非小細(xì)胞肺癌功能基因與化療藥物療效關(guān)系的研究進(jìn)展

趙云龍 劉 陽(yáng)

（1.解放軍總醫(yī)院第四醫(yī)學(xué)中心，北京 100048；2.解放軍總醫(yī)院，北京 100853）

化療是惡性腫瘤最常見(jiàn)的治療方法?；熕幬锿ǔＷ饔糜诳焖俜至训募?xì)胞，抑制細(xì)胞DNA 合成復(fù)制、微管形成，代謝關(guān)鍵酶活性，直接破壞和殺傷癌細(xì)胞。近50 年來(lái)，化療雖然取得了重大進(jìn)展，但是，臨床上一些經(jīng)循證醫(yī)學(xué)研究公認(rèn)為對(duì)某種腫瘤有效的化療方案，對(duì)某些患者卻毫無(wú)效果，且每個(gè)化療方案亦只有30%～40%的患者獲益。其主要原因可能為患者個(gè)體差異較大，標(biāo)準(zhǔn)化療方案可能不適合所有人群。因此，化療需要考慮藥物、腫瘤和個(gè)體三者相互制約的關(guān)系。通過(guò)檢測(cè)藥物相關(guān)基因預(yù)測(cè)化療藥物的療效、選擇合適的藥物進(jìn)行個(gè)體化化療已經(jīng)成為提高療效、減少無(wú)效治療的合理選擇。核苷酸切除修復(fù)交叉互補(bǔ)組1(excision repair cross complementation group l，ERCCl)、核糖核酸還原酶催化亞單位M1(RRM1)、重組人微管蛋白β3 class III（TUBB3）是非小細(xì)胞肺癌（NSCLC）常見(jiàn)腫瘤化療藥物的療效相關(guān)基因，本文對(duì)其與NSCLC 主要的化療藥物療效的關(guān)系綜述如下。

1 ERCC1 與鉑類藥物

ERCCl 是核苷酸剪切修復(fù)家族中的一個(gè)重要成員，是核苷酸切除修復(fù)NER 途徑的限速酶，是DNA 修復(fù)關(guān)鍵基因。鉑類藥物是NSCLC 最經(jīng)典的化療方案，屬于基本化療藥物，其療效與ERCC1 表達(dá)有關(guān)[2]。因此研究ERCC1 表達(dá)和鉑類藥物療效的相關(guān)性一直是NSCLC 的研究熱點(diǎn)。

早在2002 年，Lord 等［1］報(bào)道了ERCC1 mRNA 的表達(dá)水平與肺癌化療耐藥性相關(guān)。作者回顧性研究了56 例晚期NSCLC 患者（16 例IIIb 期，40 例IV 期）ERCC1 基因表達(dá)水平與聯(lián)合吉西他濱和順鉑方案治療后的臨床預(yù)后相關(guān)性，用實(shí)時(shí)熒光定量PCR 檢測(cè)腫瘤組織中ERCC1mRNA表達(dá)水平，結(jié)果顯示，ERCC1 低表達(dá)的患者中位總生存期為61.6 周（95% CI=42.4 ～80.7），顯著長(zhǎng)于ERCC1高表達(dá)患者的20.4 周（95% CI=6.9 ～33.9，P＜0.01），ERCC1 高表達(dá)的患者接受聯(lián)合吉西他濱和順鉑方案治療后療效較差?？梢?jiàn)，ERCC1 表達(dá)是NSCLC 接受吉西他濱和順鉑方案治療的生存預(yù)測(cè)因子。Olaussen 等[3]在一項(xiàng)大規(guī)模針對(duì)NSCLC 患者ERCC1 與輔助化療關(guān)系的研究中，選擇了國(guó)際肺癌輔助化療臨床試驗(yàn)（IALT）1 867 例Ⅰ～Ⅲ期患者，隨機(jī)分為輔助化療組（順鉑+長(zhǎng)春新堿）和對(duì)照組（單純觀察），采用免疫組織化學(xué)方法檢測(cè)ERCC1 表達(dá)水平，結(jié)果顯示，順鉑+長(zhǎng)春新堿的輔助化療方案的獲益率與ERCC1 的低表達(dá)有相關(guān)性（P=0.009），ERCC1 陰性腫瘤患者輔助化療后生存期較對(duì)照組顯著延長(zhǎng)（HR=0.65，95%CI=0.50 ～0.86，P=0.002）。該項(xiàng)研究為分子標(biāo)志物指導(dǎo)NSCLC 治療的研究提供了重要的數(shù)據(jù)和研究方向。蔣倩等[4]的薈萃分析顯示，17 項(xiàng)研究共1 293 例患者，其中ERCC1 陽(yáng)性表達(dá)611 例，ERCC1 陰性表達(dá)682 例，ERCC1 陰性表達(dá)與以鉑類藥物為基礎(chǔ)的化療方案的療效有很好的相關(guān)性（OR 值為2.82，95%CI：2.12 ～3.74，P＜0.000）。后續(xù)大量的回顧性研究證明ERCC1 可以預(yù)測(cè)含鉑化療方案的療效[5-9]。

近年來(lái)NSCLC 患者ERCC1 與鉑類藥物療效研究仍然是熱點(diǎn)。李喆等[10]回顧性研究了30 例NSCLC 患者新輔助化療與分子標(biāo)志物的相關(guān)性。所有患者采用含鉑方案，鉑類+抗微管類24 例（紫杉類23 例，長(zhǎng)春堿類1 例），鉑類+吉西他濱5 例（16.7%），鉑類+培美曲賽1 例，通過(guò)分支-DNA 液相芯片方法檢測(cè)了ERCC1、BRCA1、TYMS、RRM1、TUBB3 的 mRNA 表 達(dá)，結(jié) 果 顯 示，ERCC1mRNA 表達(dá)與化療療效明顯有關(guān)，低表達(dá)患者含鉑類化療效果較好。韓靖等[11]研究了110 例NSCLC 患者ERCC1 的表達(dá)與含鉑化療方案相關(guān)性（順鉑+多西他賽），采用免疫組化的方法對(duì)ERCC1 進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果顯示，經(jīng)過(guò)順鉑+多西他賽化療方案治療的患者，ERCC1 的陰性表達(dá)患者中位總生存期和中位疾病進(jìn)展期比陽(yáng)性表達(dá)者長(zhǎng)(P＜0.05), 說(shuō)明ERCC1 陰性表達(dá)的NSCLC 患者對(duì)含鉑化療方案更加敏感。Burazer 等[12]研究了253 例非小細(xì)胞肺腺癌患者，采用免疫組化的方法檢測(cè)ERCC1 表達(dá)，根據(jù)TNM 分期情況，將患者分為化療組、手術(shù)聯(lián)合化療組以及放療聯(lián)合化療組（化療采用順鉑+培美曲塞方案），結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在手術(shù)聯(lián)合化療或者放療聯(lián)合化療組中，ERCC1 低表達(dá)的患者療效較好，有更長(zhǎng)的總生存期（P=0.002），在單獨(dú)化療組中也有同樣的結(jié)果。

2 RRM1 與吉西他濱

核糖核酸還原酶催化亞單位M1(RRM1)是NSCLC 重要的預(yù)后因子，RRM1 作為一種限速酶，參與DNA 合成與修復(fù)，可將核糖核酸還原為脫氧核糖核酸[13-16]。吉西他濱是NSCLC 的基礎(chǔ)化療藥物，屬于抗代謝嘧啶類抗腫瘤藥物，主要作用于DNA 合成期。吉西他濱可抑制核苷酸還原酶的活性，而核苷酸還原酶是RRM1 的前體物質(zhì)，因此RRM1也是肺癌化療藥物吉西他濱的重要預(yù)測(cè)因子。

Ren 等[17]進(jìn)行了一項(xiàng)前瞻性Ⅱ期臨床研究，依據(jù)BRCA1 和RRM1 mRNA 表達(dá)水平給予晚期NSCLC 患者不同化療方案：BRCA1 和RRM1 均低表達(dá)者給予吉西他濱和順鉑，BRCA1 和RRM1 均高表達(dá)者給予長(zhǎng)春瑞濱和順鉑，BRCA1 低表達(dá)而RRM1 高表達(dá)者給予紫杉醇和順鉑，BRCA1 高表達(dá)而RRM1 低表達(dá)者給予長(zhǎng)春瑞濱和吉西他濱；結(jié)果顯示，采用吉西他濱和順鉑治療BRCA1 和RRM1均低表達(dá)的患者具有更高的緩解率、更長(zhǎng)疾病進(jìn)展時(shí)間和總生存期，提示RRM1 可作為NSCLC 個(gè)體化化療分子標(biāo)志物。Gong 等[18]對(duì)晚期NSCLC 患者RRM1 表達(dá)與鉑類+吉西他濱方案臨床療效的關(guān)系進(jìn)行了薈萃分析。作者搜集確定了18 項(xiàng)符合條件的研究（1 243 例），結(jié)果發(fā)現(xiàn)，RRM1 低表達(dá)或陰性患者對(duì)含吉西他濱方案的有效率顯著高于對(duì)照組（OR=0.31，95%CI 0.21 ～0.45，P＜0.001），RRM1 低/陰性的NSCLC 患者生存時(shí)間較RRM1 高/陽(yáng)性的NSCLC患者延長(zhǎng)了3.94 個(gè)月（95%CI 2.15 ～5.73，P＜0.001），進(jìn)展時(shí)間延長(zhǎng)2.64 個(gè)月（95%CI 0.39 ～4.89，P=0.02）。作者認(rèn)為晚期NSCLC 患者RRM1 表達(dá)低/陰性與含吉西他濱方案有較高的療效和預(yù)后有關(guān)。Dong 等[19]回顧性分析了229 例晚期NSCLC 患者，全部采用含鉑方案治療，包括鉑類+吉西他濱、鉑類+長(zhǎng)春瑞濱以及鉑類+多西紫杉醇，通過(guò)免疫組化的方法對(duì)RRM1 進(jìn)行檢測(cè)，并分析其臨床療效。結(jié)果顯示，RRM1 陰性的患者接受鉑類+吉西他濱治療疾病控制率（DCR）和無(wú)疾病生存率（PFS）明顯高于陽(yáng)性患者（DCR：78.8%比55.2%, P=0.041; PFS：8.8 個(gè)月比7.6 個(gè)月, P=0.01），而鉑類聯(lián)合多西紫杉醇或長(zhǎng)春瑞濱治療組中并無(wú)差異。說(shuō)明晚期NSCLC 患者RRM1表達(dá)與鉑類聯(lián)合吉西他濱化療相關(guān)，陰性患者療效更好。Tian 等[20]對(duì)RRM1 在晚期NSCLC 治療和預(yù)后中的作用進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)結(jié)論存在爭(zhēng)議，部分研究認(rèn)為RRM1 低表達(dá)或陰性對(duì)吉西他濱聯(lián)合鉑類有很好的療效，但部分研究結(jié)論恰好相反，作者認(rèn)為可能是與RRM1 的基因多態(tài)性相關(guān)。近期研究發(fā)現(xiàn)，Zhu 等[21]對(duì)3 項(xiàng)研究（3 148 例）進(jìn)行的關(guān)于NSCLC 患者RRM1 的預(yù)后以及預(yù)測(cè)價(jià)值的薈萃分析顯示， RRM1 的表達(dá)與NSCLC 的預(yù)后無(wú)顯著相關(guān)性，RRM1 低表達(dá)組與高表達(dá)組無(wú)疾病進(jìn)展生存期差異無(wú)顯著性（P=0.68）。作者認(rèn)為在采用吉西他濱治療的研究中，RRM1 的表達(dá)無(wú)預(yù)后價(jià)值，也無(wú)法預(yù)測(cè)療效，可能與檢測(cè)的技術(shù)不統(tǒng)一有關(guān)，也可能是單一標(biāo)志物無(wú)法準(zhǔn)確進(jìn)行預(yù)測(cè)，未來(lái)還需要設(shè)計(jì)好前瞻性的研究方案。

3 TUBB3 與抗微管類藥物

TUBB3 編 碼 的β-III 型 微 管 蛋 白(β-tubulin-III)，是DNA 修復(fù)類基因。組成微管的蛋白有α 微管蛋白（α-tubulin）和β 微管蛋白（β-tubulin），其中β 微管蛋白是細(xì)胞骨架以及紡錘體的主要成分，與細(xì)胞有絲分裂等相關(guān)。在NSCLC 中常用的紫杉醇/多西他賽常通過(guò)作用于該靶點(diǎn)來(lái)抑制紡錘體微管形成，進(jìn)而干擾腫瘤細(xì)胞功能，最終達(dá)到治療的目的。因此TUBB3 的表達(dá)可能會(huì)影響抗微管類藥物的療效，這是目前NSCLC 研究的熱點(diǎn)[22]。

Yang 等[23]對(duì)28 項(xiàng)關(guān)于TUBB3 的研究共2 401 例NSCLC 患者的研究結(jié)果進(jìn)行薈萃分析，有26 項(xiàng)采用免疫組化的方法檢測(cè)TUBB3，化療方案為鉑類+紫衫醇或鉑類+長(zhǎng)春瑞濱，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，TUBB3 表達(dá)陽(yáng)性（高水平）與TUBB3 表達(dá)陰性（低水平）相比，有更低的客觀緩解率（OR=0.24，95%CI：0.16 ～0.36，P＜0.001）和更低的總生存期（HR=1.52，95%CI：1.27 ～1.82，P＜0.001）；針對(duì)化療方案紫杉烷和長(zhǎng)春瑞濱的療效進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，TUBB3 與化療反應(yīng)之間也存在顯著的相關(guān)性，低表達(dá)的TUBB3 采用抗微管類藥物獲益更好。作者認(rèn)為TUBB3的表達(dá)水平是預(yù)測(cè)NSCLC 鉑類+紫杉醇/長(zhǎng)春瑞濱抗微管類藥物臨床療效的標(biāo)志物。Reiman 等[24]的研究納入了4 項(xiàng)著名的臨床試驗(yàn)，共分析了1 149 例NSCLC 患者的數(shù)據(jù)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，TUBB3 高表達(dá)患者PFS[HR=1.30（1.11 ～1.53），P=0.001]和OS[HR=1.27（1.07 ～1.51），P=0.008]較差，死亡風(fēng)險(xiǎn)高，提示TUBB3 是PFS 和OS的預(yù)測(cè)因素，但TUBB3 的表達(dá)并不能預(yù)測(cè)長(zhǎng)春瑞濱/順鉑的治療效果。

對(duì)于中國(guó)NSCLC 患者而言，Zhang 等[25]的一項(xiàng)研究表明，NSCLC 手術(shù)切除后TUBB3 低表達(dá)患者可從鉑類+長(zhǎng)春瑞濱輔助化療中顯著獲益，其無(wú)病生存期顯著延長(zhǎng)（P=0.031），而總生存期的差異無(wú)顯著性（P=0.226）。尹志永等[26]采用實(shí)時(shí)熒光定量PCR 技術(shù)檢測(cè)了68 例晚期NSCLC 患者胸水或靜脈血中ERCC1、TYMS、RRM1、TUBB3 基因表達(dá)水平，對(duì)輔助治療與分子標(biāo)志物相關(guān)性進(jìn)行研究，結(jié)果顯示，根據(jù)基因檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行治療的研究組的化療總有效率和總控制率均顯著高于吉西他濱+順鉑聯(lián)合化療對(duì)照組(P＜0.05)。萬(wàn)李萍等[27]對(duì)79 例NSCLC 患者進(jìn)行了前瞻性研究，患者隨機(jī)分為研究組（根據(jù)檢測(cè)結(jié)果選擇化療方案）和對(duì)照組（順鉑+多西紫杉醇），采用實(shí)時(shí)熒光定量PCR 法檢測(cè)ERCC1 和TUBB3 基因表達(dá),研究組中ERCC1 和TUBB3 均為陰性時(shí)采用多西紫杉醇+順鉑方案、均為陽(yáng)性采用吉西他濱+5-氟尿嘧啶方案，ERCC1 陽(yáng)性而TUBB3 陰性采用多西紫杉醇+5-氟尿嘧啶方案，ERCC1 陰性而TUBB3 陽(yáng)性采用吉西他濱+順鉑方案。結(jié)果顯示：研究組化療有效率為82.93%，對(duì)照組為50.00%（P＜0.05），根據(jù)ERCC1 和TUBB3 檢測(cè)結(jié)果制定的化療方案可明顯提高療效，減少不良反應(yīng)的發(fā)生。在其他多個(gè)惡性腫瘤的最新臨床試驗(yàn)研究中證實(shí)，TUBB3 高表達(dá)患者對(duì)紫杉類藥物產(chǎn)生了耐藥性，且TUBB3 高表達(dá)患者預(yù)后差[28-30]。

由此可見(jiàn)，TUBB3 表達(dá)可作為NSCLC 重要的預(yù)后及預(yù)測(cè)標(biāo)志物。TUBB3 表達(dá)在NSCLC 中是否被調(diào)控或調(diào)控其他基因也是研究熱點(diǎn)。Levallet 等[31]研究了412 例NSCLC 患者，發(fā)現(xiàn)KRAS 突變導(dǎo)致TUBB3 高表達(dá)(P＜0.001)，通過(guò)體外KRAS 基因敲除實(shí)驗(yàn)，證明了KRAS 信號(hào)通路可能是調(diào)控TUBB3 基因表達(dá)的關(guān)鍵因子，KRAS突變導(dǎo)致下游AKT 等磷酸化，從而導(dǎo)致信號(hào)通路的激活。王波等[32]報(bào)道TUBB3 mRNA 和STMN1 mRNA 存在很強(qiáng)的共表達(dá)性，TUBB3 基因高表達(dá)時(shí)，STMN1 趨向于高表達(dá)（P=0.006），EGFR E21 突變與TUBB3 表達(dá)存在負(fù)相關(guān)關(guān)系。Mccarroll 等[33]的研究驗(yàn)證了PTEN 基因的缺失會(huì)激活KRAS/AKT 信號(hào)通路，從而調(diào)控TUBB3的表達(dá)，造成表達(dá)升高。同時(shí)TUBB3 的高表達(dá)也會(huì)影響PTEN 的狀態(tài)，進(jìn)而影響KRAS 的信號(hào)通路。任保瑞等[34]回顧性研究了69 例NSCLC 患者EGFR、KRAS 基因突變與RRM1、TUBB3 mRNA 表達(dá)水平的相關(guān)性，采用分支DNA-液相芯片法檢測(cè)RRM1、TUBB3 mRNA 表達(dá)水平，結(jié)果顯示， KRAS 突變型患者TUBB3 mRNA 表達(dá)水平顯著高于KRAS 野生型患者(P＜0.05),提示KRAS 突變型患者中，抗微管類化療藥物的療效可能不佳,文中沒(méi)有進(jìn)一步進(jìn)行分析。

NSCLC 患者在以往化療方案的選擇中，臨床主要依據(jù)患者性別、年齡、體重、病理診斷、分期等傳統(tǒng)因素，并建立在大樣本研究的循證醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)之上，按標(biāo)準(zhǔn)化療選擇治療方案，有時(shí)甚至僅憑臨床經(jīng)驗(yàn)去判定。而隨著分子生物學(xué)的發(fā)展，藥物遺傳學(xué)與藥物基因組學(xué)被認(rèn)為是減少不良反應(yīng)、增加療效、真正實(shí)現(xiàn)個(gè)體化治療的關(guān)鍵。雖然分子標(biāo)志物還未真正應(yīng)用于臨床，相關(guān)研究也有一些爭(zhēng)論，但探討特定功能基因與化療藥物療效之間相關(guān)性，包括相關(guān)的機(jī)制分析，有助于臨床治療方案的優(yōu)化選擇，可為NSCLC 的個(gè)體化治療提供重要參考依據(jù)。