UGT1A1*28和UGT1A1*6基因多態(tài)性與伊立替康不良反應的關系

張 勇，蘇 丹，郭曉川，房 慧，白 莉

解放軍總醫(yī)院 腫瘤內科，北京 100853

UGT1A1*28和UGT1A1*6基因多態(tài)性與伊立替康不良反應的關系

張 勇，蘇 丹，郭曉川，房 慧，白 莉

解放軍總醫(yī)院 腫瘤內科，北京 100853

目的探討UGT1A1*28和UGT1A1*6基因多態(tài)性在中國人中的分布，并評價其與伊立替康不良反應之間的關系。方法收集2011年3月- 2012年3月在我科住院治療的158例惡性腫瘤患者的外周血，檢測其UGT1A1*28和UGT1A1*6基因型，其中132例使用伊立替康方案化療，比較不同基因型患者的不良反應差異。結果158例中，UGT1A1*28野生型TA6/6者126例(79.7%)，雜合突變型TA6/7者30例(19.0%)，純合突變型TA7/7者2例(1.3%)；64例進行UGT1A1*6基因檢測，G/G野生型40例(62.5%)，G/A雜合突變型23例(35.9%)，A/A純合突變型1例(1.6%)。UGT1A1*28基因突變可增加2 ～ 4級遲發(fā)性腹瀉發(fā)生率(TA6/6者15.0%、TA6/7者34.8%、TA7/7者50.0%，P=0.000)；聯合UGT1A1*28和UGT1A1*6基因型，野生型(TA6/6且G/G)患者發(fā)生2～4級遲發(fā)性腹瀉和3～4級中性粒細胞減少的概率明顯低于單點變異型和雙點變異型(13.0%、22.2%、100.0%，P=0.004；8.7%、25.9%、66.7%，P=0.045)。結論UGT1A1*28和UGT1A1*6基因突變患者使用含伊立替康化療方案時不良反應發(fā)生率較高。與單一檢測一個位點相比，聯合檢測UGT1A1*28和UGT1A1*6基因型能更準確地預測伊立替康不良反應。

UGT1A1；基因多態(tài)性；伊立替康；不良反應

伊立替康(irinotecan，CPT-11)是半合成水溶性喜樹堿衍生物，目前廣泛應用于胃腸癌和小細胞肺癌的治療，但其臨床應用受到不良反應的限制，且個體差異明顯。遲發(fā)性腹瀉和中性粒細胞減少是伊立替康的劑量限制性毒性，兩者發(fā)生率分別可達到約30%和46%，甚至可導致患者死亡[1]。藥物代謝的遺傳多態(tài)性是造成個體間不良反應差異的主要因素之一。伊立替康在人體組織內被羧酸酯酶(carboxylesterases，CE)水解轉化為7-乙基-10-羥基喜樹堿(7-ethyl-10-hydroxy-camptothecin，SN-38)，SN-38為DNA拓撲異構酶Ⅰ(TopoⅠ)抑制劑，CPT-11及SN-38作用于細胞周期S期，通過抑制TopoⅠ，誘導DNA單鏈損傷、阻斷DNA復制而產生細胞毒效應[2-3]。研究證實尿苷二磷酸葡糖苷酸轉移酶1A1(UGT1A1)是SN-38體內代謝失活的關鍵酶，使SN-38轉變?yōu)樘腔疭N-38(SN-38G)，UGT1A1酶的功能及其基因多態(tài)性(SNP)與伊立替康的毒性有著密切關系[4-5]。此外，亦有研究證實，不同人種的UGT1A1基因多態(tài)性分布存在明顯差異，這可能導致伊立替康在不同人種的不良反應存在差異[6]。為進一步明確中國人UGT1A1基因多態(tài)性的分布情況、了解UGT1A1基因多態(tài)性與伊立替康毒性的關系、探討檢測UGT1A1基因多態(tài)性對指導個體化治療的臨床意義，本研究對158例腫瘤患者的UGT1A1基因多態(tài)性進行檢測，并對采用伊立替康化療的患者情況進行分析。

對象和方法

1 研究對象 2011年3月- 2012年3月在我科住院治療的158例惡性腫瘤患者。腸癌105例、胃癌21例、肺癌26例、其他癌腫6例。所有患者均進行UGT1A1*28基因型檢測，64例同時進行UGT1A1*6基因型檢測；132例使用伊立替康為基礎化療方案。

2 UGT1A1基因檢測 收集患者治療前的外周血2 ml，抗凝處理后凍存于-20℃冰箱，根據外周血DNA提取試劑盒操作手冊(北京天根公司)，分批次統(tǒng)一提取基因組DNA。應用Primer5.0軟件設計引物，PCR法擴增UGT1A1基因的相應片段，每個25 μl的PCR反應包括5 ng模板DNA、10×KOD plus buffer、1mmol/L dNTPs、0.4 mmol/L MgSO4、0.5 U KOD plus酶 (日本 TOYOBO 公司 )、0.25μmol/L正向和反向引物。PCR反應條件為：初始變性94℃2 min 30 s；變性94℃ 30 s，各個退火溫度1 min，延伸68℃ 1 min，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℃。應用ABI-3730測序儀雙向測序分析PCR產物，Polyphred5.04對SNP進行檢測分析，全部SNP經過人工校讀。

3 藥物不良反應評價標準 依據美國國立癌癥研究所藥物不良反應評價標準(NCI-CTCAE)4.0，對中性粒細胞減少、遲發(fā)性腹瀉進行評價。

4 統(tǒng)計學方法 應用SPSS18.0軟件對所有數據進行統(tǒng)計學分析，率的比較采用χ2檢驗或Fisher'S精確概率法，以P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

結 果

1 UGT1A1*28基因多態(tài)性分布 158例患者中，126例(79.7%)UGT1A1基因啟動子區(qū)TA序列呈6次重復，為TA6/6野生型；30例(19.0%)UGT1A1基因啟動子區(qū)TA序列呈6次和7次重復，為TA6/7雜合突變型；2例(1.3%)呈7次重復，為TA7/7純合突變型。UGT1A1*28基因多態(tài)性測序結果見圖1。

2 UGT1A1*6基因多態(tài)性分布 158例患者中64例進行了UGT1A1*6基因檢測，40例(62.5%)UGT1A1基因第1外顯子211位點為G/G野生型；23例(35.9%)UGT1A1基因第1外顯子211位點為G/A雜合突變型；1例(1.6%)UGT1A1基因第1外顯子211位點為A/A純合突變型。UGT1A1*6基因多態(tài)性測序結果見圖2。

3 UGT1A1*28及UGT1A1*6基因多態(tài)性分布 上述64例同時進行了UGT1A1*28及UGT1A1*6基因檢測，根據突變數將其分為3組：野生型(TA6/6且G/G)27例(42.2%)，單點變異型(TA6/7且G/G、TA6/6且G/A)33例(51.6%)，雙點變異型(TA6/7且G/A、TA7/7且G/G、TA6/6且A/A)4例(6.2%)。見表1。

圖 1 UGT1A1*28基因多態(tài)性代表性測序結果Fig. 1 Polymorphism sequencing of wild type TA 6/6 (A),heterozygotic genotype TA 6/7 (B), and homozygotic genotype TA 7/7 (C) in UGT1A1*28 gene

圖 2 UGT1A1*6基因多態(tài)性代表性測序結果Fig. 2 Polymorphism sequencing of wild type G/G (A), heterozygotic genotype G/A (B) and homozygotic genotype A/A (C) in UGT1A1*6 gene

表1 本研究與其他研究中UGT1A1基因多態(tài)性分布情況的比較Tab. 1 Distribution of UGT1A1 gene polymorphism in this and other studies

4 伊立替康化療患者的基本情況 化療患者132例，其中男性90例，女性42例。發(fā)病年齡24 ～74歲，中位年齡43.5歲。結直腸癌90例，胃癌15例，肺癌22例，其他部位腫瘤5例。KPS評分90分116例，80分15例，70分1例。一線治療78例，二線45例，三線及多線9例。132例均進行UGT1A1*28位點基因檢測，其中53例同時檢測UGT1A1*6基因位點。見表2。

5 UGT1A1基因多態(tài)性與伊立替康不良反應的相關性 132例中，UGT1A1*28野生型、雜合突變型和純合突變型患者2 ～ 4級遲發(fā)性腹瀉的發(fā)生率分別為15.0%、34.8%和50.0%，且升高趨勢差異有統(tǒng)計學意義(P=0.000)；但其3 ～ 4級遲發(fā)性腹瀉和中性粒細胞減少的發(fā)生率差異無統(tǒng)計學意義(P＞0.05)。UGT1A1*6位點各基因型患者遲發(fā)性腹瀉及中性粒細胞減少的發(fā)生率均呈逐漸升高趨勢，其中3 ～ 4級中性粒細胞減少的發(fā)生率分別為12.1%、31.6%和100%。聯合UGT1A1*28和UGT1A1*6兩位點，將53例分為UGT1A1野生型、單點變異型和雙點變異型3組，遲發(fā)性腹瀉和中粒細胞減少的發(fā)生率均呈逐漸升高趨勢，其中2 ～4級遲發(fā)性腹瀉和3 ～ 4級中性粒細胞減少發(fā)生率差異有統(tǒng)計學意義(P=0.004，P=0.045)。見表3。

表2 132例使用伊立替康化療方案患者的基本信息Tab. 2 Baseline parameters of 132 patients on irinotecan chemotherapy

討 論

UGT酶是伊立替康代謝的關鍵酶。國內外多項研究表明UGT1A1基因多態(tài)性與該酶的功能密切相關。UGT1A1基因多態(tài)性可引起UGT1A1酶活性下降或缺失，進而影響伊立替康在人體內的代謝，造成其活性產物SN-38在體內蓄積，從而產生相關不良反應。文獻報道的UGT1A1基因位點的改變多達50余種，其中UGT1A1*28和UGT1A1*6基因多態(tài)性與伊立替康不良反應的關系尤為引人關注[7-9]。

研究顯示，UGT1A1*28純合突變TA7/7在高加索人群和非洲人群中分布較高，分別占人群的10% ～ 15%和12% ～ 27%[6,10]。在亞洲人群中，該突變發(fā)生率僅為1.2%～4.7%[4,11-13]。UGT1A1*6在亞洲人群中報道較多[14-15]。韓國學者提出，由于UGT1A1*28在韓國人中非常少見，UGT1A1*6可以取代UGT1A1*28的作用[16]。本研究中158例患者檢測UGT1A1*28基因型，僅有2例(1.3%)為TA7/7純合突變，64例完成UGT1A1*6檢測者中A/A純合突變僅1例(1.6%)，與王巖等[13,17]報道的比例相似(TA7/7 4.3%，A/A 4.3%)，與以往漢族人群報告的結果基本相符，遠低于高加索人和非洲人群。

表3 UGT1A1基因多態(tài)性與遲發(fā)性腹瀉、中性粒細胞減少的相關性Tab. 3 Correlation of UGT1A1 gene polymorphism with delayed diarrhea and neutropenia (n, %)

藥代動力學研究顯示，UGT1A1*28和UGT1A1*6突變型患者較野生型患者的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-時曲線下面積明顯升高，這表示UGT1A1基因突變型患者，尤其是純合突變型患者發(fā)生伊立替康相關不良反應的風險可能會更高[18]。多項研究已經證實了這一推論，UGT1A1*28及UGT1A1*6突變型患者遲發(fā)性腹瀉或中性粒細胞減少的發(fā)生率明顯升高[5,11,13,15-17,19-20]。本研究中132例惡性腫瘤患者使用了以伊立替康為基礎的化療方案，發(fā)現UGT1A1*28基因突變可以增加患者發(fā)生2 ～ 4級遲發(fā)性腹瀉的風險，野生型、雜合突變型和純合突變的發(fā)生率逐漸升高(15.0%、34.8%、50.0%，P=0.000)， 這 與 Zhou 和 Massacesi等[2,5]的 研 究結果相符。這一結果的原因可能是突變數增多導致UGT酶活性逐步下降，滅活SN-38能力逐漸降低，具體機制仍有待驗證。與Han等[16]的結果類似，該位點基因多態(tài)性與中性粒細胞減少不相關，這可能與亞洲人UGT1A1*28基因突變發(fā)生率較低有關。因此，我們進一步檢測了其中53例患者的UGT1A1*6基因多態(tài)性，UGT1A1*6突變可增加患者3 ～ 4級中性粒細胞減少發(fā)生比例(野生型12.1%、雜合突變型31.6%、純合突變型100%，P=0.038)。在進一步的分析中，我們根據UGT1A1*28和UGT1A1*6位點的基因突變情況，將53例可評價不良反應的患者分為野生型、單點變異型和雙點變異型3組，發(fā)現3組間2 ～ 4級遲發(fā)性腹瀉和3 ～ 4級中性粒細胞減少發(fā)生率差異均有統(tǒng)計學意義(P=0.004，P=0.045)。與歐美人群相比，UGT1A1*28和UGT1A1*6基因突變在中國人群中較常見，隨突變數增多，UGT酶活性逐漸下降，導致伊立替康代謝障礙，造成不良反應發(fā)生率升高。這提示在臨床工作中聯合檢測UGT1A1*28和UGT1A1*6基因多態(tài)性更有助于預測伊立替康不良反應。本研究中，UGT1A1*6純合突變型僅有1例，樣本量過少，統(tǒng)計結果說服力不足，結論仍需大樣本數據驗證。

綜上所述，UGT1A1基因多態(tài)性與伊立替康藥物毒性存在密切聯系。治療前檢測患者基因型將有助于預測不良反應，指導臨床用藥，規(guī)避相關風險，對實現腫瘤個體化治療有重要意義。

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Relationship between UGT1A1*28 and UGT1A1*6 gene polymorphism and adverse reactions of irinotecan-based chemotherapy

ZHANG Yong, SU Dan, GUO Xiao-chuan, FANG Hui, BAI Li
Department of Oncology, Chinese PLA General Hospital, Beijing 100853, China
Corresponding author: BAI Li. Email: baili_0795@163.com

ObjectiveTo assess the correlation of UGT1A1*28 and UGT1A1*6 gene polymorphism with adverse reactions of irinotecan-based chemotherapy by analyzing the distribution of UGT1A1 gene polymorphism in Chinese people. Methods Peripheral blood samples were taken from 158 malignant tumor patients admitted to our hospital from March 2011 to March 2012.Their UGT1A1*28 and UGT1A1*6 genotypes were detected by direct sequencing. Of the 158 patients, 132 received irinotecan chemotherapy. The adverse reactions to irinotecan chemotherapy were compared in patients with different genotypes. Results Among the 158 patients with UGT1A1*28 gene, wild genotype TA6/6, heterozygotic mutation genotype TA6/7, and homozygotic mutation genotype TA7/7 were detected in 126 (79.7%), 30 (19.0%), and 2 (1.3%) patients, respectively. Among the 64 patients with UGT1A1*6 gene, wild genotype G/G, heterozygotic mutation genotype G/A, and homozygotic mutation genotype A/A were detected in 40 (62.5%), 23 (35.9%), and 1 (1.6%) patients, respectively. The incidence of grades 2-4 delayed diarrhea was lower in patients with wild genotype TA6/6 than in those with wild genotypes TA6/7 and TA7/7 (15.0% vs 34.8% and 50.0%，P=0.000).The incidence of grades 3-4 neutropenia was signi fi cantly lower in patients with wild genotypes TA6/6 and G/G than in those with a heterozygotic or homozygotic mutation genotype or with both heterozygotic and homozygotic mutation genotypes (13.0% vs 22.2% and 100.0%, P=0.004；8.7% vs 25.9% and 66.7%, P=0.045).ConclusionThe incidence of adverse reactions to irinotecan chemotherapy is high in patients with UGT1A1*28 and UGT1A1*6 gene mutations. Detection of UGT1A1*28 and UGT1A1*6 genotypes can more accurately predict the adverse reactions to irinotecan chemotherapy than detection of UGT1A1*28 or UGT1A1*6 genotype.

UGT1A1; gene polymorphism; irinotecan; adverse reaction

R 730.53

A

2095-5227(2014)05-0489-05

10.3969/j.issn.2095-5227.2014.05.025

時間：2014-01-20 09:54

http://www.cnki.net/kcms/detail/11.3275.R.20140120.0954.001.html

2013-11-11

張勇，男，在讀碩士。研究方向：消化系統(tǒng)腫瘤。Email:yongzhsd@163.com

白莉，女，博士，主任醫(yī)師。Email: baili_0795@163.com