CYP2D6基因多態性對TAM療效影響新進展

葉丹 王金秋 郭宇

【摘要】 乳腺癌是全世界女性最常見的惡性腫瘤之一，是女性癌癥死亡的主要原因。乳腺是多種內分泌激素的靶向器官，其中雌激素與乳腺癌的發病密切相關。對于雌激素受體（estrogen receptor，ER）陽性的早期絕經前乳腺癌患者，他莫昔芬（Tamoxifen，TAM）是內分泌治療的“金標準”藥物，但臨床上存在部分患者對TAM耐藥。CYP2D6是P450代謝酶中一種重要的氧化代謝酶，是TAM起效的關鍵酶。TAM耐藥性與CYP2D6基因多態性是否有關存在較大爭議。本文就CYP2D6基因多態性對TAM的療效影響做簡要綜述。

【關鍵詞】 乳腺癌 他莫昔芬 CYP2D6 基因 多態性

[Abstract] The breast cancer is one of the most common malignancies， which leads major cause of cancer mortality rate in women around the world. Lacteal gland is a target organ of many kinds of hormones， and estrogen has closely related with the pathogenesis of breast cancer. For early premenopausal breast cancer patients with positive estrogen receptor， Tamoxifen （TAM） is the gold standard of endocrine therapy， but some patients are clinically resistant to TAM. CYP2D6 as an important oxidative metabolic enzyme in P450， plays a role in the metabolism of TAM. It is controversial whether there is a relationship between TAM resistance and CYP2D6 gene polymorphism. This review discusses the new progress in the effect of CYP2D6 gene polymorphism on TAM.

[Key words] Breast cancer Tamoxifen CYP2D6 Gene Polymorphism

First-authors address： Medical School of Ningbo University， Ningbo 315211， China

doi：10.3969/j.issn.1674-4985.2020.23.043

乳腺癌是嚴重影響女性身心健康甚至危及其生命的最常見的惡性腫瘤之一，近年來全世界乳腺癌的發病率多呈上升趨勢[1]。據中國癌癥數據統計，2015年乳腺癌占女性新增癌癥的15%，發病趨年輕化，是45歲以下女性癌癥死亡的主要原因[2]。乳腺癌是一種雌激素依賴性腫瘤，雌激素通過與雌激素受體（ER）結合促進乳腺腫瘤細胞生長。有數據顯示，乳腺癌患者中有一半以上患者ER呈陽性，對于該類患者他莫昔芬（Tamoxifen，TAM）是良好的治療方法[3]。早在20世紀90年代早期乳腺癌試驗者協作組（early breast cancer trialists collaborative group，EBCTCG）就對TAM輔助治療的數萬例患者進行了數據分析，明確了TAM的價值，證實TAM治療5年后使乳腺癌患者復發率和死亡率分別降低了47%和26%，盡管TAM的治療非常有效，但并非所有患者都能從中獲益，仍有30%～50%的ER陽性乳腺癌患者因對TAM耐藥而將經歷乳腺癌復發[4-7]。因此，近些年來不斷有學者探索著TAM的耐藥機制。CYP2D6作為TAM起效的關鍵酶，其介導產生的4-羥基-N-去甲基他莫昔芬（Endoxifen）和4-羥基他莫昔芬（4-HT）是TAM抗腫瘤作用的主要代謝產物[8]，其基因多態性對TAM耐藥性及療效影響成為國內外研究熱點。

1 TAM的代謝機制

TAM是人工合成的非膽固醇類抗雌激素藥物，其結構與雌激素類似，是一種選擇性雌激素受體調節劑（selective estrogen receptor modulator，SERM），當其與雌激素受體（estrogen receptor，ER）結合，可誘導改變受體的三維空間構象，阻止受體與DNA結合，使雌激素依賴的基因不能進行轉錄，從而抑制乳腺腫瘤細胞的生長，以此發揮其作用。TAM可用于乳腺癌ER陽性的患者，用于治療和預防疾病[5]。然而，TAM是一種具有很弱抗雌激素活性的前體藥物，在肝內通過細胞色素P450酶進行原發性和繼發性代謝，通過N-去甲基化和4-羥基化這兩種途徑才能轉化成有活性的代謝產物。主要的代謝途徑是TAM通過CYP3A4介導去甲基化為N-去甲基他莫昔芬（N-desmethyl Tamoxifen），再通過CYP2D6氧化為Endoxifen，這條途徑被認為占TAM代謝的90%。另一條途徑是TAM主要由CYP2D6介導產生4-HT然后再進一步代謝為Endoxifen（圖1）[6-7]。TAM抗腫瘤作用主要由其兩種主要的代謝產物Endoxifen和4-HT發揮。與TAM相比，這些代謝物對ER的親和力提高了100倍，對雌激素依賴性細胞增殖的抑制作用提高了30～100倍[9-10]。Endoxifen的代謝約占TAM總代謝的92%，而4-HT的代謝約占總代謝的7%。因此，Endoxifen可能在TAM的療效中發揮較為重要的作用[7，11]。由此可見CYP2D6在TAM肝臟代謝的過程中起著不可替代的作用，當該基因受影響時可能會導致相關活性代謝產物濃度發生改變，進而影響個體對TAM治療的反應性。

2 CYP2D6的基因多態性及分型

2.1 基因多態性 CYP2D6是細胞色素酶P450（CYP450）超家族中的一個成員，其位于第22號染色體（22q13.1）上，基因全長7 kb，包括9個外顯子和8個內含子;其編碼區長度為1 491 bp，由497個氨基酸組成，主要在肝臟中表達，可代謝多達25%的常用藥物。CYP2D6基因多態性主要是單核苷酸突變（single nucleotide polymorphisms，SNPs），即單個堿基的缺失、插入引起讀碼框架移位或堿基替換引起氨基酸的改變、大片段基因的丟失以及多基因拷貝（基因的復制或擴增），目前已知的CYP2D6等位基因變異已達100多種，從而導致酶活性及數量的改變，最終使人體對藥物的反應表現出較大的個體差異[12]。

2.2 分型 根據對CYP2D6活性的預期影響，將最常報道的等位基因分為三類（正常功能組：CYP2D6*1，*2;功能下降組：CYP2D6*9，*10，*17，*41;無功能組：CYP2D6*3，*4，*5，*6），并給每個功能狀態分配一個活動值，范圍0～1（例如，0表示無功能，0.5表示功能下降，1表示正常功能）[11]。將每個女性所攜帶的兩個等位基因的得分相加，得到一個0～2的總分，某些等位基因發生多個活性拷貝則可得到一個大于2的總分，根據基因型組合預測CYP2D6代謝表型通過活動評分（activity score，AS）系統對患者進行分類[13]。

慢代謝型（poor metabolizer，PM），AS=0，個體只攜帶無功能等位基因;中間代謝型（intermediate metabolizer，IM），AS=0.5，個體攜帶一個功能降低和一個無功能等位基因;快代謝型（extensive metabolizer，EM），AS：1.5～2.0，個體攜帶兩個正常功能等位基因或一個正常功能和一個功能降低等位基因;超快代謝型（ultrarapid metabolizer，UM），AS>2.0，個體攜帶雙重功能等位基因。目前對于AS=1.0，個體攜帶兩個功能降低等位基因或一個正常的功能等位基因和一個無功能等位基因的代謝分型仍存在歧義[14-15]。

3 CYP2D6對TAM治療作用的意義

許多研究表明CYP2D6等位基因的減少或缺失與TAM治療乳腺癌患者的臨床療效不佳有關，在2006年美國FDA顧問委員會建議使用TAM之前，檢測患者CYP2D6基因多態性，但也有研究表明CYP2D6基因型與臨床結果之間不存在相關性。因此CYP2D6在TAM耐藥機制中的作用一直存在爭議，用TAM前檢測CYP2D6也未在臨床實踐中推廣。

Goetz等[16]通過回顧性研究，首先提出乳腺癌接受TAM輔助治療的患者，攜帶CYP2D6*4/*4基因型的女性與其他類型相比，往往有更高的疾病復發風險。隨后Goetz等[17]又進一步研究發現，部分無CYP2D6*4等位基因（wt/wt）的患者即EM，在接受TAM輔助治療期間與中效CYP2D6抑制劑合用后，代謝產物Endoxifen的濃度有所降低，疾病復發風險增高;低代謝型患者（EM聯合強效CYP2D6抑制劑，IM、PM聯合中弱CYP2D6抑制劑）其預后更差。通過此研究可以看到CYP2D6的活性和Endoxifen的濃度影響TAM的療效。

Schroth等[18]對206例接受TAM輔助單藥治療的患者和280例未接受TAM治療的患者進行回顧性分析，發現攜帶降低抗雌激素代謝作用的CYP2D6等位基因*4、*5、*10、*41的患者，其總生存率雖無差異，但乳腺癌復發率更高，預后更差。其又擴大樣本量對1986-2005年診斷為Ⅰ～Ⅲ期的1 325例來自美國和德國的乳腺癌患者進行統計分析，并中位隨訪6.3年，同樣證實了先前觀點[19]。

Lan等[20]對325例接受TAM治療的中國女性乳腺癌患者進行分析并基因分型，發現CYP2D6*10/*10基因型患者與其他類型相比，疾病復發風險更高。Bai等[21]通過對7項研究和552例患者進行分析，證實了Lan等[20]的結果，并認為CYP2D6*10多態性影響亞洲乳腺癌患者TAM的藥代動力學。而熊萱等[22]通過meta分析得出CYP2D6突變導致的IM患者比CYP2D6野生型的患者預后更差，認為臨床在使用TAM治療前測定CYP2D6基因多態性，可以使治療更個體化，但其研究并未發現CYP2D6*10/*10基因型患者預后更差。

除上述研究之外，文獻[23-24]研究認為CYP2D6基因型與乳腺癌患者接受TAM治療的臨床結果之間存在顯著相關性，但也有一些研究結果與之相反。Wegman等[25]對677例絕經后Ⅱ、Ⅲ期乳腺癌癌組織進行基因分型及預后評估，結果顯示CYP2D6基因多態性并不影響預后。引發CYP2D6基因多態性與TAM療效這兩者關系的最大爭議是ATAC研究和BIG 1-98試驗，該兩項大型研究均表明尚未發現CYP2D6基因型與TAM療效之間存在相關性[14，26]。

Abraham等[27]對3 155例接受TAM治療的乳腺癌患者進行回顧性統計分析，其研究對CYP2D6基因多態性與治療效果之間的相關性提出了質疑，認為CYP2D6基因型與生存率之間缺乏相關性，除非有更大規模的前瞻性研究證實兩者之間的相關性，否則常規CYP2D6基因檢測不應用于臨床。除這些研究外，還有不少研究者也同樣認為CYP2D6基因型對TAM治療無影響[28]。

然而包括ATAC研究和BIG 1-98試驗在內的上述研究均為回顧性研究，在基因分型方法、等位基因的覆蓋范圍、DNA來源和TAM使用的劑量等多方面均缺乏一致性[29]。

最近，Zembutsu等[30]對279例激素受體陽性和人表皮生長因子受體2陰性的乳腺癌患者術前接受他莫昔芬單藥治療14～28 d進行研究，通過檢測用藥前后ki-67的表達水平，明確TAM治療可以降低ki-67的表達，從而說明TAM可以抑制乳腺腫瘤細胞的增長。但與野生型（wt/wt）相比，突變型用藥后ki-67的表達下降不明顯。該研究是首次進行的前瞻性研究，結果表明CYP2D6基因多態性顯著影響TAM治療反應，低活性的CYP2D6基因型易導致較差的預后。

Sanchez-Spitman等[31]對667例絕經前和絕經后使用TAM的患者進行前瞻性研究，進入研究前接受TAM治療的中位時間為0.37年，通過Amplicip和高效液相色譜-串聯質譜法檢測血液標本中的Endoxifen濃度及CYP2D6基因型，該前瞻性研究最終發現低Endoxifen濃度和低活性的CYP2D6基因型與無復發生存無相關性。

通過CYP2D6基因型來指導ER陽性乳腺癌患者是否接受TAM治療進而來改善生存一直存在爭議。持陰性結果的研究者認為TAM的代謝是復雜的，其耐藥機制不可能用單一的多態性解釋，但持陽性結果的研究者同樣也提出質疑，他們認為影響力較大的ATAC研究和BIG 1-98試驗在數據處理以及進行基因分型的腫瘤DNA來源都存在偏差，因此對于該爭議還需進一步進行前瞻性研究去證實[32]。

鑒于這些相互矛盾的數據，臨床藥物基因組學實施聯盟（clinical pharmacogenetics implementation consortium，CPIC）已進行審查和總結這些數據[14]，并為已知CYP2D6基因型的患者以及推薦使用他莫昔芬佐劑的患者提供治療建議。他們認為AS>2.0（超快代謝型，UM）及AS：1.5～2.0（快代謝型，EM）的患者以他莫昔芬20 mg/d開始治療，并避免使用中等強度的CYP2D6抑制劑;AS=1.0、AS=0.5（中間代謝型，IM）及AS=0的患者若是絕經后婦女使用芳香化酶抑制劑，若是絕經前婦女使用芳香化酶抑制劑和卵巢功能抑制，如果芳香化酶抑制劑的使用是禁忌的，則考慮使用更高但FDA批準的他莫昔芬劑量（40 mg/d），AS=1.0、AS=0.5的患者避免使用強到弱的CYP2D6抑制劑，此外專家認為對于AS=0的患者更高的他莫昔芬劑量治療，并不能使Endoxifen的濃度達到正常以上。

4 總結與展望

目前關于CYP2D6基因多態性對乳腺癌患者TAM治療效果之間的關系存在相當大的爭議，但并不能排除這是由于研究的偏倚所導致的，畢竟目前關于這方面絕大多數的研究都是回顧性的研究，對患者沒用嚴格的抽樣分層;而且不同研究組對腫瘤的DNA來源沒有嚴格的統一，對Endoxifen濃度的檢測不夠全面，對數據的收集、分析以及解釋也沒有規范化的標準。現CYP2D6的突變基因多達100多種，不同研究組之間的基因覆蓋范圍可能存在差異，對基因分型方法也可能存在差異。此外，相關研究結果顯示，西方人群與亞洲人群的CYP2D6基因型的變異點也存在差異。因此，對中國乳腺癌患者進行藥物遺傳學研究是有必要的，可以為中國患者用藥給出明確的指導意見。如果CYP2D6基因型的多態性能指導TAM治療的患者用藥，那將給患者帶來不可估量的利益。患者可先進行CYP2D6基因型的檢測，通過精確的CYP2D6分型預測患者用TAM治療的效果，以此指導患者進行精確的個體化治療。CYP2D6基因多態性為乳腺癌患者TAM個體化治療提供了更多思路，但關于這方面還需開展更多的前瞻性研究，通過更加統一的診斷、檢測、評判標準以確定CYP2D6基因的多態性與TAM的療效之間的關系。

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（收稿日期：2020-02-04） （本文編輯：張爽）