cXRCC1和XPD单核苷酸多态性与非小细胞肺癌 铂类药物化疗敏感性的关系

　　作者：樊华,黄新恩,张倩,高莉莉,许林,靳光付　　作者单位：210029江苏省南京市，南京医科大学(樊华，靳光付，沈洪兵);210009江苏省南京市，江苏省肿瘤医院内科(黄新恩，张倩，高莉莉);胸外科(许林)

　　【摘要】目的研究X线修复交叉互补基因1(XRCC1)和着色性干皮病基因(XPD)单核苷酸多态性与老年晚期非小细胞肺癌(NSCLC)铂类药物化疗敏感性关系。 方法 应用聚合酶链反应结合限制性片段长度多态性(PCRRFLP)的方法检测81例以铂类药物为主要化疗方案的NSCLC患者XRCC1 Arg399Gln和XPD Lys751Gln基因型多态性，采用非条件Logistic 回归分析不同基因型与化疗疗效的关系。 结果 81例患者化疗总有效率为35.8%，其中完全缓解(CR)、部分缓解(PR)、稳定(SD)和进展(PD)患者分别为0、29、31、21例。携带至少1个XRCC1 399Arg等位基因的患者化疗敏感性是携带Gln/Gln基因型患者的4.52倍(OR=4.52，95%CI=1.11～18.38)。未发现XPD Lys751Gln遗传多态与化疗敏感性相关。 结论 XRCC1 Arg399Gln多态可能与晚期NSCLC铂类药物化疗敏感性有关。

　　【关键词】 基因多态性 X线修复交叉互补基因1 着色性干皮病基因 非小细胞肺 疗敏感性

　　Relationship of XRCC1 and XPD gene polymorphisms with chemosensitivity to platinumbased chemotherapy in advanced nonsmall cell lung cancer FAN Hua，JIN Guangfu,SHEN Hongbing.Nanjing Medical University，Nanjing 210029,China; HUANG Xinen,ZHANG Qian,GAO Lili. Department of Internal Medicine;XU Lin.Department of Chest Surgery，Jiangsu Province Cancer Hospital,Nanjing 210009,China

　　【Abstract】　Objective To study the relationship of XRCC1 and XPD gene polymorphisms with chemosensitivity to platinumbased chemotherapy in advanced nonsmall cell lung cancer (NSCLC). Methods XRCC1 Arg399Gln and XPD Lys751Gln gene polymorphisms were detectd by polymerase chain reactionrestriction fragment length polymorphism (PCRRFLP) in 81 patients with NSCLC who received platinumbased chemotherapy. Unconditional logistic regression model was used to analyze the association between XRCC1 and XPD gene polymorphisms and chemosensitivity. Results The overall response rate was 35.8%,including 29 cases with partial reponse,31 cases with stable disease,and 21 cases with progression disease. The XRCC1 399Arg allele carriers had higher chemosensitivity to platinum than the cases presenting with Gln/Gln genotype (OR=4.52，95%CI=1.1118.38). There was no correlation between XPD Lys751Gln gene polymorphisms and chemosensitivity to platinum. Conclusions XRCC1Arg399Gln gene polymorphisms may be associated with chemosensitivity to platinumbased chemotherapy in advanced NSCLC.

　　【Key　words】 gene polymorphisms; Xray repair crosscomplementing1; xeroderma pigmentosum complementation group D; nonsmall cell lung cancer; chemosensitivity

　　肺癌是临床常见的、病死率较高的恶性肿瘤之一，非小细胞肺癌(NSCLC)是肺癌最主要的病理类型，而NSCLC确诊时大多已是晚期，手术难以切除。老年肺癌患者常常合并多种疾病，手术耐受性较差。因此，化疗仍是目前治疗老年NSCLC的主要方法。铂类药物是临床治疗晚期NSCLC的一线药物，其作用机制主要是引起DNA复制障碍，从而抑制肿瘤细胞分裂。DNA受损后的修复能力在不同个体间及个体的不同年龄阶段存在很大的变异性，其直接导致肿瘤细胞对DNA相关细胞毒性药物敏感性的差异。XRCC1和XPD分别是参与DNA 碱基切除修复(BER)和核苷酸切除修复(NER)系统的重要成分，我们观察了81例以铂类药物为主化疗的晚期NSCLC患者的近期疗效，同时检测其XRCC1 Arg399Gln和XPD Lys751Gln多态，探讨这两个基因单核苷酸多态性(SNP)与NSCLC对铂类药物化疗敏感性的关系。

　　1 资料与方法

　　1.1 病例资料 2005年3月至2006年12月在江苏省肿瘤医院住院化疗的81例晚期NSCLC患者，其中男63例，女18例，年龄55～80岁，平均(62.9±8.7)岁。所有患者均为初次治疗，且均经病理确诊及CT证实具有可测量的肿瘤病灶。81例中腺癌44例，鳞癌21例，腺鳞癌、肺泡细胞癌及未分类的NSCLC 16例;临床分期：ⅢB期34例，Ⅳ期47例。化疗前患者功能状态KPS(Karnofsky)评分60～90分，血常规、肝肾功能均正常。

　　1.2 化疗方案 所有患者均接受以铂类药物为主要方案的化疗，其中采用铂类联合吉西他滨(GEM)化疗者51例，联合紫杉醇(TAX)和多西紫杉醇(TXT)化疗者16例，联合长春瑞滨(NVB)化疗者11例，联合其他药物化疗者3例。化疗每3周为1个周期，2个周期后进行疗效评价。

　　1.3 疗效评价及分组 患者化疗后按照WHO实体瘤疗效评定标准进行疗效评价。完全缓解(CR)：全部可测量病灶完全消失持续4周;部分缓解(PR)：病灶的最大直径与最大垂直横径乘积总和减少>50%,持续至少4周;稳定(SD)：病灶最大直径与最大垂直横径乘积总和减少<50%或增大<25%，持续至少4周且无新病灶出现;进展(PD)：病灶的最大直径与最大垂直横径乘积总和增大>25%，或出现新的病灶。以CR和PR为有效，计算总有效率。将疗效为CR和PR者归为化疗敏感组，疗效为SD和PD者归为化疗不敏感组。

　　1.4 基因型分析 所有病例化疗前抽静脉血2 ml,置乙二胺四乙酸钠抗凝管，提取DNA置-30 ℃低温冰箱保存备用。参照文献[1]方法，用聚合酶链反应结合限制性片段长度多态性(PCRRFLP)技术检测研究对象中XRCC1 Arg399Gln和XPD Lys751Gln基因型。XRCC1基因检测所用引物为5′CACCTAACTGGCATCTTCACTT3′和5′ACAGGATAAGGAGCAGGGTT3′;XPD基因的引物为5’CTTCATAAGACCTTCTAGCACCAC3′和5′TACGGACATCTCCAAATTCATTC3′。 PCR反应体系20 μl中含50 ng基因组DNA，12.5 pmol/μl各引物，0.1 mmol/L各单核苷酸，1.8 mmol/L MgCl2,1.0 U Taq酶，1×PCR反应缓冲液(50 mmol/L KCl,10 mmol/L Tris HCl,0.1% Triton X100)。PCR反应条件：95 ℃预变性5 min,95 ℃30 s,52 ℃30 s,72 ℃45 s,35个循环;72 ℃延伸10 min 。PCR产物均用Pst Ⅰ37 ℃温育，3.0%琼脂糖凝胶80 v电泳100 min、溴化乙啶染色分析酶切结果。

　　1.5 统计学分析 应用SPSS13.0进行统计分析。分别计算2种基因型的频率，确认其是否符合HardyWeinberg 平衡。率的比较采用卡方检验，以比值比(OR)和其95%可信区间(CI)表示各基因型对化疗敏感性的影响，OR值及其95%CI用非条件Logistic 回归模型计算，并校正患者的性别、年龄、病理分型、KPS评分及化疗方案。

　　2 结果

　　2.1 化疗疗效 81例晚期NSCLC患者中，无CR者，PR 29例，SD 31例，PD 21例，化疗总有效率35.8%。不同性别、病理类型及临床分期患者间化疗有效率无显著性差异(P>0.05)。见表1。表1 NSCLC患者基本情况及疗效(n,%)

　　项目 化疗敏感组化疗不敏感组性别 男(n=63)22(34.9)41(65.1)女(n=18)7(38.9)11(61.1)病理腺癌(n=44)15(34.1)29(65.9)鳞癌(n=21)10(47.6)11(52.4)其他(n=16)4(25.0)12(75.0)临床分期 Ⅲ期(n=34)16(47.1)18(52.9)Ⅳ期(n=47)13(27.7)34(72.3)

　　2.2 XRCC1和XPD基因分型 XRCC1和XPD基因型频率均符合HardyWeinberg 平衡(P=0.35，P=0.51)。81例晚期NSCLC患者中，XRCC1 399基因Arg/Arg、 Arg/Gln、Gln/Gln基因型的分布频率分别为4例(4.9%)、32例(39.5%)和45例(55.6%)。XPD751 基因Lys/Lys、Lys/Gln基因型的分布频率分别为70例(86.4%)和11例(13.6%)，未发现Gln/Gln基因型携带者。

　　2.3 基因型与化疗疗效关系 至少携带1个XRCC1 399 Arg等位基因型患者的化疗敏感性是Gln/Gln基因型的4.52倍(校正OR=4.52，95%CI=1.11～18.38)。化疗敏感组和不敏感组间，XPD751 Lys/Lys和Lys/Gln基因型的分布频率无统计学差异(OR=0.76，95%CI=0.14～4.03)，表明XPD Lys751Gln多态性与晚期NSCLC铂类药物化疗敏感性无关。见表2。

　　3 讨论

　　SNP是指基因组DNA序列中频率>1%的单个核苷酸的变异，这种变异可导致其编码的蛋白结构和功能发生改变，从而影响其生物学功能。在肿瘤治疗领域表现为不同SNP基因型患者对治疗产生不同的反应[2]。 表2 不同基因型与NSCLC患者化疗敏感性关系

　　肿瘤多是环境和遗传因素共同作用的结果，环境致癌物和(或)其代谢产物攻击机体细胞引起DNA损伤，修复系统对其进行修复，以保证基因组的完整性和稳定性。当DNA损伤不能得到及时有效地修复，积累到一定程度则导致基因组不稳定性提高，引起细胞增殖和分化失控，最终导致肿瘤的发生。因此，DNA修复与肿瘤发生有着密不可分的联系。人类参与DNA修复的基因主要分为BER、NER、DNA链断裂修复基因、错配修复基因和直接逆损伤的修复基因[3]。XRCC1是DNA修复反应中BER和单链断裂修复(SSBR)的主要成分[4]，多项研究报道XRCC1基因多态与乳腺癌、胃癌、结肠癌等多种肿瘤风险增高相关[57]。XPD即切除修复交联互补基因2(ERCC2)是一种进化保守的DNA解旋酶，该基因第751密码子G→A多态导致Lys→Gln氨基酸替代，而且其突变表型与DNA损伤修复能力密切相关[8]。一项来自对中国人群的研究显示，XPD 751 Lys等位基因是人群发生肺癌的危险因素[9]。Divine 等[10]报道，携带XRCC1 399Gln 等位基因可能增加个体的肺癌易感性。De Ruyck等[11]报道，XRCC1 399Gln/Gln和XPD 751 Gln/Gln基因型与不吸烟及少量吸烟者的肺癌发生显著相关。本研究未发现 XPD 751 Gln/Gln基因型，可能需要扩大样本量进一步深入研究。

　　老年肺癌患者病情的发生、发展与体内多种反应机制有关[12]，耐药是临床化疗过程中最常见的难题之一。肿瘤细胞对铂类药物的耐药常导致化疗失败、病情进展。铂类药物是治疗晚期NSCLC患者的一线药物，其作用机制主要是与DNA上的鸟嘌呤、腺嘌呤和胞嘧啶结合形成PtDNA加合物，导致DNA的链间交联或链内交联，引起DNA损伤，从而导致细胞死亡。肿瘤细胞耐药常伴随DNA损伤修复能力增强，影响铂类药物的化疗敏感性。XRCC1和XPD参与铂类药物引起的DNA损伤修复过程。研究认为，XRCC1 399Gln/Gln基因型者中位生存期明显延长[13]。另一项对135例以顺铂联合吉西他滨治疗的晚期NSCLC患者的研究中发现，XRCC1 Arg/Gln和XPD Lys/Gln基因型是有统计学意义的预后因素[14]。本研究结果显示，携带至少1个XRCC1 399Arg等位基因的NSCLC患者的化疗敏感性显著高于Gln/Gln基因型者，但未发现XPD基因与铂类药物化疗敏感性的关系，与Giachinot等[13]及袁芃等[8]报道结果一致。可见，DNA修复基因单核苷酸变异所致的个体DNA修复能力的差异可能是人群中不同个体对同类药物敏感性差异的根本原因。

　　DNA修复能力是与肺癌易感性和化疗敏感性密切相关的双刃剑：DNA修复能力弱，则肺癌易感性高，但对化疗则较敏感。不同DNA修复基因多态与肺癌的易感性和化疗的敏感性的关系文献报道不一，但多项大样本临床研究显示，相关单核苷酸多态性与药物的疗效或毒性作用有相关性[1516]。根据患者精确的药物相关单核苷酸多态性的筛选，进行患者特定药物选择和个体化剂量改变，从而达到肿瘤个体化治疗，具有重要的临床意义和广泛的应用前景。

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