豫北地区汉族人群MTHFR(677C>T)等基因分析及临床意义①

2020-09-29袁红昌崔智真惠红岩郗玉玲平贯芳邓智建

中国免疫学杂志 2020年14期

袁红昌崔智真惠红岩郗玉玲平贯芳邓智建

(新乡医学院第一附属医院药学部，新乡 453100)

白血病、肺癌、胃癌以及膀胱癌等肿瘤的发病率呈上升趋势严重危害着人类的健康。化疗是治疗肿瘤的重要方式。甲氨蝶呤、铂类药物(如奥沙利铂)、氟类药物(如卡培他滨、氟尿嘧啶)、伊立替康等药物是治疗肿瘤的常用药物，效果比较显著，但这些药物的不良反应，给患者带来极大的痛苦[1-4]。

研究表明上述药物存在个体化差异的原因较多，其中主要与基因多态性相关，例如甲氨蝶呤的代谢与亚甲基四氢叶酸还原酶(5,10-methylene tetra hydrofolate reductase，MTHFR)[5]；奥沙利铂等铂类药物的代谢与谷胱甘肽硫转移酶P1(Methylation of glutathione S-transferases P1，GSTP1)及X线修复交叉互补基因1(X-ray repair cross complementing group 1，XRCC1)[6]；卡培他滨、氟尿嘧啶等氟类药物的代谢与二氢嘧啶脱氢酶基因(Dihydropyrimidine dehydrogenase gene，DPYD)[7]；伊立替康的代谢与尿苷二磷酸葡萄糖醛酸转移酶1A1(Uridine diphosp-hate glucuronic transferase 1A1，UGT1A1)[4]基因突变密切相关。MTHFR常见的突变位点为MTHFR(677C>T)；GSTP1常见的突变位点为GSTP1(313A>G)；XRCC1常见的突变位点为XRCC1 Gln399Arg(1196T>C)；DPYD常见的突变位点分别为DPYD*2A(476002G>A)、DPYD*13(1679T>G)和DPYD(2846T>A)；UGT1A1常见的突变位点分别为UGT1A1*6(211G>A)和UGT1A1*28(TA6/7)[8]。因此本研究从基因多态性的角度探索个体化用药，从而制定治疗方案。不同地区人群的基因具有不同特点，因此本实验调查河南省北部(豫北地区)患有肿瘤汉族人群中MTHFR(677C>T)等8个基因分布的特点并分析其临床意义。

1 资料与方法

1.1资料

1.1.1入选对象入选对象为2017年1月1日至2019年6月30日新乡医学院第一附属医院收治的肿瘤患者，均为豫北地区的汉族人群。征求患者同意后开展MTHFR(677C>T)等基因检测。检测的情况如下：MTHFR(677C>T)105例，平均年龄(33.59±25.18)岁；GSTP1(313A>G)300例，平均年龄(56.58±13.65)岁；XRCC1(1196T>C)266例，平均年龄(57.37±14.01)岁;DPYD*2A(476002G>A)286例，平均年龄(57.08±13.29)岁；DPYD*13(1679T>G)284例，平均年龄(56.51±14.62)岁；DPYD(2846T>A)286例，平均年龄(57.88±14.11)岁；UGT1A1*6(211G>A)115例，平均年龄(54.13±9.25)岁；UGT1A1*28(TA6/7)115例，平均年龄(54.20±9.29)岁。

1.1.2实验材料 RT-Cycler TM 436/TL988荧光检测仪(运行软件系统为个体化药学服务系统，博奥生物科技公司)；Pharm-gene 01 SNP样本分析保存液、Pharm-gene 200 SNP样本处理试剂以及测序反应试剂盒均购自北京华夏时代基因公司。

1.2方法取EDTA抗凝管采集患者外周静脉血3 ml，抽取200 μl静脉血加入含1 ml 1% NH4Cl的管中静置5 min以裂解红细胞；6 000 r/min离心5 min 后弃上层液；加入1 ml 0.9%生理盐水重悬白细胞，6 000 r/min再次离心5 min后弃上层液；加入Pharm-gene 01 SNP样本分析保存液30 μl静置30 min;取上述样本1.8 μl加至Pharm-gene 200 SNP样本处理试剂中，荧光检测仪检测基因型，MicroSeq测序系统分析。

1.3统计学处理采用χ2检验统计分析本次调查的基因型分布是否符合Hardy-Weinberg平衡，P>0.05表明有群体代表性。SPSS13.00统计分析数据，P<0.05表示差异有统计学意义。

2 结果

2.1Hardy-Weinberg平衡定律检验 MTHFR(677C>T)、GSTP1(313A>G)、XRCC1(1196T>C)、DPYD*2A(476002G>A)、DPYD*13(1679T>G)、DPYD(2846T>A)、UGT1A1*6(211G>A)及UGT1A1*28(TA6/7)基因的P值分别为0.583、0.795、0.106、0.999、0.606、0.999、0.095、0.737，表明各基因型分布符合平衡定律(P>0.05)，提示调查人群有群体代表性。

2.2基因型分布研究结果表明豫北地区患有肿瘤的汉族人群MTHFR(677C>T)、GSTP1(313A>G)、XRCC1(1196T>C)、DPYD*2A(476002G>A)、DPYD*13(1679T>G)、DPYD(2846T>A)、UGT1A1*6(211G>A)及UGT1A1*28(TA6/7)等位基因的突变频率分别为68.10%、22.33%、70.11%、0.17%、0.18%、0.17%、27.39%、6.52%(表1)。

表1 豫北地区患有肿瘤疾病汉族人群MTHFR(677C>T)等基因频率分布

2.3性别之间差异本次调查MTHFR(677C>T)、GSTP1(313A>G)、XRCC1(1196T>C)、DPYD*2A(476002G>A)、DPYD*13(1679T>G)、DPYD(2846T>A)、UGT1A1*6(211G>A)及UGT1A1*28(TA6/7)基因型男性患者所占的比例分别为42.86%、59.33%、64.66%、58.74%、58.45%、59.09%、68.70%、67.83%。UGT1A1*6(G>A)基因GG及GA型不同性别之间差异有统计学意义(P<0.01)，AA型差异有统计学意义(P<0.05)，见图1。

图1 MTHFR(677C>T)等不同性别之间基因多态性分布Fig.1 Distribution of MTHFR (677C>T) et al gene frequency among different gendersNote:Compared with male，*.P<0.05,**.P<0.01.

3 讨论

3.1MTHFR(677C>T)等基因多态性的临床意义甲氨蝶呤治疗白血病的效果显著，但也产生严重的不良反应，且个体化差异很大[1]。由于甲氨蝶呤的代谢与MTHFR密切相关，常见的编码区多态性是677C>T位点，当编码区发生突变时，其酶的活性显著降低，甲氨蝶呤发生不良反应的风险增加，因此应引起医护人员的重视[5,8,9]。

奥沙利铂等铂类药物是治疗晚期非小细胞肺癌(NSCLC)的一线化疗药物，但该药也存在很大个体化差异。参与铂类药物代谢的酶主要有GSTP1和XRCC1，其中GSTPI基因变异型可引起酶活性下降，甚至丧失，进而引起铂类药物代谢降低，体内药物排泄减慢，增加了一些患者对铂类药物的敏感性[2]。GSTP1(313A>G)基因GG型患者的化疗效果最好，发生血液毒性的风险最低；AG型的疗效次之，也有一定的毒性；AA型的疗效最差，毒性最高，因此检测患者的GSTP1基因型可预测铂类药物治疗NSCLC效果[10,11]。XRCC1是修复DNA的重要基因，参与修复由各种损害引起的DNA的损伤[6]。XRCC1(1196T>C)基因TT型和TC型患者的生存率降低，中性粒细胞减少的风险较低；CC型可增加生存率，但也增加了中性粒细胞减少的风险[8]。

卡培他滨、5-氟尿嘧啶等氟类药物在临床上广泛用于治疗各种实体肿瘤，效果显著。大部分氟类药物在人体中经DPD分解代谢，其中DPYD为嘧啶类药物分解代谢的关键酶，酶的活性可影响氟类药物代谢。DPYD常见的突变位点为DPYD*2A(476002G>A)、DPYD*13(1679T>G)及DPYD(2846T>A)等[3,12]。若患者携带的是DPYD*2A的GA型、DPYD*13的TG型及DPYD(2846T>A)的TA型基因，DPYD酶的活性降低，氟类药物的清除率降低，因此，氟类药物在体内蓄积增加，易出现中毒现象，并且二者呈相关性；若患者为DPYD*2A的AA型、DPYD*13的GG型及DPYD(2846T>A)的AA型基因，DPYD酶的活性可能完全丧失，氟类药物无法分解应用其他药物[8]。

伊立替康为治疗消化道恶性肿瘤的常见化疗药物，其化疗毒性与UGT1A1*6(211G>A)及UGT1A1*28(TA6/7)基因多态性高度相关[4]。当UGT1A1酶的活性下降30%以上时，肠道内SN-38转化为SN-38G的速度减慢，引起体内SN-38蓄积，可产生细胞毒性，因此UGT1A1*6(211G>A)AA型增加了3级以上(含3级)出现中性粒细胞减少以及迟发性腹泻等现象[13,14]。UGT1A1*28(TA6/7)基因多态性也增加了伊立替康不良反应的发生，特别是重度骨髓抑制风险和3～4级中性粒细胞减少的发生[15]。研究表明UGT1A1*28(TA6/7)基因TA6/7和TA7/7型患者使用伊立替康后发生中性粒细胞减少以及迟发性腹泻的比率较高[4，8]。另有研究表明UGT1A1*28(TA6/7)突变型患者骨髓抑制的风险也会增加[16]。

3.2豫北地区汉族人群MTHFR(677C>T)等基因分布特点本研究表明豫北地区患有肿瘤疾病汉族人群MTHFR(677C>T)基因CT型为39.05%，表明该人群使用甲氨蝶呤可发生骨髓抑制等不良反应的风险增高，MTHFR(677C>T)基因TT型为48.57%，患者使用甲氨蝶呤出现黏膜毒性增高，因此建议患者监测基因，制订个体化治疗方案。

GSTP1(313A>G)和XRCC1(1196T>C)基因多态性影响奥沙利铂等铂类药物的代谢[2]。研究表明GSTP1(313A>G)基因GG型占5.67%，该人群使用铂类药物化疗的效果最好，发生血液毒性的风险最低。XRCC1(1196T>C)基因CC型达51.88%，表明该人群的生存率高，但也增加了中性粒细胞减少的风险，因此应引起医护人员的重视。

DPYD*2A(476002G>A)、DPYD*13(1679T>G)及DPYD(2846T>A)基因多态性也影响卡培他滨、5-氟尿嘧啶等氟类药物的代谢[3]。本研究表明DPYD三个位点的突变频率极低，分别为0.17%、0.18%和0.17%，表明该人群使用氟类药物不易出现中毒现象，比较安全。

UGT1A1*6(211G>A)及UGT1A1*28(TA6/7)基因多态性与伊立替康的化疗毒性高度相关[4]。本研究表明UGT1A1*6(211G>A)基因GA和AA型分别为47.83%和3.47%，该人群使用伊立替康时极易出现中性粒细胞减少以及迟发性腹泻等现象，因此应引起临床医生高度重视。针对UGT1A1*28(TA6/7)基因的研究结果发现TA6/7和TA7/7型分别为11.30%和0.87%，表明该人群使用伊立替康后发生中性粒细胞减少以及迟发性腹泻的风险较高，也可发生骨髓抑制等现象。