UGT1A1基因多態(tài)性與伊立替康治療晚期結(jié)直腸癌毒性和療效的關(guān)系

張 勇，蘇 丹，張婷婷，毛志遠(yuǎn)，白 莉（解放軍總醫(yī)院腫瘤內(nèi)一科，北京 100853）

·臨床評價·

UGT1A1基因多態(tài)性與伊立替康治療晚期結(jié)直腸癌毒性和療效的關(guān)系

張 勇，蘇 丹，張婷婷，毛志遠(yuǎn)，白 莉（解放軍總醫(yī)院腫瘤內(nèi)一科，北京 100853）

目的：探討UGT1A1*28/*6基因多態(tài)性與伊立替康治療晚期結(jié)直腸癌的毒性和療效的關(guān)系。方法：選取2011年6月– 2013年6月在我科治療的晚期結(jié)直腸癌患者，共計102例，對其進行UGT1A1*28/*6基因檢測，隨訪記錄患者行伊立替康化療后的不良反應(yīng)和近期療效，比較不同基因型患者之間有無差異。結(jié)果：不同UGT1A1*28/*6基因型患者中3 ～ 4級中性粒細(xì)胞減少和遲發(fā)性腹瀉發(fā)生率無顯著差異。聯(lián)合UGT1A1*28和*6兩位點分析，野生型、單點變異型和雙點變異型患者中3 ～ 4級中性粒細(xì)胞減少發(fā)生率逐漸升高，三者有顯著差異且升高趨勢有統(tǒng)計學(xué)意義（4.3%、17.4%、57.1%，P = 0.005，趨勢檢驗P = 0.002）。UGT1A1*28基因型對治療有效率（RR）和疾病控制率（DCR）無顯著影響，但UGT1A1*6基因突變者較野生型者RR、DCR均明顯降低（P = 0.023，P = 0.032）。聯(lián)合兩位點分析，野生型、單點變異型和雙點變異型患者RR、DCR均有顯著差異（P = 0.002，P = 0.008），且DCR降低趨勢有統(tǒng)計學(xué)意義（95.7%、73.9%、42.9%，趨勢檢驗P = 0.001）。結(jié)論：在預(yù)測伊立替康毒性及療效時，聯(lián)合檢測UGT1A1*28/*6兩位點基因較單獨檢測一個位點更有價值。

UGT1A1；基因多態(tài)性；伊立替康；結(jié)直腸腫瘤；中性粒細(xì)胞減少；遲發(fā)性腹瀉

伊立替康（irinotecan，CPT-11）是治療晚期結(jié)直腸癌的主要藥物之一，由于個體間不良反應(yīng)發(fā)生率差異明顯，臨床應(yīng)用受到一定限制。近年來多項研究致力于探索伊立替康毒性及療效的預(yù)測因素，旨在提高其安全性和有效性。研究熱點集中在伊立替康的主要代謝酶——尿苷二磷酸葡萄糖醛酸轉(zhuǎn)移酶1A1（uridine-diphospho-glucuronosyl transferase 1A1，UGT1A1），其遺傳多態(tài)性造成個體間藥物代謝差異，被認(rèn)為是個體間毒性和療效差異的主要因素。目前，UGT1A1基因多態(tài)性對亞洲人伊立替康毒性和療效的預(yù)測價值仍存在爭議[1-2]。本研究檢測102例采用伊立替康化療的晚期結(jié)直腸癌患者的UGT1A1基因型，探討UGT1A1基因多態(tài)性與伊立替康化療的不良反應(yīng)和近期療效之間的關(guān)系。

1 對象與方法

1.1 研究對象

選取2011年6月– 2013年6月在我科治療的部分結(jié)直腸癌患者，共計102例?；颊呔?jīng)病理學(xué)和（或）影像學(xué)證實為晚期或轉(zhuǎn)移性結(jié)直腸癌，且無嚴(yán)重心、肺、肝、腎及造血功能障礙。全部患者均進行UGT1A1*28基因檢測，其中53例同時行UGT1A1*6基因檢測?；颊呔捎靡亮⑻婵禐榛A(chǔ)化療方案，均有可評價的病灶。患者均簽署知情同意書。

1.2 UGT1A1基因檢測

收集患者化療前的外周血2 mL，抗凝處理后凍存于– 20 ℃冰箱。采用Relax Gene Blood DNA System試劑盒（北京天根生化科技有限公司），分批次統(tǒng)一提取基因組DNA。PCR法擴增UGT1A1基因的目的片段，每個25 μL的PCR反應(yīng)包括5 ng模板DNA，10 × KOD plus buffer，1 mmol·L-1dNTPs，0.4 mmol·L-1MgSO4，0.5 U KOD plus酶（日本TOYOBO公司）和0.25 μmol·L-1正向和反向引物。PCR反應(yīng)條件為：初始變性94 ℃ 150 s；變性94 ℃ 30 s，各個退火溫度60 s，延伸68 ℃ 60 s，35個循環(huán)；68 ℃延伸7 min。UGT1A1基因片段的引物為：正向引物5′-GCCAGTTCAACTGTTGTTGC-3′，反向引物5′-GTCCGTCAGCATGACATCAA-3′；退火溫度為57 ℃。應(yīng)用ABI-3730測序儀雙向測序分析PCR產(chǎn)物，Polyphred 5.04對SNP進行檢測分析，人工校讀UGT1A1*28和UGT1A1*6基因型。

1.3 藥品不良反應(yīng)與療效評價標(biāo)準(zhǔn)

依據(jù)美國國立癌癥研究所藥物毒性評價標(biāo)準(zhǔn)（NCI-CTCAE）4.0對中性粒細(xì)胞減少、遲發(fā)性腹瀉進行評價。按照實體瘤療效評價標(biāo)準(zhǔn)RECIST 1.1 進行療效評價，分為CR、PR、SD和PD。以CR + PR計算治療有效率（RR），以CR + PR + SD計算疾病控制率（DCR）。

1.4 統(tǒng)計學(xué)方法

采用SPSS 19.0軟件對所有數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計學(xué)處理，不同基因型間不良反應(yīng)和近期療效的比較采用Fisher′s精確概率法和Cochran-Armitage趨勢檢驗法。以P ＜ 0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 一般情況

102例患者中男性67例（65.7%），女性35例（34.3%）；發(fā)病年齡24 ～ 74歲，中位年齡55歲；KPS評分90分98例，80分4例；結(jié)腸癌54例，直腸癌43例，回盲部腫瘤5例。一線治療63例，二線治療35例，多線治療4例；FOLFIRI方案88例，XELIRI方案8例，CPT-11單藥6例。102例患者均可評價不良反應(yīng)及近期療效。

FOLFIRI方案：伊立替康（180 mg·m-2，ivgtt，d1），亞葉酸鈣（400 mg·m-2，ivgtt，d1），氟尿嘧啶（400 mg·m-2，ivgtt，d1， 2400 mg·m-2持續(xù)泵入 46 h），每14天為一周期；XELIRI方案：伊立替康 （200 mg·m-2，ivgtt，d1 或100 mg·m-2，ivgtt，d1、d8），卡培他濱（2000 mg·m-2，d1-14），每21天為一周期；CPT-11單藥方案：伊立替康180 mg·m-2，ivgtt，d1，每14天為一周期。上述3種方案，當(dāng)患者出現(xiàn)3級或4級不良反應(yīng)時，首先予以停藥，待恢復(fù)至基線水平后再繼續(xù)治療，下一周期治療中伊立替康相應(yīng)減量25%或50%。

2.2 UGT1A1基因多態(tài)性

102例患者均行UGT1A1*28基因檢測，77例（75.5%）UGT1A1基因啟動子區(qū)TA序列呈6次重復(fù)，為TA6/6野生型；22例（21.6%）呈6次重復(fù)和7次重復(fù)，為TA6/7雜合突變型；3例（2.9%）呈7次重復(fù)，為TA7/7純合突變型。其中53例行UGT1A1*6基因檢測，34例（64.2%）UGT1A1基因第1外顯子211位點為G/G野生型；17例（32.1%）為G/A雜合突變型；2例（3.8%）為A/A純合突變型。53例同時行UGT1A1*28/*6基因檢測者，根據(jù)突變位點數(shù)分為三組：野生型（wild type，TA6/6且G/G）、單點變異型（single allele mutation，TA6/7且G/G、TA6/6且G/A）和雙點變異型（double allele mutation，TA6/7且G/A、TA7/7且G/G、TA6/6且A/A），各組患者例數(shù)分別為：野生型23例（43.4%），單點變異型23例（43.4%），雙點變異型7例（13.2%）。

2.3 UGT1A1基因多態(tài)性與伊立替康不良反應(yīng)的相關(guān)性

如表1所示，102例患者中，UGT1A1*28野生型和突變型患者的3 ～ 4級中性粒細(xì)胞減少及3 ～ 4級遲發(fā)性腹瀉的發(fā)生率均未見統(tǒng)計學(xué)差異，不同UGT1A1*6基因型患者的3 ～ 4級不良反應(yīng)發(fā)生率亦未見顯著性差異。聯(lián)合UGT1A1*28/*6兩位點分析，野生型、單點變異型和雙點變異型三組患者的3 ～ 4級中性粒細(xì)胞減少的發(fā)生率存在明顯差異，三者中性粒細(xì)胞減少發(fā)生率呈逐漸升高趨勢，且升高趨勢也具有統(tǒng)計學(xué)意義（4.3%、17.4%、57.1%，F(xiàn)isher′s exact test P = 0.005，Cochran-Armitage trend test P = 0.002）。

表1 UGT1A1基因多態(tài)性與中性粒細(xì)胞減少、遲發(fā)性腹瀉的相關(guān)性Tab 1 Correlations between UGT1A1 gene polymorphisms and irinotecan-associated neutropenia and delayed diarrhea

2.4 UGT1A1基因型與伊立替康近期療效的相關(guān)性

UGT1A1各基因型分組均無CR患者。如表2所示，不同UGT1A1*28基因型患者的治療有效率（RR）和疾病控制率（DCR）均無統(tǒng)計學(xué)差異。UGT1A1*6分組中，野生型患者RR、DCR均顯著優(yōu)于突變型患者（P = 0.023，P = 0.032）。聯(lián)合*28/*6兩點，野生型、單點變異型和雙點變異型患者的RR、DCR均有顯著差異（Fisher′s exact test P = 0.002，P = 0.008），其中DCR降低趨勢有統(tǒng)計學(xué)意義（95.7%、73.9%、42.9%，Cochran-Armitage trend test P = 0.001）。

表2 UGT1A1基因型與伊立替康近期療效的相關(guān)性Tab 2 Correlations between UGT1A1 gene polymorphisms and short-term effect of irinotecan

3 討論

伊立替康廣泛用于消化道腫瘤、肺癌等實體瘤的治療，是晚期結(jié)直腸癌化療的主要藥物之一，可明顯提高治療有效率，延長生存時間。但其毒性較大，應(yīng)用受到限制。伊立替康毒性與其主要代謝酶UGT1A1有關(guān)。伊立替康是半合成水溶性喜樹堿衍生物，進入人體后經(jīng)羧酸酯酶轉(zhuǎn)化為7-乙基-l0-羥基喜樹堿（SN-38），后者為拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)酶Ⅰ抑制劑（Topo I），是前者的主要活性形式，作用于細(xì)胞周期S期，通過抑制Topo I，誘導(dǎo)DNA單鏈損傷、阻斷DNA復(fù)制而產(chǎn)生細(xì)胞毒效應(yīng)，進而導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞死亡。SN-38隨血液循環(huán)到達全身發(fā)揮作用，主要經(jīng)UGT家族特別是肝內(nèi)的UGT1A1滅活為糖基化SN-38（SN-38G），然后經(jīng)膽汁排泄進入腸道，又在腸道細(xì)菌β-葡糖醛酸轉(zhuǎn)移酶作用下再次轉(zhuǎn)換為SN-38，引發(fā)腸黏膜損傷甚至遲發(fā)性腹瀉。UGT1A1的活性直接影響CPT-11和SN-38的代謝速率，而該酶的活性又受UGT1A1基因多態(tài)性的影響。目前已知UGT1A1等位基因存在多種突變[3]，其中研究較為廣泛的是UGT1A1*28和UGT1A1*6的變異。前者是發(fā)生在啟動子區(qū)TATA盒的變異，后者則是第1外顯子211位點的點突變。

本研究中102例患者的UGT1A1*28基因包括77例野生型、22例雜合突變型和3例純合突變型，分別占75.5%、21.6%和2.9%，與文獻[4-5]報道的分布情況相一致，亞洲人UGT1A1*28基因突變型（TA6/7、TA7/7）明顯少于高加索人和非洲人群，分別約占人群10% ～ 15%和12% ～ 27%。其中有53例同時行UGT1A1*6基因檢測，野生型、雜合突變型和純合突變型分別為34例、17例和2例，分別占64.2%、32.1%和3.8%，與Zhou等[4]、Onoue等[6]在中國、日本的研究結(jié)果相似，提示亞洲人UGT1A1*6基因突變率明顯高于高加索人和非洲人群。聯(lián)合兩位點，本研究中23例野生型、23例單點變異型和7例雙點變異型分別占43.4%、43.4%和13.2%，與王巖等[7]的研究結(jié)果（37.6%、43.9%和18.5%）相似。

研究顯示，UGT1A1*28和（或）*6突變患者較野生患者的SN-38葡萄糖醛酸化效率明顯降低，雙點變異型患者較單點變異型和野生型患者血液中SN-38濃度及SN-38的藥-時曲線下面積（AUC）明顯升高[8]，這提示UGT1A1基因突變型患者，尤其是純合突變型患者發(fā)生伊立替康相關(guān)不良反應(yīng)的風(fēng)險可能會更高。本研究中，UGT1A1*28基因突變的患者使用伊立替康后3 ～ 4級中性粒細(xì)胞減少和3 ～ 4級遲發(fā)性腹瀉的發(fā)生率高于野生型患者，但未見統(tǒng)計學(xué)差異，這與Lamas等[9]的研究結(jié)果一致，這可能與亞裔人群UGT1A1*28基因突變發(fā)生率較低有關(guān)。因此，進一步檢測其中53例患者的UGT1A1*6基因，未發(fā)現(xiàn)該位點對相關(guān)不良反應(yīng)發(fā)生率有顯著影響，這可能與樣本量較小有關(guān)，此結(jié)果有待后續(xù)大樣本的研究實驗加以驗證。聯(lián)合UGT1A1*28/*6兩位點，發(fā)現(xiàn)野生型、單點變異型和雙點變異型患者3 ～ 4級中性粒細(xì)胞減少的發(fā)生率存在明顯差異（Fisher′s exact test P = 0.005），且其升高趨勢有統(tǒng)計學(xué)意義（4.3%、17.4%、57.1%，Cochran-Armitage trend test P = 0.002），這與Gao等[10]的研究結(jié)果相符?；蛲蛔兾稽c的增多導(dǎo)致UGT酶活性逐步下降，滅活SN-38能力逐漸降低，故伊立替康不良反應(yīng)發(fā)生率逐漸升高，提示在臨床工作中聯(lián)合檢測UGT1A1*28/*6基因多態(tài)性更有助于預(yù)測伊立替康不良反應(yīng)。

UGT1A1基因型對伊立替康療效的影響存在較多爭議。Kanekiyo等[11]的研究認(rèn)為不同UGT1A1*28基因型患者的近期療效和遠(yuǎn)期生存沒有顯著差異；而在Takahara等[12]的研究中，UGT1A1*28/*6突變患者的疾病控制率和至疾病進展時間（time to progression，TTP）均優(yōu)于野生型患者。但本研究中UGT1A1*28/*6野生型患者的RR、DCR均高于突變患者，且DCR隨突變位點數(shù)增多而逐漸下降，該下降趨勢有統(tǒng)計學(xué)意義。分析其原因，治療過程中，當(dāng)患者出現(xiàn)3級或4級不良反應(yīng)時，均首先予以停藥，待恢復(fù)至基線水平后再繼續(xù)治療，下一周期治療中伊立替康相應(yīng)減量25%或50%。突變患者較野生型患者易發(fā)生3 ～ 4級不良反應(yīng)，因而治療間歇延長、用藥劑量調(diào)低者較多（野生型者4/23，單點變異者4/23，雙點變異者5/7），其中2例突變患者在降低劑量后仍出現(xiàn)較重不良反應(yīng)而更換化療方案。這可能是本研究結(jié)果不同于其他研究的原因，應(yīng)在后續(xù)工作中設(shè)計干預(yù)性研究并加大樣本量予以驗證。

綜上所述，中國人UGT1A1*28/*6基因多態(tài)性較常見，隨著基因突變數(shù)的增多，患者出現(xiàn)伊立替康相關(guān)的嚴(yán)重不良反應(yīng)的風(fēng)險越高，近期療效可能越差。因此，治療前綜合檢測患者基因型將更好的指導(dǎo)臨床醫(yī)生優(yōu)化治療方案，規(guī)避相關(guān)風(fēng)險，從而達到腫瘤個體化治療的目的。

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The relationship between UGT1A1 gene polymorphisms and the toxicity and ef fi cacy of irinotecanbased chemotherapy in advanced colorectal cancer

ZHANG Yong, SU Dan, ZHANG Ting-ting, MAO Zhi-yuan, BAI Li(Department of Oncology, PLA General Hospital, Beijing 100853, China)

Objective:To evaluate the correlations between UGT1A1*28/*6 gene polymorphisms and irinotecan-associated toxicity and efficacy in treatment of advanced colorectal cancer.Methods:The UGT1A1*28/*6 genotypes of 102 advanced colorectal cancer patients treated in our department from June 2011 to June 2013 were detected. The toxicity and efficacy were observed and recorded after irinotecan-based chemotherapy. The difference of toxicity and ef fi cacy among patients with different genetic polymorphisms were assessed.Results:There was no signi fi cant difference in the incidence of Grade 3 – 4 neutropenia and delayed-onset diarrhea among the patients with different UGT1A1*28 and UGT1A1*6 genotypes. When UGT1A1*28/*6 genotypes were analyzed simultaneously, the patients with double allele mutations had signi fi cantly higher incidence of Grade 3 – 4 neutropenia than those with single allele mutation or wild type (57.1%, 17.4%, 4.3%, respectively; Fisher′s exact test P = 0.005; Cochran-Armitage trend test P = 0.002). UGT1A1*28 genotype had no effect on response rate (RR) and disease control rate (DCR), while the patients with UGT1A1*6 mutation showed worse efficacy (RR and DCR) than those with wild genotype (P = 0.023, P = 0.032). When conjoint analysis of the effect of UGT1A1*28/*6, the differences of RR and DCR were signi fi cant in patients with wild type, single and double allele mutation (Fisher′s exact test P = 0.002,P = 0.008), and DCR had a decreased trend with the increase of mutant alleles (95.7%, 73.9%, 42.9%, respectively; Cochran-Armitage trend test P = 0.001).Conclusion:Joint detection of UGT1A1*28 and UGT1A1*6 genotype is of more value in prediction of irinotecan-related toxicity and ef fi cacy than single allele detection.

UGT1A1; Gene polymorphism; Irinotecan; Colorectal neoplasms; Neutropenia; Delayed diarrhea

R969.4

A

1672 – 8157(2014)05 – 0263 – 04

2014-03-18

2014-06-09）

白莉，女，主任醫(yī)師，教授，研究方向：消化系統(tǒng)腫瘤。E-mail：baili_0795@163.com

張勇，男，碩士研究生，研究方向：消化系統(tǒng)腫瘤。E-mail：yongzhsd@163.com