非小细胞肺癌基因多态性在患者疗效预测及预后判断中的研究

【摘要】目的肺癌是威胁人类健康的常见恶性肿瘤，全球肺癌的发病率及死亡率呈现持续上升的趋势，我国肺癌的发展趋势同全世界一样，也呈现快速上升的趋势。肺癌中的非小细胞肺癌，占所有肺癌的80%-85%，由于早期诊断率较低，部分患者发现时已经失去手术时机，因此以化疗为主的综合性治疗成为晚期非小细胞肺癌的主要治疗方法。目前临床上对于肺癌的化疗方案，主要为以铂类为主的药物联合化疗，各类方案疗效无显著性差异，有研究表明肺癌化疗效果及预后生存可能与相关基因变异及表达水平有关。单核苷酸多态性(singlenucleotidepolymorphism，SNP),主要是指在基因组水平上由单个核苷酸的变异所引起的DNA序列多态性。它是人类可遗传的变异中最常见的一种,占所有已知多态性的90%以上。一些功能型的SNP可以影响到基因表达产物发生改变或出现数量的变化，从而使得基因的表达出现不同，出现遗传特征的差异。因此，与肿瘤的发生、化疗药物代谢相关的SNP就与肿瘤易感性、对化疗药物敏感性、肿瘤的预后有关。人体内众多DNA修复基因的单核苷酸多态性就使得相应的修复酶具有多样性，个体间对DNA修复的能力就具有差异。而DNA修复能力的差异是导致个体对铂类药物化疗敏感性差异的根本原因。肺癌化疗常用的铂类药物治疗肿瘤的过程中，进入肿瘤细胞后与细胞DNA结合形成铂-DNA加和物，引起DNA链交联，阻碍DNA的复制，从而遏制肿瘤细胞的分裂。在人体内的一些DNA修复系统可以清除铂类药物生成的加和物，将铂-DNA恢复到正常状态，使得铂类药物治疗效果降低，因此DNA修复能力较弱的患者对铂类药物治疗的敏感性较高。着色性干皮病基因D（XPD）、切除修复交叉互补基因1（ERCC1）、乳腺癌易感基因1(BRCA1)三个基因均是与DNA修复途径有关的基因，能够影响铂类药物阻碍DNA复制的效果。目前国内外有关这三个基因与非小细胞肺癌患者化疗效果及生存预后关系的有一些研究，但是仍需要在临床上继续验证。因此本研究的目的主要有：（1）了解着色性干皮病基因D、切除修复交叉互补基因1、乳腺癌易感基因1三个DNA修复基因的主要基因型在内蒙古地区肺癌人群中的分布频率；（2）研究着色性干皮病基因D、切除修复交叉互补基因1、乳腺癌易感基因1不同基因型在不同年龄、不同性别肺癌患者中的分布特征，以及基因型与临床分期、病理类型、化疗效果的关联性；（3）阐明目标基因与本地区患者一般情况、临床特征以及化疗效果、化疗后生存情况的关系。材料与方法本研究收集284名肺癌患者（病例来源于内蒙古医科大学附属医院）外周静脉血，所有患者均经过病理学检查确诊为非小细胞肺癌，并且所有入组患者的治疗方案均为以铂类药物为主的药物联合化疗，入组患者临床分期均为ⅢB期及Ⅳ期。然后进行DNA提取，采用Taqman探针法进行基因多态性的检测，XPD检测位点为Lys751Gln(rs13181)，ERCC1为Asnll8Asn(rs11615)，BRCA1为Serl613Gly(rs1799966)，DNA扩增后，PCR仪收集荧光信号，根据荧光信号绘制出基因型的型别分布散点图，进而分析XPDLys751Gln、ERCC1Asnll8Asn、BRCA1Serl613Gly的基因型分布。收集患者临床资料和随访，探讨与基因型分布有关的因素、影响患者化疗效果的因素及化疗后生存时间的因素。
【作者】靳智勇；
【导师】许绍发；岳文涛；
【作者基本信息】北京市结核病胸部肿瘤研究所，免疫学，2014，博士
【结果】（1）在284名调查对象中，XPDLys751GlnAA型、AC型、CC型基因所占构成比分别为76.41%、20.77%、2.82%；等位基因A频率为86.80%，C为13.20%。ERCC1Asn118AsnCC型、CT型、TT型基因所占构成比分别为62.68%、31.34%、5.99%；等位基因C和T的频率分别为78.35%、21.65%。BRCA1Ser1613GlyAA型、AG型、GG型基因所占构成比分比为40.49%、50.70%、8.80%；等位基因A和G的频率分别为65.85%与34.15%。（2）XPDLys751Gln基因的AA基因型与AC+CC基因型进行比较后发现，不同年龄组、不同性别、不同病理分型及不同化疗效果患者间基因型的分布无差异（P＞0.05）。不同临床分期患者的基因型分布差异具有统计学意义，在ⅢB期患者中AA基因型者所占比例较高（χ2=27.692，P=＜0.001）。（3）ERCC1Asn118Asn基因的CC基因型与CT+TT基因型进行比较后发现，不同年龄组间、不同性别、不同化疗效果、不同临床分期患者间基因型分布无差异（P＞0.05），不同病理类型患者的基因型分布差异具有统计学意义，腺癌患者中CC基因型占76.81%，CT+TT基因型仅23.13，而鳞癌患者中CC基因型与CT+TT基因型患者所占比例接近，分别为50.52%、49.48%，基因型与病理类型可能有一定关联性（χ2=24.335，P＜0.001）。（4）BRCA1Ser1613Gly基因的AA基因型与AG+GG基因型进行比较后发现，不同性别、不同病理类型及不同临床分期患者间基因型分布无差异（P＞0.05）。不同年龄患者的基因型分布差异具有统计学意义（χ2=13.322，P=0.001），＜35组患者AA基因型占63.64%，35-59组患者AA基因型占43.24%，60岁以上组为29.13，AA基因型所占构成比在低年龄段患者中所占比例较高，而在高年龄患者中，以AG+GG基因型所占比例较高。此外，BRCA1Ser1613Gly基因的基因型还与化疗效果有关联性，在部分缓解及病情稳定的患者中，AA基因型所占构成比较低，分别为30.88%及34.68%，AG+GG基因型所占比例较高，均接近60%，而在病情进展的患者中，AA基因型所占构成比为55.43%，比例与AG+GG接近（44.57%），化疗后不同效果患者基因型分布差异具有统计学意义（χ2=12.871，P=0.002）。（5）单因素非条件logistic回归结果显示，除BRCA1Ser1613Gly基因、年龄及临床分期外，其余变量对化疗效果的影响无统计学意义（P＞0.05）。BRCA1Ser1613GlyAG+GG基因型与AA基因型相比较，化疗受益率增加4.249倍（OR=4.249，OR95%C.I.=1.927-9.366）；随着年龄增加，化疗受益率也增加（OR=3.194，OR95%C.I.=1.200-8.501）；临床分期为Ⅳ的患者，与ⅢB期患者相比较，化疗受益的可能性降低（OR=0.882，OR95%C.I.=0.778-0.998）。根据多因素logistic逐步回归模型分析结果显示，年龄及临床分期对化疗效果的影响不具有统计学意义（P＞0.05），而BRCA1Ser1613Gly基因对化疗的效果有影响，AG+GG基因型比AA基因型化疗受益率增加3.849倍（OR=3.846，OR95%C.I.=1.718-8.609）。（6）284例患者中，随访的36个月内，死亡156人（54.93%），失访6人（2.11%），存活121人（42.61%）。采用kaplan-meier法进行单因素分析，运用log-rank法进行统计检验，结果发现，XPDLys751Gln基因、ERCC1Asn118Asn基因、性别、病理类型、临床分期几个因素与患者生存时间无关（P＞0.05），而BRCA1Ser1613Gly基因及年龄与患者化疗后的生存时间的密切相关，BRCA1Ser1613Gly基因AG+GG基因型化疗后生存时间高于AA基因型，年龄越小者，化疗后生存时间越长。进一步采用多因素COX回归分析发现，携带BRCA1基因AG+GG基因型的肺癌患者与携带AA基因型的患者比较，前者化疗后36个月内死亡的风险是后者的0.321倍（OR95%C.I.=0.112-0.992）。结论（1）本地区中XPDLys751Gln基因、ERCC1Asn118Asn基因、BRCA1Ser1613Gly基因的基因型分布在不同性别的人群中无显著性差异；XPDLys751Gln基因与ERCC1Asn118Asn基因在不同年龄人群间分布无差异。（2）BRCA1Ser1613Gly基因与非小细胞肺癌患者化疗效果密切相关，本研究中其AG+GG基因型比AA基因型化疗后受益更显著，可能对今后患者个体化化疗具有潜在的应用价值。（3）BRCA1Ser1613Gly基因与非小细胞肺癌患者化疗效果密切相关，本研究中携带BRCA1基因AG+GG基因型的肺癌患者与携带AA基因型的患者比较，前者化疗后36个月内死亡的风险是后者的0.321倍，可以作为一个潜在的预后指标进行进一步的研究。目的肺癌是最常见的恶性肿瘤，临床病死率居恶性肿瘤的首位。化疗是治疗非小细胞肺癌(non-smallcelllungcancer，NSCLC)的重要措施，以铂类药物为主的两药联合化疗方案是当前标准的NSCLC一线化疗方案。然而不同NSCLC个体的化疗敏感性存在显著差异，如何预测NSCLC对化疗药物的敏感性，对指导化疗药物选择和实施个体化治疗具有重要的意义。本研究基于此探讨DNA修复相关基因XRCC1Arg194Trp,XRCC1Arg280His,XRCC1Arg399Gln,XRCC3Thr241Met,XPGHis104Asp,andXPGHis46His单核苷酸多态性与NSCLC(nonsmal1celllungcancer，NSCLC)对以铂类药物为基础药物的化疗疗效及预后的关系。方法2005年1月至2006年1月间，内蒙古医科大学附属医院与内蒙古武警总队医院经病理学确诊的NSCLC患者274例，采用DDP或CBP为基础药物的方案化疗，3个周期后进行的疗效评价。QiagenBloodKit试剂盒抽提基因组DNA，聚合酶链反应(PCR)结合限制性片段长度多态性(RFLP)检测基因型，并比较基因型与化疗疗效及患者生存期的关系。结果携带XRCC1399A/A的患者对铂类有效率为未携带该基因型患者的3.51倍(OR=3.51，95％CI，1.50-8.37，P<0．05)；携带XPGT/T等位基因基因型患者的化疗敏感性显著增加(OR=1.92，95％CI：1.03-3.53，P<0．05)。携带XRCC1399A/A等位基因基因型患者的无病存活率(HR=0.16，95％CI：0.06-0.39，P<0．05)和总生存数均显著增加(HR=0.28,95％CI：0.11-0.66，P<0．05)。携带XPG46T/T等位基因基因型患者的无病存活率(HR=0.25，95％CI：0.12-0.52，P<0.05)和总生存数均显著增加(HR=0.53,95％CI=0.27-0.96，P<0.05)。结论XRCC1Arg399Gln和XPGHis46His基因多态性可能与NSCLC对铂类药物的化疗敏感性以及化疗NSCLC患者预后存在相关性，在一定程度上可以作为判断NSCLC患者铂类药物化疗的预后指标。但此结果仍需扩大样本进一步验证。
【关键词】非小细胞肺癌；基因多态性；化疗效果；生存时间；XPD；ERCC1；BRCA1；单核苷酸多态性；XRCC1；XPG；NSCLC；化学疗法；反应性；

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