DNA損傷修復(fù)相關(guān)SNP在卵巢上皮癌中的臨床價值*

邱培圓，李 力

(廣西醫(yī)科大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院婦瘤科暨區(qū)域性高發(fā)腫瘤早期防治研究教育部重點室驗室，南寧 530021)

卵巢癌(ovarian cancer,OC)是婦科第三常見的癌癥，但其死亡率居于首位，遠超宮頸癌和子宮內(nèi)膜癌，同時也是女性惡性腫瘤的第八大死亡原因。據(jù)統(tǒng)計，全球2020年卵巢癌新發(fā)病例313959例，死亡207252例，且有超過70%的卵巢癌為上皮性卵巢癌(epithelial ovarian cancer,EOC)[1]。盡管出現(xiàn)了新的治療方法可增強治療反應(yīng)，但卵巢癌5年生存率仍在30%～50%之間[2-3]。卵巢癌的早期臨床癥狀隱匿，發(fā)現(xiàn)時多已發(fā)展為晚期。目前，腫瘤細(xì)胞減滅術(shù)后采取以鉑類為基礎(chǔ)的聯(lián)合化療是卵巢癌的主要治療手段。盡管化療的初始反應(yīng)率可達70%，但大多數(shù)晚期卵巢癌患者不可避免地會產(chǎn)生鉑耐藥性，這種獲得性鉑耐藥性大大影響了卵巢癌的治療效果，這也是導(dǎo)致卵巢癌死亡率居高不下的原因之一[4]。

DNA損傷修復(fù)(DNA damage repair，DDR)可去除外在或內(nèi)在因素造成的DNA損傷，防止因DNA損傷的不斷累積而導(dǎo)致癌癥的發(fā)生。卵巢癌的一線治療是包含鉑類的化療，鉑類藥物發(fā)揮作用的機制主要是先與DNA分子形成鉑-DNA加合物，導(dǎo)致鏈內(nèi)和鏈間交聯(lián)，從而使DNA螺旋發(fā)生扭曲，最終抑制DNA復(fù)制并驅(qū)動腫瘤細(xì)胞凋亡[4]。DNA損傷修復(fù)是去除鉑-DNA加合物的基礎(chǔ)，導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞不因DNA損傷而死亡，從而產(chǎn)生耐藥性，影響卵巢癌的無進展生存期(progress free survival,PFS)和總生存期(overall survival,OS)[5]。DNA修復(fù)途徑主要包括：核苷酸切除修復(fù)(nucleotide excision repair,NER)，錯配修復(fù)(mismatch repair,MMR)，堿基切除修復(fù)(base excision repair,BER)，同源重組(homologous recombination,HR)，非同源末端連接(non-homologous end joining,NHEJ)，范科尼貧血途徑(fanconi anemia,FA)等。這些不同途徑之間相互協(xié)調(diào)作用，對卵巢癌的發(fā)生和發(fā)展進行調(diào)控[6]。

單核苷酸多態(tài)性(single-nucleotide polymorphism，SNP)主要是指在DNA序列的特定核苷酸位置上，存在兩種不同的核苷酸，引起DNA序列多態(tài)性，且其出現(xiàn)頻率大于1%，而如出現(xiàn)頻率低于1%，則看作點突變。SNP在人類基因組中廣泛存在，平均每500～1000個堿基對中就有1個，估計其總數(shù)可達310萬個甚至更多[7-8]。SNP作為最常見的遺傳變異，可能影響相應(yīng)mRNA和蛋白質(zhì)的表達，從而導(dǎo)致基因功能發(fā)生變化，通常與疾病易感性、藥物反應(yīng)、毒性和生存率等方面相關(guān)。DDR可修復(fù)損傷的DNA，該過程中任何一種基因的SNP都可能影響相應(yīng)基因的表達或功能的改變，使DDR能力增強或減弱，進而影響卵巢癌的易感性、化療反應(yīng)及預(yù)后。

1 DDR相關(guān)SNP對卵巢上皮癌診治的價值

1.1 易感性相關(guān)SNP在卵巢上皮癌預(yù)測和診斷的價值 由于缺乏早期生物標(biāo)記物檢測、有效的化學(xué)預(yù)防和特異性早期臨床癥狀，多數(shù)卵巢癌患者確診時已發(fā)展為晚期。因此，迫切需要一些生物學(xué)預(yù)測指標(biāo)以幫助卵巢癌的早期診斷。目前已有大量研究試圖揭示卵巢癌的潛在發(fā)病機制，其中包括不少對DDR機制的研究，發(fā)現(xiàn)了一些可能與卵巢癌易感性相關(guān)的SNP位點，揭示了這些SNP構(gòu)成卵巢癌發(fā)生的潛在重要危險因素。

Yang等[9]從篩選的15篇文章中納入了24項病例對照研究，對3個ERCC1多態(tài)性進行了meta分析。其中有9項研究探索了ERCC1 rs3212986 C>A多態(tài)性與乳腺癌和卵巢癌風(fēng)險的相關(guān)性，共9499例參與者。結(jié)果提示，ERCC1 rs3212986 C>A多態(tài)性整體上增加了乳腺癌和卵巢癌的發(fā)病風(fēng)險，且卵巢癌的發(fā)病風(fēng)險更高，該位點或許對卵巢癌的早期診斷有幫助。Zhao等[10]首次探索了NER途徑中所有核心基因與卵巢癌的關(guān)聯(lián)，對89例卵巢癌患者和356例無癌婦女進行了病例對照研究。提取卵巢癌組織和外周血中DNA，實時熒光定量PCR進行基因分型分析，對NER通路上6個核心基因(XPA、XPC、XPG、ERCC1、ERCC2和ERCC4)的17個SNP位點進行了卵巢癌易感性的遺傳關(guān)聯(lián)研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，XPC rs2228001 A>C、XPD rs238406 G>T以及ERCC1 rs3212986 C>A分別在顯性和隱性遺傳模型下與卵巢癌風(fēng)險增加顯著相關(guān)。在顯性遺傳模型下，ERCC1 rs11615 G>A和XPC rs2228000 C>T多態(tài)性與卵巢癌風(fēng)險顯著降低相關(guān)，這些SNP可能在卵巢癌的早期成為有效的預(yù)測指標(biāo)。Baquero等[11]選擇一個家族性乳腺癌和卵巢癌(FBOC)系，共有來自173個家庭的344例個體符合高危標(biāo)準(zhǔn)，他們均攜帶BRCA1和BRCA2基因的有害突變，以及111例對照，他們是BRCA1/2突變攜帶者的親屬，沒有個人癌癥病史，并且在BRCA1或BRCA2基因中沒有相應(yīng)的家族突變。探究uracil-DNA糖基化酶基因(UNG)中的SNP rs34259與BRCA2突變攜帶者患卵巢癌風(fēng)險之間的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)在BRCA2突變攜帶者中，UNG rs34259與顯著的UNG下調(diào)、端粒處較低水平的DNA損傷、端粒處明顯較低的氧化應(yīng)激易感性和較低的尿嘧啶積累有關(guān)。這表明UNG rs34259可降低BRCA2基因突變攜帶者患卵巢癌的風(fēng)險，UNG rs34259在BRCA2基因突變攜帶者群體中篩選患卵巢癌的高風(fēng)險個體具有一定潛力。Zhang等[12]的病例對照研究中，探討了6個BER相關(guān)基因(hOGG1、APE1、PARP1、FEN1、LIG3和XRCC1)中19個潛在功能性SNP位點對卵巢癌風(fēng)險的影響，且對患者組和對照組進行了基因-環(huán)境相互作用的分析?；蚍中徒Y(jié)果表明，在顯性遺傳模型下，PARP1 rs8679 A>G和hOGG1 rs293795 A>G與卵巢癌風(fēng)險降低相關(guān)，而在隱性遺傳模型下，LIG3 rs4796030 A>C與卵巢癌風(fēng)險增加相關(guān)。此外，PARP1 rs8679 A>G的保護作用在體質(zhì)量指數(shù)(body mass index,BMI)<24kg/m2、初潮年齡≤14歲和漿液性癌組中更明顯。LIG3 rs4796030 A>C的負(fù)面影響與BMI≥24kg/m2、臨床III/IV期和左側(cè)腫瘤組的患者顯著相關(guān)。因此提出，這些SNP位點結(jié)合生活和飲食習(xí)慣，或許可用于早期卵巢癌患者的預(yù)測和診斷。Gowtham Kumar等[13]對200例卵巢癌患者和200例無癌志愿者進行病例對照研究，對3個DDR基因(RAD51、XRCC2和XRCC3)的5個SNP位點進行了基因分型，以確定與OC風(fēng)險的關(guān)聯(lián)。結(jié)果顯示，RAD51 rs1801320的CC基因型、RAD51 rs1801321的TT基因型和XRCC2 rs3218536的CT和TT基因型增加了患卵巢癌的風(fēng)險，且這些多態(tài)性可能影響卵巢上皮癌的早期診斷，這些多態(tài)性可作為卵巢癌篩查的標(biāo)志。Smolarz等[14]選取了600例卵巢癌患者和600例健康對照組，采用PCR-RFLP(PCR-based restriction fragment length polymorphism)技術(shù)進行多態(tài)性分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)XRCC3-Thr241Met(rs861539 C>T)、XRCC2-41657C/T(rs718282 C>T)、BRCA1-Gln356Arg(rs1799950 A>G)和RAD51-135G/C(rs1801320 G>C)與腫瘤疾病密切相關(guān)，增加了患卵巢癌的風(fēng)險，將來也許可被用以篩選卵巢癌高發(fā)病率風(fēng)險的患者。Verma等[15]進行的病例對照研究包括130例卵巢癌病例和150例健康對照，目的是調(diào)查印度查穆人群中卵巢癌易感性與hOGG1 rs1052133和XRCC1 rs25487這兩個SNP的關(guān)系，結(jié)果發(fā)現(xiàn)hOGG1 rs1052133 C>G多態(tài)性對卵巢癌風(fēng)險具有保護作用。Li等[16]的meta分析納入了9項符合條件的病例對照研究，包括1333例病例和2691例對照，探究ERCC2 rs13181多態(tài)性與卵巢癌風(fēng)險的相關(guān)性，發(fā)現(xiàn)ERCC2 rs13181 A>C多態(tài)性與卵巢癌風(fēng)險增加顯著相關(guān)，該SNP位點或許可作為預(yù)測卵巢癌高風(fēng)險個體的潛在標(biāo)志。Michalska等[17]對700例卵巢癌患者和700例健康受試者進行研究，目的是評估卵巢癌風(fēng)險和兩種SNP之間的關(guān)系：XRCC2 rs3218536 G>A和XRCC3 rs861539 C>T。結(jié)果顯示，XRCC2 AA基因型與更高的腫瘤形成風(fēng)險有關(guān)，與攜帶其他基因型的患者相比，患卵巢癌的風(fēng)險增加了6.25倍；G1級卵巢癌患者中XRCC2 GA/AA基因型和XRCC3 CT/TT基因型頻率增加，I期患者中XRCC2 AA/GA基因型頻率增加，XRCC3 CT基因型頻率增加。這些不同的基因型在預(yù)測卵巢癌的風(fēng)險、分級和分期上表現(xiàn)出不同的價值。

1.2 化療反應(yīng)相關(guān)SNP在卵巢上皮癌治療中的臨床價值 目前，以鉑類為基礎(chǔ)的聯(lián)合化療仍是卵巢癌的一線治療手段，鉑耐藥性的出現(xiàn)使得化療效果大打折扣，已成為癌癥治療的難點。DDR過程中相關(guān)基因的功能發(fā)生改變可能影響細(xì)胞對鉑的敏感性，對SNP與卵巢癌鉑耐藥相關(guān)性的研究不斷涌現(xiàn)。

Li等[4]利用中國漢族卵巢癌患者的全基因組關(guān)聯(lián)研究(GWAS)數(shù)據(jù)集，評估了803例卵巢上皮癌患者的NER通路127個基因中的8191個SNP位點與鉑類藥物治療反應(yīng)之間的關(guān)聯(lián)。在兩階段分析中，發(fā)現(xiàn)HUS1B rs61748571 A>G多態(tài)性與化療耐藥風(fēng)險增加相關(guān)，而MNAT1 rs2284704 T>C多態(tài)性與化療耐藥風(fēng)險降低相關(guān)，并提出進一步的功能研究證實，這兩個SNP位點或許可成為預(yù)測中國上皮性卵巢癌患者鉑治療應(yīng)答的潛在生物標(biāo)記物。Liblab等[18]選擇了52例接受了鉑類化療的晚期上皮性卵巢癌患者為研究對象，其中27例疾病復(fù)發(fā)，7例被確定為鉑類耐藥(其癌癥在完成鉑類化療治療后6個月內(nèi)復(fù)發(fā))。通過對這些患者的基因型進行分析，發(fā)現(xiàn)ERCC1 rs3212986 C>A多態(tài)性可能對鉑耐藥性有影響，與CC和CA基因型的患者相比，AA基因型患者的耐藥率更高。此外還發(fā)現(xiàn)，GSTP1 rs1695 A>G多態(tài)性與化療后發(fā)生2級貧血的風(fēng)險升高相關(guān)。Bao等[19]對559例卵巢癌患者和323例無癌對照進行ERCC1基因的8個SNP位點進行研究，發(fā)現(xiàn)rs11615 C>T和rs3212986 C>A與順鉑無反應(yīng)獨立相關(guān)，rs11615和rs3212986 TT/AA的聯(lián)合純合子與順鉑無應(yīng)答者顯著相關(guān)，而CT/CA的聯(lián)合雜合子與順鉑應(yīng)答者顯著相關(guān)。由此提出，ERCC1多態(tài)性的聯(lián)合基因型(rs11615和rs3212986)是順鉑化療結(jié)果一種十分有潛力的生物標(biāo)記物。Zhao等[20]的病例對照研究包括病例組710例上皮性卵巢癌患者和對照組700例健康婦女，旨在探討聚腺苷二磷酸核糖聚合酶-1(PARP-1)的2個SNP(rs1136410和rs8679)對中國北方患者上皮性卵巢癌易感性、鉑類化療反應(yīng)和預(yù)后的影響。通過DNA提取和基因分型，結(jié)果提示rs1136410 T>C與鉑類耐藥風(fēng)險降低相關(guān)，rs1136410多態(tài)性或許可作為預(yù)測鉑類藥物反應(yīng)的潛在標(biāo)記物。

1.3 預(yù)后相關(guān)SNP在卵巢上皮癌判斷臨床療效預(yù)后的價值 盡管初期治療的反應(yīng)率很高，但大多數(shù)卵巢癌患者會在2年內(nèi)復(fù)發(fā)。目前，晚期上皮性卵巢癌的5年生存率仍低。識別有助于預(yù)測卵巢癌發(fā)展和臨床預(yù)后的SNP可能會顯著提高卵巢癌患者的生存期。

Si等[21]通過病例對照和隊列研究分析了2個MMR基因hMSH2和hMLH1的2個SNP及其對上皮性卵巢癌發(fā)生風(fēng)險和患者臨床結(jié)局的影響，536例上皮性卵巢癌患者和532例對照女性納入研究。結(jié)果提示，hMSH2 rs2303428 T>C明顯縮短了患者的PFS，這些患者也顯示出OS輕微下降的趨勢；hMLH1 rs1800734 G>A顯著增加了患者的PFS。因此這兩個SNP位點可能影響上皮性卵巢癌鉑化療患者的預(yù)后。Saravi等[22]利用842例卵巢癌病例，確定了1個與結(jié)果相關(guān)的SNP，即H2AX rs72997349(C>T)與OC的風(fēng)險顯著增加相關(guān)。并利用5年隨訪數(shù)據(jù)的227例病例，在與生存率相關(guān)的基因區(qū)域確定了10個遺傳變異，其中最高關(guān)聯(lián)的SNP為H2AX rs10790282(A>G)，其與總生存率顯著增加相關(guān)。結(jié)果表明該SNP位點可能是一種新的卵巢癌預(yù)后生物標(biāo)記物。Zhao等[20]的病例對照研究發(fā)現(xiàn)，PARP-1 rs1136410 T>C與鉑類耐藥風(fēng)險降低以及上皮性卵巢癌患者的PFS顯著改善相關(guān)，且CC基因型患者有輕微的OS增加趨勢。表明PARP-1 rs1136410 T>C與改善上皮性卵巢癌患者的臨床結(jié)局相關(guān)，該SNP可作為預(yù)測患者預(yù)后的潛在標(biāo)志。Shi等[23]對1030例上皮性卵巢癌患者進行隊列研究，對EXO1中的4個潛在功能多態(tài)性進行基因分型，并評估了它們與患者生存的相關(guān)性。多變量Cox比例風(fēng)險回歸模型顯示，rs851797 AG/GG基因型與復(fù)發(fā)和癌癥死亡顯著相關(guān)。Kaplan-Meier生存評估結(jié)果顯示，與rs851797 AA基因型攜帶者相比，攜帶rs851797 AG/GG基因型患者的PFS和OS較差。他們提出EXO1 rs851797 A>G多態(tài)性可預(yù)測卵巢癌的臨床預(yù)后。進一步的分析表明，EXO1 rs851797可能是一個功能性SNP，通過影響EXO1的mRNA二級結(jié)構(gòu)促進腫瘤進展。Assis等[24]的meta分析包括142項研究，收集了106871例患者，其中主要是高加索人。統(tǒng)計分析發(fā)現(xiàn)，GSTM1-null基因型患者的預(yù)后優(yōu)于GSTM1-wt基因型患者，尤其是在晚期患者和接受鉑類化療的患者中；對于ERCC1 rs11615多態(tài)性，攜帶T基因型患者的死亡風(fēng)險都很低；ERCC1 rs3212986 CA/AA基因型與較差的生存結(jié)果相關(guān)。

2 存在問題

大量研究證明，DNA損傷修復(fù)基因多態(tài)性與卵巢癌的易感性、化療反應(yīng)和預(yù)后具有相關(guān)性，卵巢癌易感性的GWAS研究已鑒定出至少34個不同EOC亞型的易感基因位點[25]，其中與DDR相關(guān)的有TIPARP rs2665390(T>C)[26]、BABAM1 rs8170(G>A)、ANKLE1 rs2363956(T>G)[27]、ATAD5 chr17:29181220:I(在dbSNP數(shù)據(jù)庫合并為rs143663961)[28-30]、SMC2 rs200182588[31-32]。但部分研究得出了矛盾的結(jié)論，原因如下：(1)樣本量不夠大；(2)研究選擇的組織類型不同。高級別漿液性癌是最常見的上皮性卵巢癌。透明細(xì)胞癌、黏液癌、低級別子宮內(nèi)膜樣癌和低級別漿液性癌等組織類型的臨床表現(xiàn)、分子畸變和驅(qū)動因素等方面與高級別漿液性癌有區(qū)別；(3)多數(shù)文章僅對某一通路上的一個或幾個蛋白質(zhì)進行研究。而在卵巢癌的發(fā)生和發(fā)展過程中，存在多條通路的串?dāng)_，涉及多條通路，如鏈內(nèi)交聯(lián)導(dǎo)致DNA雙螺旋的扭曲并主要激活NER途徑，而鏈間交聯(lián)則依賴于翻譯合成、HR、NER和FA途徑之間的協(xié)同相互作用[6]。因此僅評價一種DNA修復(fù)方式的臨床價值可能有限。納入更多的樣本、對不同組織類型的卵巢癌患者進行分層、對不同類型的卵巢癌進行獨立研究、結(jié)合多條DNA修復(fù)通路上的關(guān)鍵蛋白進行研究等，也許可解決以上問題[33-34]。

3 結(jié) 語

迫切需要新的能預(yù)測卵巢癌的存在、分期和相關(guān)治療效果的生物標(biāo)記物，開發(fā)更有效的卵巢癌診斷和預(yù)后預(yù)測指標(biāo)，來改善卵巢癌患者的早期診斷率和生存率[35]。大量研究結(jié)果表明，利用DDR相關(guān)SNP來預(yù)測卵巢癌的易感性、化療反應(yīng)和預(yù)后具有臨床價值。早期進行基因篩查、化療前對患者進行基因分析，或許有助于卵巢癌的早期診斷，并識別出對鉑類化療藥產(chǎn)生耐藥性的高風(fēng)險個體，以期對患者進行個體化治療，從而提高卵巢癌的生存率[36]。DDR通路上某些基因的表達及其多態(tài)性是預(yù)測卵巢癌患病、化療耐藥、復(fù)發(fā)、轉(zhuǎn)移風(fēng)險及生存率的極具潛力的生物標(biāo)記物，期待更多相關(guān)研究。