。

本資料顯示，各BRCA1基因型中患者的受益率由高到低依次為：雜合型、突變型和野生型，差異有統計學意義（P＜0.05），與孫希?。?0］等的研究相一致，表明變異型等位基因Gly在提高患者對鉑類藥物的敏感性具有顯著作用。而RRM1和ERCC1基因各型中患者的疾病控制率差異無統計學意義（P＞0.05），其變異型等位基因Gly和T在提高患者對鉑類藥物的敏感性上并無明顯作用，可推測上述兩等位基因發生變異后并未改變原有蛋白的結構功能域，而是改變其轉錄因子的結合位點［11，12］，因此對其修復DNA的能力并無明顯影響。

此外本資料顯示，上述三個基因組中，隨著攜帶變異等位基因數目的增多，臨床受益率明顯提高，差異有統計學意義（P＜0.05）。根據以往的研究上述基因于DNA修復中的主要參與過程可推測BRCA1通過非p53依賴的通路激活RRM1和ERCC1基因，而后RRM1對受損DNA進行解鏈，ERCC1進行切除，三個基因組存在明顯的聯合作用。惡心嘔吐、血細胞及血小板降低是吉西他濱+順鉑化療過程中的主要毒副反應，本資料中不同變異等位基因組的患者出現Ⅲ～Ⅳ°上述毒副反應的比例并無明顯差異（P＞0.05），因此可推測BRCA1、RRM1和ERCC1基因在人體正常組織中表達活性較低，從而對鉑類藥物的損傷修復能力較癌細胞強。

綜上所述，對于晚期NSCLC的患者，在行鉑類藥物治療前，進行 NER系統相關基因的檢測可判斷患者對化療效果的敏感性，同時進行多基因的聯合分析對藥物的指導與選擇具有重要意義。然而本研究所選樣本數量較小，如從基因組的角度對NSCLC化療療效及毒副反應進行具體闡述仍需進一步探究。

1 蘇彤，趙立軍，常文軍，等.ERCC1，XPD和BRCA1基因多態與晚期非小細胞肺癌患者鉑類藥物化療效果的相關性.第二軍醫大學學報，2010，31（2）：117～122.

2 余晶晶，祝蘭蘭，張偉，等.ERCC1和BRCA1基因在非小細胞肺癌術后輔助化療患者預后中的作用.重慶醫科大學學報，2013，38（5）：517～522.

3 王臨潤，張國兵，陳建，等.RRM和BRCA1的表達與吉他西濱聯合鉑類治療晚期非小細胞肺癌的臨床研究.中國藥學雜志，2010，45（20）：1577～1580.

4 高志強，韓寶惠，沈潔，等.晚期非小細胞肺癌RRM1蛋白表達與吉西他濱聯合順鉑化療療效的關系 .中國肺癌雜志，2011，14（4）：340～344.

5 陽諾，馬輝，冼磊，等.BRCA1，RRM1和TUBB3基因在非小細胞肺癌中的表達及其與化療的關系 .微創醫學，2014，9（4）：389～393.

6 張莉，劉婷，張建清.多項腫瘤標記物的檢測與晚期非小細胞肺癌化療療效及預后的關系 .中華腫瘤雜志，2011，33（3）：212～216.

7 魯小敏，茅國新，吉浩明.BRCA1在非小細胞肺癌中的表達及其與鉑類化療敏感性的關系 .實用醫學雜志，2010，26（19）：3526～3528.

8 莫漢文，李麗萍，劉琦，等.ERCC1，BRCA1，RRM1表達與含鉑類方案治療晚期NSCLC的關系研究 .中國臨床研究，2011，24（4）：283～284.

9 曾薇，單利，帕提古麗，等.BRCA1表達與術后非小細胞肺癌化療及預后關系的研究 .臨床腫瘤學雜志，2010，15（12）：1070～1073.

10 孫希印，宋立強，劉文圣.非小細胞肺癌中BRCA1，ERCC1和EGFR的表達及臨床病理意義.中國煤炭工業醫學雜志，2010，13（7）：963～965.

11 Wang X， Zhao J， Yang L， et al. Positive expression of ERCC1 predicts a poorer platinum-based treatment outcome in Chinese patients with advanced non-small-cell lung cancer. Med Oncol， 2010， 27（2）：484～490.

12 Jiang L， Wang D Y， Zhu Z H， et al. Phase II study of carboplatin

Objective To explore the correlation of the gene polymorphism in BRCA1，RRM1 and ERCC1 allelic genes and the therapeutic effect of chemotherapy in none-small-cell lung carcinoma（NSCLC）. Methds 80 cases of later staged NSCLC who received the treatment of platinumbased chemotherapy from Jan， 2012 to Jan， 2014. TaqMan probe was applied to analyze the BRCA1，RRM1 and ERCC1 gene before dividing them into groups， the relationship of chemotherapy effects and different types of gene were compared. Results The gene polymorphism of BRCA1 was signifi cantly correlated to the chemotherapy effects of NSCLS（P<0.05），among which the patients with Ser1613Gly allelic genes had much better treatment results than the patients with the wild type（P<0.05）；The gene polymorphism of RRM1 and ERCC1 had no signifi cant correlations with the chemotherapy effects （P>0.05）；BRCA1，RRM1 and ERCC1 gene had certain combining effects: the patients with more mutation gene had a better chemotherapy effects（P<0.05），but there was no signifi cant difference for the side effect of Ⅲ～Ⅳ degree（P>0.05）. Conclusions The existence of Ser1613Gly allelic genes and the number of mutation in BRCA1，RRM1 and ERCC1 allelic genes can both affects the sensitivity to the treatment of platinum-based chemotherapy， which makes the detection of related gene type important for choosing the right chemotherapy regimens.

BRCA1 RRM1 ERCC1 None-small-cell lung carcinoma（NSCLC） Chemotherapy

·臨床研究·

210039 江蘇南京 上海梅山醫院