結(jié)直腸癌藥物敏感基因檢測與治療的研究進展

劉家云(綜述)，李為蘇，劉福坤(審校)

(南京中醫(yī)藥大學(xué)附屬江蘇省中醫(yī)院消化腫瘤外科，南京 210029)

結(jié)直腸癌在惡性腫瘤發(fā)病率排名第三位，全世界每年有100萬新發(fā)結(jié)直腸癌患者，其中約有50%的患者可能死于該病[1]。中國的結(jié)直腸癌近年來發(fā)病率呈上升趨勢。早期患者雖可經(jīng)手術(shù)治愈，局部病灶切除和輔助化療后的治療效果確切，但仍有一半的結(jié)直腸癌患者會發(fā)生局部復(fù)發(fā)，甚至遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移。由于無法及時判斷結(jié)直腸癌輔助化療的治療效果，可能導(dǎo)致患者過度治療。隨著分子生物學(xué)的發(fā)展，個體化用藥已經(jīng)成為基礎(chǔ)和臨床研究的共同目標(biāo)?，F(xiàn)將對藥物敏感性基因檢測與結(jié)直腸癌治療的研究進展進行綜述。

1 化療相關(guān)藥物敏感性基因檢測

1.1氟尿嘧啶類藥物 氟尿嘧啶類藥物以抗代謝而起作用，在細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)化為有效的氟尿嘧啶脫氧核苷酸后，通過阻斷脫氧核糖尿苷酸受細(xì)胞內(nèi)胸苷酸合成酶(thymidylatesynthase,TS)轉(zhuǎn)化為胸苷酸，而干擾DNA的合成。氟尿嘧啶同樣可以干擾RNA的合成，進而抑制蛋白質(zhì)合成，最終抑制腫瘤細(xì)胞的生長。目前用于結(jié)直腸癌化療的氟尿嘧啶類藥物主要包括5-氟尿嘧啶和卡培他濱。5-氟尿嘧啶聯(lián)合亞葉酸鈣用于結(jié)直腸癌患者的術(shù)后輔助治療，可顯著降低病死率22%，增加3年無事件存活率62%～71%和總生存率78%～83%[2]。卡培他濱是一種可以在體內(nèi)轉(zhuǎn)變成5-氟尿嘧啶的抗代謝氟嘧啶脫氧核苷氨基甲酸酯類藥物，能夠抑制細(xì)胞分裂和干擾RNA和蛋白質(zhì)合成?？ㄅ嗨麨I的無病生存期至少相當(dāng)于5-氟尿嘧啶聯(lián)合亞葉酸鈣的無病生存期。卡培他濱改善無復(fù)發(fā)存活率，比5-氟尿嘧啶聯(lián)合亞葉酸鈣藥物的不良反應(yīng)少?？诜ㄅ嗨麨I可以有效替代靜脈注射5-氟尿嘧啶聯(lián)合亞葉酸鈣輔助治結(jié)腸癌[3]。在氟尿嘧啶類藥物代謝途徑中的各種關(guān)鍵酶的相應(yīng)基因上，有一些可能與化療敏感性、不良反應(yīng)和生存相關(guān)的基因位點。

1.1.1乳清酸磷酸核糖基轉(zhuǎn)移酶 乳清酸磷酸核糖基轉(zhuǎn)移酶催化5-氟尿嘧啶的前體成為活性代謝物，加強抑制TS。乳清酸磷酸核糖基轉(zhuǎn)移酶Gly213Ala多態(tài)性是一個有用的標(biāo)志物，可用于預(yù)測5-氟尿嘧啶化療的毒性[4]。

1.1.2TS TS是嘧啶核苷酸合成的限速酶，是氟尿嘧啶類藥物殺傷腫瘤細(xì)胞的關(guān)鍵靶點。腫瘤細(xì)胞過表達(dá)TS與化療耐藥相關(guān)，是導(dǎo)致5-氟尿嘧啶耐藥的機制之一[5]。研究表明，TS重復(fù)序列多態(tài)性可用來預(yù)測腫瘤降期，將TS啟動子串聯(lián)重復(fù)序列作為一種新型的預(yù)測位點決定是否行術(shù)前以5-氟尿嘧啶為基礎(chǔ)的放療用藥[6]。Tan等[7]采用TS基因型指導(dǎo)直腸癌患者的新輔助放化療，將處于T3/T4、N0～2及M0～1階段的結(jié)腸腺癌患者評為生殖型TS基因型，對不同分期的患者采用不同的劑量，分析其病理降級、完全腫瘤反應(yīng)、毒性、復(fù)發(fā)率及總存活率指標(biāo)，研究發(fā)現(xiàn)在實施基于TS的個體化治療后，兩個風(fēng)險組都得到了較高的病理降級率和完全腫瘤反應(yīng)率。

1.1.3二氫嘧啶脫氫酶 二氫嘧啶脫氫酶是5-氟尿嘧啶分解代謝的限速酶，可轉(zhuǎn)化5-氟尿嘧啶為無活性的分解代謝物。二氫嘧啶脫氫酶的表達(dá)水平與5-氟尿嘧啶的有效性和不良反應(yīng)的相關(guān)性已得到了驗證，50%～75%二氫嘧啶脫氫酶缺乏的患者應(yīng)用5-氟尿嘧啶會發(fā)生嚴(yán)重的不良反應(yīng)，甚至致死[8-10]。

1.2奧沙利鉑 奧沙利鉑屬于新的鉑類衍生物，通過產(chǎn)生烷化結(jié)合物作用于DNA，形成鏈內(nèi)和鏈間交聯(lián)，抑制DNA的合成及復(fù)制，終止腫瘤細(xì)胞的復(fù)制，導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞凋亡。晚期結(jié)直腸癌一線化療中，通過長期調(diào)整使用5-氟尿嘧啶/亞葉酸鈣，可以添加奧沙利鉑，不必減少5-氟尿嘧啶/亞葉酸鈣劑量強度，奧沙利鉑可顯著改善抗腫瘤效果[11]。奧沙利鉑聯(lián)合5-氟尿嘧啶/亞葉酸鈣一線治療晚期結(jié)直腸癌是受益的，研究證明可延長無疾病進展時間[12]。奧沙利鉑聯(lián)合5-氟尿嘧啶/亞葉酸鈣輔助治療可顯著提高Ⅱ期或Ⅲ期結(jié)腸癌患者的5年無病生存期和6年總生存時間[13]。

1.2.1谷胱甘肽S轉(zhuǎn)移酶 谷胱甘肽S轉(zhuǎn)移酶(glutathione S transferase,GST)催化具有親電取代基的外源性化合物與內(nèi)源還原谷胱甘肽反應(yīng)的酶，外源性化合物包括多種化療藥物，催化其與谷胱甘肽結(jié)合并排出細(xì)胞外，從而發(fā)揮解毒作用。GST家族中的谷胱苷肽S轉(zhuǎn)移酶P1Ile(105)Val基因多態(tài)性與以劑量依賴方式增加接受奧沙利鉑聯(lián)合5-氟尿嘧啶/亞葉酸鈣化療的晚期結(jié)直腸癌患者的生存率相關(guān)[14]。

1.2.2剪切修復(fù)交叉互補基1 剪切修復(fù)交叉互補基1(excision repair cross complement group 1,ERCC1)是核苷酸外切修復(fù)家族中的重要成員，參與DNA鏈的切割和損傷修復(fù)過程。研究證實，ERCC1表達(dá)水平可以高度預(yù)測Ⅲ期結(jié)腸癌患者化療將受益于5-氟尿嘧啶添聯(lián)合奧沙利鉑的治療，ERCC1表達(dá)水平與奧沙利鉑化療療效和結(jié)腸癌患者生存期呈負(fù)相關(guān)[15-17]。研究發(fā)現(xiàn)，ERCC1 118位點為T/T基因型晚期結(jié)直腸癌患者進行以奧沙利鉑為基礎(chǔ)的化療，其無進展生存期和生存時間均有所下降[18]。

1.2.3著色性干皮病D組基因 著色性干皮病D組基因可能具有預(yù)測結(jié)直腸癌治療效果的價值。研究表明，在預(yù)測鉑類為基礎(chǔ)的晚期結(jié)直腸癌化療療效，著色性干皮病D組基因和Lys751Gln基因多態(tài)性可能是一個重要標(biāo)志物[19]。

1.2.4X線修復(fù)交叉互補基因 X線修復(fù)交叉互補基因上可影響功能的單核苷酸的多態(tài)性，主要為外顯子10上的一個氨基酸改變。研究發(fā)現(xiàn)，X線修復(fù)交叉互補基因外顯子10上的基因多態(tài)性可能與晚期結(jié)直腸癌耐受奧沙利鉑/5-氟尿嘧啶化療有關(guān)[20]。

1.2.5人類乳癌易患基因1 人類乳癌易患基因1在DNA 損傷和修復(fù)中起重要作用，而且還在基因的轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)、細(xì)胞周期調(diào)控、細(xì)胞凋亡和中心體復(fù)制等過程中扮演重要角色。人類乳癌易患基因1的表達(dá)水平與患者對鉑類藥物的療效呈負(fù)相關(guān)[21]。

1.3拓?fù)洚悩?gòu)酶Ⅰ抑制劑 伊立替康是喜樹堿的半合成衍生物，可特異性地與拓?fù)洚悩?gòu)酶Ⅰ結(jié)合，從而阻止斷裂單鏈的再連接，引起DNA雙鏈的斷裂，造成細(xì)胞死亡。伊立替康是晚期結(jié)直腸癌化療方案的標(biāo)準(zhǔn)用藥之一。伊立替康聯(lián)合5-氟尿嘧啶靜脈滴注的不良反應(yīng)較小，療效較好，在晚期結(jié)直腸癌治療中與FOLFOX方案的療效相當(dāng)[22]。

1.3.1尿苷二磷酸葡萄糖醛酸轉(zhuǎn)移酶1A1 尿苷二磷酸葡萄糖醛酸轉(zhuǎn)移酶(uridinediphosphate glucuronosyl transferase，UGT) 1A1編碼 UGT，在治療結(jié)直腸癌之前先基因分型UGT1A1*28基因多態(tài)性，可以優(yōu)化伊立替康的治療，并減少伊立替康相關(guān)的毒性。雖然伊立替康的毒性與UGT1A1*28純合子變異的關(guān)系很強，研究發(fā)現(xiàn)伊立替康的毒性與UGT1A1*28雜合變異也相關(guān)[23]。UGT1A1基因多態(tài)性可預(yù)測嚴(yán)重不良反應(yīng)。純合子UGT1A1*28或6和雜合子UGT1A1*28、6與結(jié)直腸癌患者進行伊立替康化療出現(xiàn)嚴(yán)重中性粒細(xì)胞減少有關(guān)[24]。該多態(tài)性位點已是最為肯定的與結(jié)直腸癌伊立替康化療毒性反應(yīng)相關(guān)的基因多態(tài)性位點。

1.3.2細(xì)胞色素P4503A 細(xì)胞色素P4503A表型劑量計算可使伊立替康毒預(yù)見性提高，從而使嚴(yán)重的嗜中性粒細(xì)胞減少癥的發(fā)生率降低。結(jié)合UGT1A1*28基因分型，細(xì)胞色素P4503A表型測定作為伊立替康個體化治療的一項策略，值得進一步探討[25]。

2 靶向藥物靶點檢測

2.1表皮生長因子受體

2.1.1西妥昔單抗 西妥昔單抗可與表達(dá)于正常細(xì)胞和多種癌細(xì)胞表面的表皮生長因子受體(epidermal growth factor receptor,EGFR)特異性結(jié)合，并競爭性阻斷表皮生長因子和其他配體，是針對EGFR的免疫球蛋白G1單克隆抗體，兩者特異性結(jié)合后，通過對與EGFR結(jié)合的酪氨酸激酶的抑制作用，阻斷細(xì)胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑，從而抑制癌細(xì)胞的增殖，誘導(dǎo)癌細(xì)胞的凋亡，減少基質(zhì)金屬蛋白酶和血管內(nèi)皮生長因子的產(chǎn)生。研究報道，在一線治療K-ras基因野生型的晚期結(jié)直腸癌患者，EGFR單克隆抗體西妥昔單抗可提高反應(yīng)率/無進展生存期和總生存期[26]。研究表明，西妥昔單抗聯(lián)合FOLFIRI可提高晚期結(jié)直腸癌的無進展生存期、總生存期和客觀反應(yīng)率；結(jié)腸癌伴彌漫性肝轉(zhuǎn)移并出現(xiàn)黃疸的患者用西妥昔單抗聯(lián)合 mFOLFOX6治療是有效和可行的[27-28]。只有K-ras基因野生型的結(jié)直腸癌患者對西妥昔單抗有效，可以提高無進展生存期和總生存期，而K-ras基因突變的患者被認(rèn)為對西妥昔單抗是抵抗的。西妥昔單抗目前在全球范圍內(nèi)使用，作為K-ras野生型轉(zhuǎn)移性結(jié)直腸癌患者單藥治療或與化療相結(jié)合，作為第一、第二或第三線藥物使用[29]。

2.1.2帕尼單抗 帕尼單抗為完全人源化單克隆抗體，是免疫球蛋白G2單克隆抗體，與EGFR具有高親和性。帕尼單抗與EGFR相結(jié)合，可阻止其與表皮生長因子或轉(zhuǎn)化生長因子α結(jié)合，從而阻斷癌細(xì)胞生長。研究表明在轉(zhuǎn)移性結(jié)直腸癌患者中，帕尼單抗/FOLFIRI方案的耐受性良好，表現(xiàn)出很好的活性，值得進一步研究[30]。帕尼單抗治療轉(zhuǎn)移性結(jié)直腸癌患者的疾病控制率為66.6%，帕尼單抗治療轉(zhuǎn)移性結(jié)直腸癌患者是一個安全的選擇[31]。帕尼單抗聯(lián)合靜脈化療和單藥治療轉(zhuǎn)移性結(jié)直腸癌可提高反應(yīng)率和無進展生存期，但只有K-ras為野生型的患者對帕尼單抗的治療有效[32]。

2.2貝伐單抗 貝伐單抗是一種重組的人類單克隆免疫球蛋白G1抗體，可結(jié)合VEGF并防止其與內(nèi)皮細(xì)胞表面的受體結(jié)合，進而減少腫瘤微血管生成并抑制腫瘤轉(zhuǎn)移病灶進展。研究證實，貝伐單抗與5-氟尿嘧啶/亞葉酸鈣聯(lián)合應(yīng)用比5-氟尿嘧啶/亞葉酸鈣單藥能提高有效率、延長疾病進展時間和中位生存率[33]。另一研究證明，貝伐單抗聯(lián)合5-氟尿嘧啶為基礎(chǔ)的化療可以延長轉(zhuǎn)移性結(jié)直腸患者的生存時間，差異有統(tǒng)計學(xué)意義[34]。研究表明，可切除的肝轉(zhuǎn)移的結(jié)直腸癌患者術(shù)前給予貝伐單抗聯(lián)合FOLFIRI化療是可行的，但還需要進一步研究，以確定其臨床相關(guān)性[35]。

3 小 結(jié)

結(jié)直腸癌患者的個體化治療是未來治療的方向，藥敏基因檢測是實現(xiàn)個體化治療的有效方法。腫瘤基因多態(tài)性是引起藥物敏感性和疾病易患性的物質(zhì)基礎(chǔ)，在定量、取材和測量方面具有優(yōu)勢。在為結(jié)直腸癌患者選擇個體化治療之前，先對患者最新的腫瘤組織進行必要的藥敏基因檢測，然后決定適合患者的最佳治療方案，將不良反應(yīng)、無效治療降到最低。隨著臨床研究及藥敏基因檢測不斷進步，結(jié)直腸癌患者將從中受益。目前還需要開展更多大樣本的前瞻性研究，并確?；颊呔哂薪y(tǒng)一的臨床特征以及采用科學(xué)的實驗方法，同時結(jié)合其他一些預(yù)后預(yù)測指標(biāo)，以期建立更加完善的治療選擇標(biāo)準(zhǔn)。

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