晚期胃癌患者血清TS、TP表達水平與氟尿嘧啶為基礎的化療療效及預后的相關性

北京大學腫瘤醫(yī)院暨北京市腫瘤防治研究所消化腫瘤內(nèi)科，惡性腫瘤發(fā)病機制及轉(zhuǎn)化研究教育部重點實驗室，北京 100142

晚期胃癌患者血清TS、TP表達水平與氟尿嘧啶為基礎的化療療效及預后的相關性

何瓊 高靜 王婷婷 陸明 沈琳

北京大學腫瘤醫(yī)院暨北京市腫瘤防治研究所消化腫瘤內(nèi)科，惡性腫瘤發(fā)病機制及轉(zhuǎn)化研究教育部重點實驗室，北京 100142

背景與目的：胸苷酸合成酶(thymidylate synthetase，TS)和胸苷酸磷酸化酶(thymidine phosphorylase，TP)是氟尿嘧啶類藥物在體內(nèi)代謝的關鍵酶，與胃癌患者接受氟尿嘧啶藥物化療療效和預后密切相關。本研究旨在探討晚期胃癌患者血清中TS、TP表達水平與氟尿嘧啶為基礎的化療療效及預后的相關性。方法：收集2006年1月—2008年10月于北京大學腫瘤醫(yī)院消化腫瘤內(nèi)科治療的109例一線接受氟尿嘧啶類藥物為基礎化療的晚期胃癌患者化療前的血清標本，運用酶聯(lián)免疫吸附試驗(ELISA)方法檢測血清中TS、TP表達水平，分析TS、TP表達水平與化療療效及患者預后的相關性。結(jié)果：近端胃癌患者的TS表達水平高于遠端胃癌患者(P=0.035)，腹膜轉(zhuǎn)移患者的TP表達水平明顯低于無腹膜轉(zhuǎn)移患者(P＜0.001)。TS高表達患者臨床獲益率(clinical benefit rate，CBR)高于低表達患者(68.75% vs 47.1%，P=0.029)，與患者生存無明顯相關。TP高表達患者的中位無進展生存期(progression-free survival，PFS)與總生存期(overall survival，OS)均長于低表達患者(PFS：177 d vs 113 d，P=0.018；OS：399 d vs 234 d，P=0.227)。聯(lián)合分析TS、TP表達發(fā)現(xiàn)，TS低表達且TP高表達患者的中位PFS和OS明顯長于TS、TP均低表達患者(PFS：182 d vs 87 d，P=0.042; OS：429 d vs 223 d，P=0.019)。Cox多因素生存分析表明，在TS低表達時，TP表達水平是預后的獨立影響因素(HR=1.913，95%CI：1.027～3.564，P=0.041)。結(jié)論：在接受氟尿嘧啶為基礎化療的晚期胃癌患者中，TS高表達患者的療效較好，TP高表達患者的生存期較長，特別是TS低表達且TP高表達患者的生存期明顯延長。

晚期胃癌；血清；胸甘酸合成酶；胸甘酸磷酸化酶；氟尿嘧啶

作為胃癌高發(fā)大國，中國的胃癌早診率低，確診時60%以上患者處于局部進展期或晚期。目前，國內(nèi)外公認的晚期胃癌治療原則是以化療為主進行綜合治療。

在化療藥物中，氟尿嘧啶類藥物(5-FU、卡培他濱、替吉奧等)是晚期胃癌患者的基礎用藥，但其單藥有效率較低，臨床常用的兩藥或三藥聯(lián)合方案有效率也僅有20%～40%，且患者中位總生存期仍不超過1年［1–3］。臨床中發(fā)現(xiàn)，分期、組織學類型和治療方案相同的患者，療效卻完全不同，這很大程度取決于患者的腫瘤生物學特點，因此，分子分型指導的臨床個體化治療尤為重要。

氟尿嘧啶類藥物進入體內(nèi)發(fā)揮作用過程中，與幾種關鍵酶的活性密切相關，如胸苷酸合成酶(thymidylate synthetase，TS)、胸苷酸磷酸化酶(thymidine phosphorylase，TP)、二氫嘧啶脫氫酶(dihydropyrimidine dehydrogenase，DPD)等。目前，眾多研究探索腫瘤組織中TS、TP表達水平與氟尿嘧啶類化療的療效及預后的相關性，大部分研究表明，TS低表達、TP高表達患者的療效及預后較好，但仍有部分研究得出不一致的結(jié)論［4–8］。既往研究均在腫瘤組織中檢測TS、TP表達水平，對于晚期胃癌患者來講，內(nèi)鏡下獲取化療前活檢腫瘤組織較困難，且創(chuàng)傷較大，因此簡單易行的血清中標志物檢測便成為關注熱點。本研究旨在探討晚期胃癌患者血清中TS、TP的表達水平，并分析其與氟尿嘧啶為基礎的化療療效及預后的相關性。

1 資料和方法

1.1 患者入選標準

選擇2006年1月—2008年10月于北京大學腫瘤醫(yī)院消化腫瘤內(nèi)科接受治療胃癌患者109例，均符合下述入選標準：①病理組織學確診為晚期胃癌；②所有患者接受一線氟尿嘧啶類藥物為基礎的聯(lián)合化療；③具有化療前的血清標本；④具有詳細的臨床病歷資料與療效評估及隨訪結(jié)果。本研究通過北京大學腫瘤醫(yī)院醫(yī)學倫理委員會的審核批準。

1.2 療效評估與隨訪

按照實體瘤評價標準1.1(response evaluation criteria in solid tumors 1.1，RECIST 1.1)標準每2個周期對患者進行1次療效評估，療效分為完全緩解(complete response，PR)、部分緩解(partial response，PR)、疾病穩(wěn)定(stable disease，SD)與疾病進展(progressive disease，PD)。SD又細分為SD增大和SD縮小，其中SD縮小即輕微緩解(mild response，MR)才是獲益的。此外，根據(jù)患者是否從化療中獲益，將患者分為兩組：臨床獲益組(clinical benefit rate，CBR)(包括CR、PR及MR［腫瘤縮?。?0%］患者)與非獲益組(包括PD及SD增大［腫瘤增大＜20%］患者)。根據(jù)下述公式計算臨床獲益率：CBR=(CR+PR+MR)/所有患者。無病進展期(PFS)是指從化療開始至疾病進展的時間，總生存期(OS)是指從化療開始至患者死亡的時間。采用門診隨訪、電話隨訪等方式，末次隨訪時間2012年5月。

1.3 TS、TP表達水平檢測

所有患者于化療前清晨采集不抗凝靜脈血3 mL，于4 ℃、2 500×g離心10 min后，將上清液于4 ℃、14 000×g離心5 min，血清分裝后置-80 ℃保存?zhèn)溆?。采用TS、TP ELISA試劑盒(USCN Life Science Inc.)檢測血清中TS、TP的濃度，所有檢測均重復3次。

1.4 統(tǒng)計學處理

統(tǒng)計學分析采用SPSS 16.0軟件。TS、TP表達與臨床病理特征及療效的相關性進行卡方檢驗，Kaplan-Meier曲線和log-rank檢驗分析TS、TP表達與生存的關系，Cox回歸進行多因素分析，P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié) 果

2.1 患者基本資料

109例患者中，男性75例(68.8%)，女性34例(31.2%)；中位年齡57 歲(24～76 歲)；具有肝轉(zhuǎn)移、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、腹膜轉(zhuǎn)移的患者分別為47例、90例和8例(表1)。患者接受一線治療方案為：卡培他濱聯(lián)合紫杉醇56例、卡培他濱聯(lián)合順鉑或奧沙利鉑±靶向藥物34例、5-FU聯(lián)合紫杉醇8例、FOLFOX方案6例、其他方案5例。接受化療后每2個周期行影像學檢查判定治療效果，截止到2012年5月，99例患者具有臨床評效結(jié)果，CR、PR、MR、SD增大及PD的患者分別為2、32、23、19與23例，臨床獲益率為57.6%；隨讓至2012年5月，共98例患者死亡，5例患者失訪，6例患者生存，中位PFS和OS分別為155 d與331 d。

2.2 TS、TP表達與患者臨床病理特征的相關性

選擇納入的所有患者檢測的TS、TP的中位值(TS: 13.87 U/L，TP: 2767.5 U/L)作為cut-off值，將患者分為高表達者與低表達者。TS、TP表達與患者性別、年齡、腫瘤分化程度、KPS評分、肝轉(zhuǎn)移、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移等無明顯相關性，但近端胃癌患者的TS表達水平顯著高于遠端胃癌患者(P=0.035)，腹膜轉(zhuǎn)移患者的TP表達水平明顯低于無腹膜轉(zhuǎn)移患者(P＜0.001，表1)。

表 1 TS、TP表達水平與臨床病理特征的關系Tab. 1 Associations between TS/TP expression and clinicopathological features

2.3 TS、TP表達與臨床療效的相關性

在具有臨床評效的99例患者中，TS高、低表達者分別為48例與51例，TP高、低表達者分別為52例與47例。TS高表達患者的CBR明顯高于TS低表達患者(68.75% vs 47.1%，P=0.029)，TP高、低表達患者的CBR差異無統(tǒng)計學意義(61.5% vs 53.2%；P=0.401；表2)。

2.4 TS、TP表達與患者生存的關系

TS表達水平與患者的PFS和OS均無明顯相關性(P ＞0.05)。TP高表達患者的中位PFS顯著長于低表達患者(177 d vs 113 d；P=0.018)，中位OS也長于低表達患者，但差異無統(tǒng)計學意義(399 d vs 234 d，P=0.227，表2，圖1)。聯(lián)合分析TS、TP表達發(fā)現(xiàn)，TS低表達且TP高表達患者的中位PFS和OS明顯長于TS、TP均低表達患者(PFS: 182 d vs 87 d，P=0.042; OS: 429 d vs 223 d，P=0.019，圖2)。 Cox多因素分析表明，在TS低表達時，TP表達水平是預后的獨立影響因素(HR=1.913，95%CI：1.027～3.564，P=0.041)。

表 2 TS、TP表達水平與臨床療效及生存的相關性Tab. 2 Association between TS and TP levels and clinical benefit rate or survival

圖 1 TP高、低表達患者的PFS和OS曲線Fig. 1 PFS and OS curves in patients with high or low TP levels

圖 2 TS低、TP高表達患者與TS低、TP低表達患者的PFS與OS曲線Fig. 2 PFS and OS curves in patients with low TS and high TP levers or low TS and low TP levels

3 討 論

氟尿嘧啶類藥物是消化道腫瘤化療的首選和基本用藥，在體內(nèi)主要通過TP催化轉(zhuǎn)化為一磷酸脫氧核糖氟尿嘧啶核苷，后者可與TS、亞甲基四氫葉酸形成三聯(lián)復合體，抑制TS的活性，阻礙DNA的合成，進而抑制腫瘤細胞的生長、增殖［4］。但這類藥物化療療效及其不良反應個體差異很大。因此，從藥物基因組學出發(fā)，探尋影響該藥敏感性的預測指標，將為個體化治療奠定基礎。

近年來，關于氟尿嘧啶類藥物療效及預后預測標志物的研究越來越多，尤其是5-FU代謝途徑中代謝酶類，比如TS、TP、DPD等。其表達水平與局部血藥濃度密切相關，并且很可能影響到化療敏感性［5］。大部分研究表明，TS低表達、TP高表達患者的療效及預后較好，但仍有部分研究得出不一致的結(jié)論［4–8］。

本研究表明，TS高表達患者的臨床獲益率高于低表達患者，而TP高表達者患者的中位PFS和OS均長于TP低表達患者。聯(lián)合分析TS、TP表達發(fā)現(xiàn)，TS低表達且TP高表達患者的中位PFS和OS明顯長于TS、TP均低表達患者(PFS: 182 d vs 87 d，P=0.042; OS: 429 d vs 223 d， P=0.019)。既往研究報道，腫瘤組織中TS高表達患者接受術后氟尿嘧啶化療的療效高于TS低表達患者，與本研究結(jié)果一致［6–8］。但一項Meta分析(包括3 497例局部進展期或晚期的腸癌患者)結(jié)果卻表明，TS低表達患者接受5-FU化療的生存獲益較高表達患者更明顯［9］。Uchida等［10］檢測了91例胃腸道腫瘤患者的TS表達水平，發(fā)現(xiàn)TS高表達患者發(fā)生疾病進展的風險較高，而TS低表達患者具有更好的生存優(yōu)勢。本研究未發(fā)現(xiàn)TS表達水平與患者生存的關系，原因可能是，TS在近端胃癌患者表達水平較高，而近端胃癌患者的預后又較差，無法得出TS表達與患者預后的明確結(jié)論。

TP，又名血小板內(nèi)皮細胞生長因子(PDECGF)，通過促進內(nèi)皮細胞趨化移動發(fā)揮刺激血管生成的作用［11–12］。5-FU主要通過消耗TP成為活性代謝產(chǎn)物，同時也減少了血管生成、促進腫瘤細胞的凋亡。眾多研究表明，TP表達水平與氟尿嘧啶類藥物的療效呈正相關。在多種腫瘤細胞中過表達TP后，細胞對5-FU的敏感性增加［13］；Metzger等［14］發(fā)現(xiàn)，TP高表達的結(jié)腸癌患者接受5-FU化療的效果較好；但仍有研究未發(fā)現(xiàn)TP表達水平與氟尿嘧啶類藥物療效的相關性［11–12，15］。本研究結(jié)果表明，TP高表達患者的臨床獲益率與低表達患者無明顯差異，但中位PFS和OS卻顯著長于低表達患者。由于TP在腫瘤組織中的表達水平高于正常組織，腫瘤組織中由TP代謝產(chǎn)生的5-FU活性產(chǎn)物濃度較高，增加了腫瘤組織對氟尿嘧啶化療藥物的敏感性［12，16］。

雖然本研究結(jié)果表明，血清中TS高表達患者的臨床獲益率高于低表達患者，TP高表達患者的PFS和OS較長，對臨床個體化治療具有一定的指導價值，但還需大樣本前瞻性臨床研究驗證方可明確是否能應用于臨床個體化治療。

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Correlations between serum levels of TS, TP and clinical outcome in Chinese patients with advanced gastric cancer receiving fluorouracil-based chemotherapy

HE Qiong, GAO Jing, WANG Ting-ting, LU Ming, SHEN Lin (Key Laboratory of Carcinogenesis and Translational Research, Ministry of Education; Department of GI Oncology, Peking University Cancer Hospital & Institute, Beijing 100142,China)

SHEN Lin E-mail: lin100@medmail.com.cn

Background and purpose: Thymidylate synthetase (TS) and thymidine phosphorylase (TP) are the key enzymes in metabolism of fluorouracil drugs, and related to the chemotherapy response and prognosis in gastric cancer patients receiving fluorouracil-based chemotherapy. This study aimed to investigate the correlations between serum levels of TS, TP and clinical outcome in Chinese patients with advanced gastric cancer receiving fluorouracilbased chemotherapy. Methods: Serum samples prior to chemotherapy were collected from 109 patients receiving first-line fluorouracil-based chemotherapy in Peking University Cancer Hospital from Jan. 2006 to Oct. 2008. TS and TP levels were analyzed using ELISA assay. Results: TS expressions was higher in patients with proximal gastric cancer than those in patients with distal gastric cancer primary (P=0.035), and TP expression in patients with peritoneal metastasis was significantly lower than those in patients without peritoneal metastasis (P＜0.001). Patients with high level of TS had higher clinical benefit rate (CBR) than patients with low level of TS (68.75% vs 47.1%, P=0.029), but no difference was seen between TS levels and survival. The median progression-free survival (PFS) and overall survival(OS) in patients with high level of TP were higher than those in patients with low levels of TP (PFS: 177 d vs 113 d, P=0.018; OS: 399 d vs 234 d, P=0.227). Combined analysis of TS and TP, the results indicated that patients with low TS and high TP levels had significantly longer PFS and OS than patients with low TS and high TP levels (median PFS: 182 d vs 87 d, P=0.042; median OS: 439 d vs 233 d, P=0.019). Cox multivariate regression analysis demonstrated that TP was an independent prognostic factor in patients with low level of TS (HR=1.913, 95% CI: 1.107–3.564, P=0.041). Conclusion: In Chinese patients with advanced gastric cancer receiving first-line fluorouracil-based chemotherapy, patients with high level of TS have a better efficacy and patients with high level of TP have a better prognosis. Especially, patients with TS low and TP high level have the longest PFS or OS.

Advanced gastric cancer; Serum; Thymidylate synthetase; Thymidine phosphorylase; Fluorouracil

10.3969/j.issn.1007-3969.2013.04.009

R735.2

：A

：1007-3639(2013)04-0292-06

2012-10-26

2013-03-15）

沈琳 E-mail:lin100@medmail.com.cn