亞甲基四氫葉酸還原酶C667T基因多態(tài)性與甲氨蝶呤不良反應(yīng)的相關(guān)性

武丹威，杜 欣，朱思源，董 迪，甄健存，張 威

0 引言

甲氨蝶呤(Methotrexate，MTX)是臨床上重要的周期特異性細胞毒藥物，通過與細胞內(nèi)二氫葉酸還原酶結(jié)合，競爭性地抑制二氫葉酸還原酶活性，阻斷二氫葉酸轉(zhuǎn)化為具有生物活性的四氫葉酸，從而使細胞的DNA和RNA合成中斷，進而抑制腫瘤細胞增殖。目前MTX是臨床上治療骨肉瘤及血液系統(tǒng)腫瘤的基石藥物之一。但在臨床治療中，MTX可引起嚴重不良反應(yīng)，如血液系統(tǒng)毒性、肝腎毒性及皮膚黏膜毒性等，而其不良反應(yīng)常表現(xiàn)出顯著的個體差異性，因此很難預(yù)測[1]。目前的研究認為，亞甲基四氫葉酸還原酶(Methylenetetrahydrofolate reductase,MTHFR)C667T基因多態(tài)性可能可以預(yù)測患者血藥濃度及不良反應(yīng)，但并未得到一致結(jié)論。

因此,本研究以目前研究為基礎(chǔ)，對在骨肉瘤、血液系統(tǒng)腫瘤中MTHFR C667T基因多態(tài)性與MTX不良反應(yīng)相關(guān)性進行闡述，以期為臨床實踐提供依據(jù)。

1 MTHFR C667T簡介

MTHFR是葉酸-甲硫氨酸代謝途徑中的關(guān)鍵酶，可以使5,10-亞甲基四氫葉酸還原為5-甲基四氫葉酸，從而為體內(nèi)嘌呤、嘧啶的合成及DNA、RNA、蛋白質(zhì)的甲基化提供甲基，還可維持體內(nèi)正常的同型半胱氨酸(Hcy)水平[2]。

MTHFR基因677位的堿基C被T置換，導(dǎo)致編碼區(qū)域222位丙氨酸替換為纈氨酸，上述堿基置換造成編碼MTHFR蛋白特定區(qū)域的密碼子發(fā)生改變，對酶的穩(wěn)定性和生物學(xué)功能可能有影響。在Yang等[3]針對中國漢族人群的研究中，共納入健康成人14 405人，CC基因型占比32.84%，CT基因型和TT基因型分別占比43.92%和23.24%。在體外研究MTHFR的活性中，TT基因型酶活性為30%，雜合基因型酶活性為60%。酶活性降低可能導(dǎo)致5,10-亞甲基四氫葉酸生成障礙，甲硫氨酸途徑受阻，DNA甲基化水平異常，協(xié)同MTX在細胞內(nèi)抑制二氫葉酸轉(zhuǎn)化為四氫葉酸，從而影響DNA的合成與修復(fù)，導(dǎo)致全身毒性反應(yīng)。因此，從理論上推測，TT基因型患者更容易受到MTX誘導(dǎo)的潛在毒性，包括骨髓抑制、肝毒性和口腔黏膜炎等。

2 MTHFR的C667T與骨肉瘤患者應(yīng)用MTX出現(xiàn)不良反應(yīng)關(guān)系

美國國家綜合癌癥網(wǎng)絡(luò)《骨腫瘤臨床實踐指南2021年版》[4]，《骨腫瘤診斷、治療和隨訪指南2010年版》[5]，《中國骨肉瘤臨床循證診療指南2018年版》[6]化療均推薦了大劑量MTX(>500 g/m2)作為骨肉瘤一線化療藥物?，F(xiàn)就MTHFR C667T基因多態(tài)性對于MTX血藥濃度、肝損傷及血液系統(tǒng)毒性進行文獻綜述。

2.1 MTHFR C667T基因多態(tài)性與MTX血藥濃度的相關(guān)性 Xu等[7]共納入109例中國骨肉瘤患者，在給予MTX (10 g/m2)后0、24、48、72 h測定MTX血藥濃度。24.8%(27/109)患者在72 h出現(xiàn)MTX延遲排泄，TT基因型出現(xiàn)比例更高(P=0.002)。而在Lambrecht等[8]的研究中，共納入48例兒童骨肉瘤患者給予MTX 12 g/m2，TT基因型與CC/CT基因型相比并未發(fā)現(xiàn)MTX血藥濃度在72 h升高。Park等[9]納入37例小兒骨肉瘤患者，MTX 15 g/m2治療后，MTX血藥濃度與MTHFR C667T基因多態(tài)性無相關(guān)性。Xie等[10]研究顯示，給予高劑量MTX的骨肉瘤患者MTHFR C667T基因多態(tài)性與MTX初始血藥濃度(r=0.024，P=0.867)和延遲排泄(r=-0.136，P=0.305)無關(guān)。上述研究均表明，MTX初始血藥濃度和延遲排泄可能與MTHFR C667T基因多態(tài)性無關(guān)。

2.2 MTHFR C667T基因多態(tài)性與應(yīng)用MTX出現(xiàn)肝損傷的研究 Xie等[10]發(fā)現(xiàn)，在給予高劑量MTX的骨肉瘤患者中，59例骨肉瘤患者TT基因型占比40.7%，76.17%TT基因型患者出現(xiàn)G3/4肝毒性 (P=0.043)。Hagleitner等[11]針對MTHFR C667T基因多態(tài)性與MTX肝毒性發(fā)生風(fēng)險的Meta分析中，共納入98例兒童骨肉瘤患者和急性淋巴細胞白血病患者，采用廣義估計方程分析,顯示T與C等位基因相比,發(fā)生肝毒性的風(fēng)險增加(OR=1.8，95%CI：1.0～3.2，P=0.04)。Xu等[7]納入109例MTX治療的中國骨肉瘤患者，TT基因型患者出現(xiàn)嚴重肝毒性的發(fā)生率是其他基因型患者的1.98倍(OR=1.98，95%CI：1.15～3.4，P=0.01)。

Lambrecht等[8]的研究顯示，48例兒童骨肉瘤患者接受高劑量MTX (12 g/m2)，與CC/CT基因型相比，TT基因型沒有表現(xiàn)出更多的毒性包括肝毒性。Park等[12]研究表明，接受大劑量MTX的骨肉瘤患者，T基因型攜帶者有肝毒性增加的趨勢，但差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P=0.069)。宋再偉等[13]對于骨肉瘤患者MTHFR C667T基因多態(tài)性與大劑量MTX不良反應(yīng)相關(guān)性的Meta分析顯示，MTHFR C667T對于G1-4、G1-2、G3-4肝毒性均不具有相關(guān)性，但由于Meta分析只納入2項研究，發(fā)表偏倚無法排除。因此，對于MTHFRC667T基因多態(tài)性與應(yīng)用MTX出現(xiàn)肝損傷的相關(guān)性仍需要進一步研究。

2.4 MTHFR C667T基因多態(tài)性與應(yīng)用MTX出現(xiàn)口腔黏膜炎的研究 在Xu等[7]的研究中，109例接受大劑量MTX化療的中國骨肉瘤患者，TT基因型患者口腔黏膜炎的發(fā)生率是其他基因型的2.06倍(95%CI：1.06～4.0，P=0.04)。Xie等[10]納入，59例骨肉瘤患者，僅12.5%的TT基因型患者出現(xiàn)口腔黏膜炎(P=0.918)。在宋再偉等[13]對于骨肉瘤患者MTHFR C667T基因多態(tài)性與大劑量MTX不良反應(yīng)相關(guān)性的Meta分析中，MTHFR C667T基因多態(tài)性與G1-2口腔黏膜炎的發(fā)生率無關(guān)(P>0.05)。基于以上研究，可以得出MTHFR C667T基因多態(tài)性與G1-2口腔黏膜炎的發(fā)生率無關(guān)的結(jié)論，其原因可能在于納入部分研究患者已使用亞葉酸鈣漱口預(yù)防。

3 MTHFR C667T基因多態(tài)性與血液系統(tǒng)腫瘤患者應(yīng)用MTX出現(xiàn)不良反應(yīng)的關(guān)系

美國國家綜合癌癥網(wǎng)絡(luò)(NCCN)急性淋巴細胞白血病(2015年版)[16]，《中國成人急性淋巴細胞白血病診斷與治療指南(2021年版)》[17]化療均推薦MTX作為一線化療藥物。現(xiàn)就MTHFR C667T基因多態(tài)性對于血液系統(tǒng)腫瘤MTX血藥濃度、肝損傷及血液系統(tǒng)毒性進行分析。

3.1 MTHFR C667T基因多態(tài)性與MTX血藥濃度的相關(guān)性 在Suthandiram等[18]針對MTX通路基因多態(tài)性對亞洲成人急性淋巴細胞白血病或非霍奇金淋巴瘤患者，大劑量MTX (1～1.5 g/m2)治療48 h后，TT基因型患者的MTX血藥濃度明顯升高(P<0.05)。在Erculj等[19]的研究中，30例T細胞非霍奇金淋巴瘤兒童患者攜帶至少1個T等位基因在第3個MTX周期的時間—濃度曲線水平下MTX面積顯著增加(P=0.003)。在Faganel等[20]的研究中，TT基因型患者MTX清除率下降至73.8%。Kantar等[21]研究了37例急性淋巴母細胞白血病或非霍奇金淋巴瘤患兒的MTHFR C677T基因多態(tài)性與大劑量MTX藥物濃度和毒性之間的關(guān)系。研究表明，TT基因型患者相較于其他基因型患者，24 h MTX血藥濃度顯著升高(P=0.009)。

Shimasaki等[22]的研究共納入15例急性淋巴母細胞白血病或淋巴母細胞淋巴瘤患兒，給予3 g/m2MTX，合計43個療程，回顧性分析發(fā)現(xiàn)，MTHFR C677T基因多態(tài)性在MTX 48 h血藥濃度和不良反應(yīng)方面無統(tǒng)計學(xué)意義差異。Frikha等[23]的研究納入35例急性淋巴細胞白血病患者，48 h測定MTX血藥濃度，MTHFR C677T基因多態(tài)性攜帶者與較高的MTX血漿濃度可能無關(guān)(P=0.34)。Avivi等[24]納入69例非霍奇金淋巴瘤患者，接受單次2～3.5 g/m2MTX，未發(fā)現(xiàn)所研究的基因型與24 h、48 h的MTX水平風(fēng)險升高相關(guān)。

3.2 MTHFR C667T基因多態(tài)性與應(yīng)用MTX出現(xiàn)肝損傷的研究 Ongaro等[25]納入122例急性淋巴細胞白血病意大利患者，每周接受15～20 mg/m2MTX，療程為2～3年，研究表明，MTHFR基因多態(tài)性顯著增加肝毒性風(fēng)險(OR=5.23，95%CI：1.13～21.95)。在Yang等[26]的研究中，MTHFR C677T基因多態(tài)性與MTX引起的毒性風(fēng)險顯著相關(guān)，包括肝毒性(TT/CTvs.CC，OR=1.70，95%CI：1.05～2.75)。在Suthandiram等[18]針對MTX通路基因多態(tài)性對亞洲成人急性淋巴細胞白血病或非霍奇金淋巴瘤患者的研究中，TT基因型患者肝毒性風(fēng)險明顯增加 (OR=3.92，95%CI：1.01～15.11，P=0.036)。在Tantawy等[27]納入的40例急性淋巴細胞白血病患者中，采用改良ALL-BFM 90化療方案，TT基因型與MTX引起的III/IV級毒性增加相關(guān)，其中在轉(zhuǎn)氨酶升高的患者中，TT基因型占比87.5%，CC基因型占比15.3%。同時TT基因型與5年復(fù)發(fā)顯著相關(guān)的占56.3%，而CT基因型為18.2%，CC基因型為0%。TT基因型患者與CC基因型患者相比，5年生存率顯著降低(P<0.001)。

Liu等[31]對181例中國急性淋巴細胞白血病患兒MTHFR C667T基因型與MTX不良反應(yīng)相關(guān)性的研究中，T基因攜帶者與肝毒性不相關(guān)。Chiusolo等[32]的研究中，MTHFR C677T基因多態(tài)性對毒性、總生存期和無進展生存期無顯著影響。黃琳等[33]評價中國人群MTHFR基因多態(tài)性與MTX治療急性淋巴細胞白血病不良反應(yīng)的關(guān)聯(lián)性，各研究間無統(tǒng)計學(xué)異質(zhì)性，MTHFR C677T基因多態(tài)性與肝毒性發(fā)生風(fēng)險差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。基于以上文獻可以看出，血液系統(tǒng)腫瘤中，MTHFR C667T基因多態(tài)性與應(yīng)用MTX出現(xiàn)肝損傷無關(guān)。

3.3 MTHFRC667T多態(tài)性與應(yīng)用MTX出現(xiàn)血液系統(tǒng)毒性的研究 Suthandiram等[18]納入71例亞洲成人急性淋巴細胞白血病或非霍奇金淋巴瘤患者，研究發(fā)現(xiàn)，MTHFR 677 TT純合子患者與造血功能異常的風(fēng)險增加相關(guān)(OR=9.03，95%CI=2.28～36.16，P=0.002)。Erculj等[19]的研究表明，對于T細胞非霍奇金淋巴瘤兒童患者，攜帶至少1個MTHFR 677T等位基因的患兒白細胞減少(P=0.006)或血小板減少(P=0.041)的幾率更高。Ongaro等[25]在意大利成人急性淋巴細胞白血病患者接受MTX治療的研究中，MTHFR C677T基因多態(tài)性增加白細胞減少和發(fā)現(xiàn)胃腸道毒性的風(fēng)險，同時TT基因型患者的總生存率明顯降低(OR=2.37，95%CI：1.46～8.45)。在Yang等[26]對于 MTHFR基因多態(tài)性與MTX引起急性淋巴細胞白血病患者不良反應(yīng)的Meta研究中，MTHFR C677T多態(tài)性與骨髓抑制明顯相關(guān)(TTvs.CT/CC，OR=2.82，95%CI：1.25～6.34)、口腔黏膜炎(TT/CTvs.CC，OR=3.68，95%CI：1.73～7.85)、胃腸道毒性(TT/CTvs.CC，OR=2.36，95%CI：1.36～4.11)。Aráoz等[34]納入286例急性淋巴細胞白血病患兒，發(fā)現(xiàn)攜帶MTHFR 677T等位基因和MTX日劑量>2 g/m2的患兒(n=286)出現(xiàn)嚴重白細胞減少(P=0.004)和中性粒細胞減少(P=0.003)的風(fēng)險增加。Tantawy等[27]在急性淋巴細胞白血病患者的研究中發(fā)現(xiàn)，TT基因型與MTX引起的III/IV級毒性增加相關(guān)，其中粒細胞減少的患者TT基因型占比78.7%，CC基因型占比7.7%。Liu等[31]在181例急性淋巴細胞白血病患兒MTHFR基因型與MTX不良反應(yīng)相關(guān)性的研究中發(fā)現(xiàn)，MTHFR 677T基因攜帶者出現(xiàn)血小板減少的風(fēng)險更高(OR=5.21，95%CI：1.18～23.01，P<0.017)。Lu等[35]對于 MTHFR C677T基因多態(tài)性與兒童非霍奇金淋巴瘤患者高劑量MTX(5 g/m2)相關(guān)毒性之間關(guān)系的研究中，發(fā)現(xiàn)T等位基因更容易發(fā)生白細胞減少(38.5%vs.50.3%，P=0.025)及血小板減少(22.0%vs.32.4%，P=0.028)，MTHFR C677T基因多態(tài)性與骨髓抑制(TTvs.CT/CC，OR=2.82，95%CI：1.25～6.34)相關(guān)。Erculj等[19]納入30例T細胞非霍奇金淋巴瘤兒童患者，發(fā)現(xiàn)T基因型與其他基因型相比，其白細胞減少(P=0.041)和血小板減少(P=0.006)更為常見。

3.4 MTHFR C667T基因多態(tài)性與應(yīng)用MTX出現(xiàn)口腔黏膜炎的研究 Yang等[26]在MTHFR基因多態(tài)性與MTX引起急性淋巴細胞白血病患者不良反應(yīng)的Meta研究中，發(fā)現(xiàn)MTHFR C677T多態(tài)性與口腔黏膜炎顯著相關(guān)(CTvs.CC，OR=3.68，95%CI：1.73～7.85)。在Tantawy等[27]對于急性淋巴細胞白血病患者的研究中，發(fā)現(xiàn)TT基因型與MTX引起的III/IV級毒性增加相關(guān)，其中在出現(xiàn)口腔黏膜炎的患者中，TT基因型占比81.3%，CC基因型占比7.7%(P<0.000 1)。Lu等[35]對于MTHFR C677T基因多態(tài)性與兒童非霍奇金淋巴瘤患者高劑量MTX(5 g/m2)相關(guān)毒性之間關(guān)系的研究中，T等位基因更容易發(fā)生口腔黏膜炎(P=0.034)。Faganel等[20]在在兒童急性淋巴細胞白血病和惡性淋巴瘤中MTX與MTHFR C677T基因多態(tài)性的研究中，在TT基因型患者與口腔黏膜炎的發(fā)生明顯相關(guān)(OR=23，95%CI：2.1～240)。

綜上所述，MTHFR C667T基因型與骨肉瘤患者的血藥濃度、口腔黏膜炎可能無關(guān)，但此基因型可能更易出現(xiàn)血液系統(tǒng)毒性、肝臟損傷；MTHFR C667T基因型與血液系統(tǒng)腫瘤的血藥濃度、肝臟損傷、口腔黏膜炎可能無關(guān)，但此基因型更易出現(xiàn)血液系統(tǒng)毒性。以上研究尚未得出確切結(jié)論，其原因在于：①研究規(guī)模有限，納入例數(shù)較少，且多為單中心、小型隊列研究；②研究方案及判別標準也存在一定的差異；③未考慮種族基因型；④MTX治療合并用藥，患者基礎(chǔ)葉酸水平尚未考慮。因此，關(guān)于MTHFRC667T基因型對于MTX毒性的影響仍需進一步研究。