BRCA1 RRM1及ERCC1基因多态性与非小细胞肺癌化疗疗效相关性分析

文亢 李俊⋆ 李东斌

BRCA1 RRM1及ERCC1基因多态性与非小细胞肺癌化疗疗效相关性分析

文亢 李俊⋆ 李东斌

目的 探讨BRCA1，RRM1和ERCC1基因多态性与非小细胞肺癌化疗疗效的相关性。方法 选取2012年1月至2014年1月接受铂类药物化疗的晚期非小细胞肺癌（NSCLC）患者80例，应用TaqMan探针法对其BRCA1，RRM1和ERCC1基因的基因型进行分析后分组，比较不同基因型与化疗效果的关系。结果 BRCA1的基因多态性与非小细胞肺癌的化疗效果呈明显相关（P＜0.05），其中携带Ser1613Gly等位基因的患者治疗效果明显优于野生型（P＜0.05）；RRM1和ERCC1的基因多态性与非小细胞肺癌的化疗效果无明显相关性（P＞0.05）；BRCA1，RRM1和ERCC1三组基因存在一定的联合作用，携带变异基因数目越多的患者，化疗的效果越好（P＜0.05），但对化疗过程中Ⅲ～Ⅳ°毒副反应的发生率差异无统计学意义（P＞0.05）。结论 BRCA1基因组中是否携带Ser1613Gly等位基因及BRCA1，RRM1和ERCC1等位基因的变异数目均可影响晚期非小细胞肺癌患者对铂类化疗药物的敏感性，因此于化疗前检测患者相关基因型对治疗方案的选择意义重大。

易感基因1 核苷酸还原酶基因1 核苷酸切除修复交叉互补基因1 非小细胞肺癌 化疗

目前对于中晚期非小细胞肺癌（NSCLC）的治疗，多以化疗为主，其中铂类药物被认为是联合化疗药物中的基石，在其基础上联合紫杉醇、长春新碱等进行治疗，1年生存率可达40%［1］。患者化疗效果差的主要原因是对铂类药物产生耐药性，国外研究发现，乳腺癌易感基因1（BRCA1）、核苷酸还原酶基因1（RRM1）和核苷酸切除修复交叉互补基因1（ERCC1）的基因多态性可影响晚期NSCLC患者的化疗疗效［2］。作者对80例接受铂类药物化疗的晚期NSCLC患者进行上述基因型与化疗疗效的相关性分析，现报道如下。

1 临床资料

1.1 一般资料 选取2012年1月至2014年1月本院及江苏省肿瘤医院接受铂类药物化疗的晚期NSCLC患者80例，男47例，女33例；年龄35～75岁，平均（57.32±4.17）岁。病理分型：腺癌43例、鳞癌30例、腺鳞癌2例，其他类型5例。分期：ⅢA期12例、ⅢB期22例、Ⅳ期46例。本项目经本市医学伦理委员会同意。纳入标准［3］：（1）所有患者均对本项目知情并签署同意书。（2）所有肺癌患者均经病理证实为NSCLC且为初次化疗。（3）所有患者增强CT检查均显示可测量的肿瘤病灶。（4）根据美国癌症联合会（AJCC）中对非小细胞肺癌的分期标准均为≥Ⅲ期。（5）预计生存期6个月。（6）ECOG评分≤2分。（7）心、肺、血常规、肝肾功能无化疗禁忌。

1.2 仪器与试剂 DNA提取试剂盒、引物以及探针均购自上海和森生物科技有限公司；7700型荧光定量PCR仪购自Applied Biosystems公司。

1.3 方法 所有患者均采用托烷司琼、地塞米松止吐、水化等治疗。在此基础上给予顺铂联合吉他西滨：治疗第1天给予顺铂（南京制药厂有限公司）70mg/m2，常规予以第1天及第8天给予吉他西滨（江苏豪森药业股份有限公司）1000mg/m2。上述药物均静脉滴注，以3周为1个疗程，共治疗2～4疗程。化疗期间若合并骨髓抑制，均予以G-CSF、TPO等支持治疗。

1.4 评价标准 可测量病灶采用WHO标准分为完全缓解（CR）、部分缓解（PR）、疾病稳定（SD）、疾病进展（PD）。临床获益率（DCR）=（CR +PR+SD）/总例数×100%。不良反应参照WHO的抗癌药物急性及亚急性毒性反应分度标准进行观察和判定，分为0、Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ°。

1.5 基因型分析 所有患者于治疗前抽取静脉血3ml，用DNA提取试剂盒提取白细胞中DNA后置于-15℃冰箱中保存。应用TaqMan探针法对BRCA1，RRM1 和ERCC1基因的型别进行分析，具体为：将引物和探针各0.5μl，DNA2.0μl及超纯水6.0μl置于荧光定量PCR仪中，95℃预变性15s后于95℃15s和65℃35s下进行30个循环，自动得出结果。每份样本重复试验2次，此外取患者肺组织作病理切片，染色后于高倍镜下观察，按照BRCA1，RRM1和ERCC1基因的表达程度与基因型检测进行验证，见图1～6。

图1 BRCA1高表达

图2 BRCA1低表达

图3 RRM1高表达

图4 RRM1低表达

图5 ERCC1高表达

图6 ERCC1低表达

1.6 统计学方法 采用SPSS18.0统计软件。计数资料用百分率表示，采取χ2检验。以95%CI和比值比（OR）作为多基因联合与疗效的关系，行Logistic回归分析。以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 患者的基因型分布 患者中BRCA1各基因型比例由高到低依次为：杂合型（Ser/Gly）、野生型（Ser/ Ser）和突变型（Gly /Gly）；RRM1各基因型比例由高到低依次为：杂合型（Leu/Gly）、野生型（Leu/Leu）和突变型（Gly /Gly）；ERCC1各基因型比例由高到低依次为：野生型（C/C）、杂合型（C/T）和突变型（T/T），见表1。

表1 患者的基因型分布

2.2 基因多态性与化疗效果的相关性 参考WHO实体瘤疗效评定标准［4］对各基因型患者的治疗效果进行评估，各BRCA1基因型中患者的临床获益率由高到低依次为：杂合型、突变型和野生型，差异有统计学意义（P＜0.05）；RRM1和ERCC1基因各型中患者的临床获益率差异无统计学意义（P＞0.05），见表2。

表2 各基因型患者对化疗临床获益率的比较（n）

2.3 基因多态联合对化疗效果及毒副反应的影响 将患者根据BRCA1、RRM1及ERCC1基因组中携带变异等位基因的数目分为0～1组、2～3组和≥4组，随着携带变异等位基因数目的增多，临床受益率明显提高，差异有统计学意义（P＜0.05）。治疗过程中，主要毒副反应为恶心呕吐及骨髓抑制，患者出现Ⅲ～Ⅳ°恶心呕吐34例（42.5%）、白细胞及中性粒细胞减少14例（17.5%）、血小板减少27例（33.8%），各组间Ⅲ～Ⅳ°毒副反应发生率差异无统计学意义（P＞0.05），见表3。

表3 不同变异等位基因数目对化疗效果及毒副反应的影响

3 讨论

近年来，我国肺癌的发病率呈现逐年递增的趋势，男女分别占恶性肿瘤发病率的第1位和第2位［5］。在肺癌的病理分型中，NSCLC占全部肺癌的84.7%。由于肺癌早期并无明显症状，大部分患者当出现咳嗽、咯血以及消瘦等典型症状时已发展至中晚期，无法进行外科手术治疗［6］。以铂类药物为主，联合吉西他滨、紫杉醇及长春新碱等化疗方案是目前治疗晚期NSCLC的主要方法。然而，同样的药物配伍，根据不同体重的患者给予相应剂量进行治疗，效果差异明显［7］。铂类药物的作用主要是通过影响肿瘤DNA的复制和转录过程达到抑制肿瘤细胞增殖的效果。传统观点认为，包括BRCA1，RRM1和ERCC1基因在内的核苷酸切除修复（NER）系统通过修复被铂类药物损伤的DNA从而使患者产生耐药性，降低患者对化疗的受益率［8］。然而曾薇［9］等研究认为BRCA1基因中的变异型等位基因Gly改变相应蛋白质的结构功能域，因此可推测变异后的BRCA1基因明显降低其对损伤DNA的修复能力，另一方面，可推测此类患者对铂类化疗药物的敏感性明显增强，与BRCA1类似的基因还有RRM1 和ERCC1。

本资料显示，各BRCA1基因型中患者的受益率由高到低依次为：杂合型、突变型和野生型，差异有统计学意义（P＜0.05），与孙希印［10］等的研究相一致，表明变异型等位基因Gly在提高患者对铂类药物的敏感性具有显著作用。而RRM1和ERCC1基因各型中患者的疾病控制率差异无统计学意义（P＞0.05），其变异型等位基因Gly和T在提高患者对铂类药物的敏感性上并无明显作用，可推测上述两等位基因发生变异后并未改变原有蛋白的结构功能域，而是改变其转录因子的结合位点［11，12］，因此对其修复DNA的能力并无明显影响。

此外本资料显示，上述三个基因组中，随着携带变异等位基因数目的增多，临床受益率明显提高，差异有统计学意义（P＜0.05）。根据以往的研究上述基因于DNA修复中的主要参与过程可推测BRCA1通过非p53依赖的通路激活RRM1和ERCC1基因，而后RRM1对受损DNA进行解链，ERCC1进行切除，三个基因组存在明显的联合作用。恶心呕吐、血细胞及血小板降低是吉西他滨+顺铂化疗过程中的主要毒副反应，本资料中不同变异等位基因组的患者出现Ⅲ～Ⅳ°上述毒副反应的比例并无明显差异（P＞0.05），因此可推测BRCA1、RRM1和ERCC1基因在人体正常组织中表达活性较低，从而对铂类药物的损伤修复能力较癌细胞强。

综上所述，对于晚期NSCLC的患者，在行铂类药物治疗前，进行 NER系统相关基因的检测可判断患者对化疗效果的敏感性，同时进行多基因的联合分析对药物的指导与选择具有重要意义。然而本研究所选样本数量较小，如从基因组的角度对NSCLC化疗疗效及毒副反应进行具体阐述仍需进一步探究。

1 苏彤，赵立军，常文军，等.ERCC1，XPD和BRCA1基因多态与晚期非小细胞肺癌患者铂类药物化疗效果的相关性.第二军医大学学报，2010，31（2）：117～122.

2 余晶晶，祝兰兰，张伟，等.ERCC1和BRCA1基因在非小细胞肺癌术后辅助化疗患者预后中的作用.重庆医科大学学报，2013，38（5）：517～522.

3 王临润，张国兵，陈建，等.RRM和BRCA1的表达与吉他西滨联合铂类治疗晚期非小细胞肺癌的临床研究.中国药学杂志，2010，45（20）：1577～1580.

4 高志强，韩宝惠，沈洁，等.晚期非小细胞肺癌RRM1蛋白表达与吉西他滨联合顺铂化疗疗效的关系 .中国肺癌杂志，2011，14（4）：340～344.

5 阳诺，马辉，冼磊，等.BRCA1，RRM1和TUBB3基因在非小细胞肺癌中的表达及其与化疗的关系 .微创医学，2014，9（4）：389～393.

6 张莉，刘婷，张建清.多项肿瘤标记物的检测与晚期非小细胞肺癌化疗疗效及预后的关系 .中华肿瘤杂志，2011，33（3）：212～216.

7 鲁小敏，茅国新，吉浩明.BRCA1在非小细胞肺癌中的表达及其与铂类化疗敏感性的关系 .实用医学杂志，2010，26（19）：3526～3528.

8 莫汉文，李丽萍，刘琦，等.ERCC1，BRCA1，RRM1表达与含铂类方案治疗晚期NSCLC的关系研究 .中国临床研究，2011，24（4）：283～284.

9 曾薇，单利，帕提古丽，等.BRCA1表达与术后非小细胞肺癌化疗及预后关系的研究 .临床肿瘤学杂志，2010，15（12）：1070～1073.

10 孙希印，宋立强，刘文圣.非小细胞肺癌中BRCA1，ERCC1和EGFR的表达及临床病理意义.中国煤炭工业医学杂志，2010，13（7）：963～965.

11 Wang X， Zhao J， Yang L， et al. Positive expression of ERCC1 predicts a poorer platinum-based treatment outcome in Chinese patients with advanced non-small-cell lung cancer. Med Oncol， 2010， 27（2）：484～490.

12 Jiang L， Wang D Y， Zhu Z H， et al. Phase II study of carboplatin

Objective To explore the correlation of the gene polymorphism in BRCA1，RRM1 and ERCC1 allelic genes and the therapeutic effect of chemotherapy in none-small-cell lung carcinoma（NSCLC）. Methds 80 cases of later staged NSCLC who received the treatment of platinumbased chemotherapy from Jan， 2012 to Jan， 2014. TaqMan probe was applied to analyze the BRCA1，RRM1 and ERCC1 gene before dividing them into groups， the relationship of chemotherapy effects and different types of gene were compared. Results The gene polymorphism of BRCA1 was signifi cantly correlated to the chemotherapy effects of NSCLS（P<0.05），among which the patients with Ser1613Gly allelic genes had much better treatment results than the patients with the wild type（P<0.05）；The gene polymorphism of RRM1 and ERCC1 had no signifi cant correlations with the chemotherapy effects （P>0.05）；BRCA1，RRM1 and ERCC1 gene had certain combining effects: the patients with more mutation gene had a better chemotherapy effects（P<0.05），but there was no signifi cant difference for the side effect of Ⅲ～Ⅳ degree（P>0.05）. Conclusions The existence of Ser1613Gly allelic genes and the number of mutation in BRCA1，RRM1 and ERCC1 allelic genes can both affects the sensitivity to the treatment of platinum-based chemotherapy， which makes the detection of related gene type important for choosing the right chemotherapy regimens.

BRCA1 RRM1 ERCC1 None-small-cell lung carcinoma（NSCLC） Chemotherapy

·临床研究·

210039 江苏南京 上海梅山医院