DNA损伤修复、TP53、ABCB1基因单核苷酸多态性与NSCLC铂类药物疗效关系的研究进展

王重娟，梁月琴，金醒昉

昆明医科大学附属延安医院，云南昆明650051

非小细胞肺癌（NSCLC）是发生率最高的一种肺癌，约占肺癌总发生率的85%。美国癌症联合会表明，由于NSCLC 发生早期无特异性症状，确诊时大都属于TNM 分期的中晚期（IIIB-Ⅳ），失去了手术治疗机会［1-2］。对于晚期及复发的NSCLC 患者，标准化疗方案是以铂类药物为基础，联合第三代细胞毒化疗药物。大量研究和临床实践表明，铂类药物对NSCLC 的治疗作用存在很大的个体差异，而相关基因的单核苷酸多态性（SNPs）与这些个体差异密切相关［3-4］。因此，阐明相关基因SNPs 与铂类药物对NSCLC 的疗效之间的相关性，能够指导临床铂类药物的使用，有助于实现NSCLC患者的个体化治疗。

铂类药物是一类含铂的重金属配合物，能够与DNA 共价结合形成“铂-DNA”加合物，进而使DNA链间或链内交联，导致DNA 局部扭结或解旋而发生损伤，从而抑制DNA 的合成和转录，发挥抗肿瘤作用［5］。目前，对于影响铂类药物疗效因素的研究主要集中在机体对损伤DNA 的修复能力、细胞对“铂-DNA”的耐受性、药物在细胞内的蓄积量以及细胞对铂类药物的解毒作用等方面。这些影响因素涉及细胞内多个基因，相关基因的SNPs均可能改变铂类药物的疗效。本研究以无进展生存期（PFS）、客观缓解率（ORR）、总生存期（OS）作为评价疗效的指标，总结了DNA损伤修复相关基因、抑癌基因TP53、ATP 结合盒亚科B 运载体1 基因（ABCB1）及其他基因的SNPs 与铂类药物治疗NSCLC 疗效的相关性，以期为NSCLC的个体化治疗提供一定的依据。

1 DNA 损伤修复相关基因SNPs 与铂类药物治疗NSCLC疗效的关系

铂类药物杀死细胞的根本原因是造成了细胞DNA 损伤，然而，细胞DNA 的损伤未必都是致死性的，细胞可以启动DNA 修复机制，通过多条途径修复损伤的DNA，若修复及时，则会造成铂类药物的耐受。因此，DNA 损伤修复通路中相关基因的突变可能会影响铂类药物对NSCLC 的疗效。相关基因主要包括切除修复交叉互补基因1（ERCC1）、切除修复交叉互补基因2（ERCC2）、切除修复交叉互补基因5（ERCC5）、人类X 射线交错互补修复基因1（XRCC1）和人类X 射线交错互补修复基因3（XRCC3）。

1.1 ERCC1 基因SNPs 与铂类药物治疗NSCLC 疗效的关系 ERCC1 是核苷酸切除修复通路中的关键基因［6］，它能够与着色性干皮基因（ERCC4）形成异二聚体ERCC1/ERCC4，该二聚体能够使受损DNA 的5’端产生切口，移除受损的DNA 链，并使完整的DNA 链重新聚合、连接［6-7］。关于ERCC1 多态性与NSCLC 铂类药物治疗效果之间的相关性研究，目前主要集中在rs11615（第4外显子，第118位密码子C→T 同义替换，Asn→Asn，C118T）和rs3212986（3’不翻译区C→A 替换，C8092A）两个位点［8-12］。虽然近十多年来已有大量科研人员对ERCC1 相关基因进行了研究，也有些学者对其进行了Meta 分析，但关于ERCC1 SNPs 与铂类药物治疗NSCLC 疗效的关系至今尚无统一结论。GRENDA 等［13］研究表明，ERCC1 rs11615 和rs3212986 的SNPs 均与铂类药物治疗NSCLC 的疗效有关，在113 例以铂类药物为基础进行化疗的NSCLC 患者中，rs11615 为A/A 基因型的患者比A/G 基因型患者具有更长的PFS（PFS=8.5 vs 3.5；HR=0.4640；95%CI=0.2613，0.8240；χ2=8.86；P=0.0088），此外，rs3212986 为C/C 基因型的患者较其他具有突变基因的患者具有更长的PFS（PFS=7 vs 3.5； HR=0.5242； 95%CI=0.2748，1.0002；χ2=3.8387；P=0.05）。但PÉREZ-RAMÍREZ等［14］的研究却得出了不同的结论，该研究纳入了141 例NSCLC 患者，结果表明，ERCC1 rs11615 位点多态性与铂类药物治疗NSCLC 的疗效无关，ERCC1 rs3212986 位点GG 型的患者使用铂类药物趋向于比其他基因型患者具有更好的ORR，但差异并不具有统计学意义（P=0.0825；HR=1.24；95%CI=0.97，1.58）。本研究还总结了另外几项关于ERCC1 rs11615 和rs3212986 SNPs 与铂类药物治疗NSCLC疗效的研究，得出的结论均不一致。为了扩大纳入的样本量，一些学者对此进行了Meta 分析［15-16］。YANG 等［17］的Meta 分析纳入了46 项研究，9 407 例使用铂类药物的NSCLC 患者，结果显示，ERCC1 基因rs11615 和rs3212986 的SNPs 与患 者的ORR 无相关 性。HAN 等［18］的Meta 分 析 纳 入 了33 项 研 究，5373 例患者，结果显 示，ERCC1 rs11615 和rs3212986 可以作为铂类药物治疗后NSCLC 患者的ORR 和OS 的预测因子。因此，虽然ERCC1 基因在DNA 的损伤修复中具有重要作用，但ERCC1中重要位点的SNPs 与铂类药物治疗NSCLC 的疗效是否有关尚无定论，能否将ERCC1 基因作为铂类药物治疗NSCLC疗效的预测因子仍有待商榷。

1.2 ERCC2 基因SNPs 与铂类药物治疗NSCLC 疗效的关系 ERCC2 基因是核苷酸切除修复通路中的另一个关键基因，它是转录因子TFIIH 的重要组成部分，其编码产物具有DNA 解旋酶活性，在基因转录和核苷酸切除修复中扮演重要角色。目前已有多项该基因SNPs 与铂类药物疗效之间的相关性研究，其中，研究较多的是rs13181（第23 外显子，第751 位密码子A→C 替换，Lys→Gln）和rs1799793（第10 外 显 子，第312 位 密 码 子G→A 替 换，Asp→Asn）［8，10，19-20］。虽然有研究表明，ERCC2基因rs13181和rs1799793 的SNPs 能够影响DNA 的修复能力［21］，但目前大部分研究表明这两个位点SNPs 与铂类药物治疗后NSCLC 患者的ORR 或PFS 之间均不具有相关性。YANG 等［17］（46 项研究、9 407 例患者）和HUANG 等［16］（12 项研究、1 737 例患者）的Meta 分析进一步证实了该观点。但这两个位点的SNPs 与治疗效果并非完全不相关，多项研究表明，这两个位点的SNPs与患者的OS相关。WU等［22］研究表明，在亚洲人群中，rs13181 CC 基因型患者较AC 和AA 型患者 具有更 长 的OS（HR=1.54；95%CI=1.03，2.29；AC+AA vs CC）。LIAO 等［23］对496 例使用铂类药物治疗的NSCLC 患者的研究结果表明，ERCC2 基因rs1799793 GG 基因型患者较AG 和AA 型患者具有更长的OS（HR=1.85；95%CI=1.12，3.15；AG+AA vs GG），YANG 等［17］的Meta分析也证明了GG基因型患者较AG 和AA 型患者具有更 长 的OS（HR=2.07；95%CI=1.11，3.88；AG+AA vs GG）。因此ERCC2 基因rs13181和rs1799793可能成为使用铂类药物治疗后患者OS 的预测指标，但其与患者ORR 和PFS 之间的相关性仍有待进一步研究。

1.3 ERCC5 基因SNPs 与铂类药物治疗NSCLC 疗效的关系 ERCC5又称XPG 基因，其编码3’核酸内切酶，与ERCC1/ERCC4 复合物协同切除损伤的DNA。目前ERCC5 与铂类药物治疗NSCLC 疗效的相关性研究主要集中在rs1047768（第2 外显子，第46 位密码子T→C 替换，His→His）和rs17655（第15外显子，第1 104 位密码子G→C 替换，Asp→His）两个位点。研究表明ERCC5 rs1047768TT 基因型的NSCLC患者经铂类药物治疗后具有更好的ORR（OR=1.90；95%CI=1.10，3.28；TT vs CC）以及更长的OS（HR=0.52；95%CI=0.31，0.96；TT vs CC）和PFS（HR=0.47；95%CI=0.22，0.82；TT vs CC）［24］。JIN等［25］对378 例中国NSCLC 患者的研究结果表明，ERCC5 rs17655 SNPs 与铂类药物化疗效果无相关性（OR=1.40；95%CI=0.75，2.59；P>0.05；GG vs CC）。因此，ERCC5 rs1047768 SNPs 可能对铂类药物治疗NSCLC的疗效具有一定的预测作用，对于rs1047768为TT 基因型的NSCLC 患者，使用铂类药物治疗可能获得更大的收益，而CC 和CT 基因型的患者使用铂类药物治疗可能效果不佳。

1.4 XRCC1 基因SNPs 与铂类药物治疗NSCLC 疗效的关系 XRCC1 是碱基切除修复中的重要基因，它通过作用于DNA 聚合酶β、DNA 连接酶Ⅲ以及聚腺苷二磷酸核糖聚合酶1（PARP1）发挥DNA 修复作用，其多态性研究多集中在rs25487（第10 外显子，第399 位密码子A→G 替换，Gln→Arg）和rs1799782（第2外显子，第194位密码子A→G替换，Arg→Trp）两个位点［19-20，26-28］。WANG 等［29］研究表明，在280 例使用铂类药物化疗的中国患者中，XRCC1 rs25487 GG 基因型的患者具有更长的中位生存期（MST）（MST=11.7 vs 16.7；P=0.048；AG+AA vs GG），ZHOU 等［30］对111 例NSCLC 患 者 的 研 究 也 表 明，XRCC1 GG 基因型患者具有更长的PFS（OR=1.768；95%CI=1.14，2.73；AG+AA vs GG）。 LI 等［3］对XRCC1 rs25487 位点SNPs 与铂类药物治疗NSCLC的疗效进行了Meta 分析，共纳入了19 项研究，2 152例使用铂类药物的NSCLC 患者，结果表明，XRCC1 rs25487 GG 基因型患者具有更好的ORR（OR=2.05；95%CI=1.62，2.60；I2=26%；P=0.18；GG vs AG+AA）。YU 等［31］的Meta 分析结果也表明，XRCC1 rs25487 多态性与铂类药物治疗NSCLC 的疗效密切相 关（OR=1.29；95%CI=1.07，1.54；GA + AA vs GG）。LI 等［3］的Meta 分 析 则 证 明，携 带XRCC1 rs1799782 T 等位基因的患者具有更好的ORR（OR=0.38；95%CI=0.30，0.48；I2=0%；P=0.830；CT+TT vs CC），YU 等［31］的Meta 分析进一步证明了该结论（OR=1.37，95%CI=1.07，1.75；CT+TT vs CC），因此认为，XRCC1 rs25487 和rs1799782 均可能成为铂类药物治疗NSCLC 疗效的预测因子，XRCC1 rs25487 为GG 基因型的NSCLC 患者使用铂类药物治疗可能取得更好的疗效，临床可参考患者XRCC1 rs25487 基因型调整NSCLC患者的用药方案。

1.5 XRCC3 基因SNPs 与铂类药物治疗NSCLC 疗效的关系 XRCC3 基因是DNA 双链断裂修复中的重要基因，其多态性可导致其编码的蛋白质发生改变，从而影响关键酶的功能，导致DNA 损伤修复功能的改变。目前，XRCC3 基因多态性研究多集中在rs861539 位点（第7 外显子，第241 位密码子C→T 替换，Thr→Met）。JOERGER 等［32］对137 例Ⅲ～Ⅳ期的NSCLC 患者的研究表明，XRCC3 CC/CT 基因型患者接受铂类药物治疗后具有更好的ORR（OR=2.72；95%CI=1.17，6.31；CT+TT vs CC）。SHEN［33］的Meta分析纳入了7 项研究，1 186 例患者，结果同样表明XRCC3 CC/CT 基因型患者接受铂类药物治疗后具有更好的ORR（OR=1.51；95%CI 1.10，2.07；I2=0%；P=0.618；CT+TT vs CC）。因此，目前的研究倾向于XRCC3 rs861539 中具有C 等位基因的NSCLC 患者接受铂类药物治疗能够取得更好的疗效。但是也有部分研究结果得出了不同的结论，PENAS 等［34］对135 例Ⅲ～Ⅳ期的NSCLC 患者的研究表明，XRCC3 rs861539 TT 基因型的患者接受铂类药物治疗后具有更长的OS（OR=0.43；95%CI=0.22，0.82；TT vs CC）。因此，XRCC3 rs861539 可能成为铂类药物治疗NSCLC 疗效的预测因子，但其SNPs 对ORR 和OS的影响可能不同。

2 抑癌基因TP53 SNPs 多态性与铂类药物治疗NSCLC疗效的关系

TP53 在肿瘤的发生发展中发挥重要作用，具有抗癌、抑制血管生成、诱导肿瘤细胞凋亡和维持基因组稳定的作用。TP53能够作用于损伤的DNA，促进DNA 损伤修复［35］，另外，在发生大规模DNA 损伤时，它又能够阻止细胞周期的进展，诱导细胞凋亡。TP53 基因在NSCLC 患者中具有较高的突变率（40%～70%），其SNPs 可能会影响铂类药物对NSCLC 的治疗作用［26］。对于TP53 基因研究较多的位点是rs1042522（第4 外显子，第72 位密码子C→G 替换，Pro→Arg）。SHIRAISHI等［36］对640例接受铂类药物治疗的NSCLC 患者研究表明，TP53 rs1042522 CC基因型患者具有更好的ORR（OR=3.02；95%CI=1.77，5.18；CC vs GG）。LIU 等［37］的研究纳入了199例使用铂类药物的NSCLC 患者，结果也表明，TP53 rs1042522 CC 基因型的患者具有更长的OS（OS=20.0 vs 12.0；P=0.002；HR=1.86；95%CI=1.15，3.02；CC vs GG）。因此，TP53 rs1042522 为CC 型的NSCLC 患者接受铂类药物治疗可能取得更好的疗效。

3 ATP 结合盒亚科B 运载体1基因（ABCB1）SNPs与铂类药物治疗NSCLC疗效的关系

ABCB1 是一种研究较为广泛的细胞跨膜转运蛋白，它属于三磷酸腺苷结合盒转运体超家族，能够将包括铂类药物在内的许多药物泵出细胞。ABCB1基因多态性会影响细胞ABCB1 蛋白的表达水平，进而影响铂类药物在细胞内的累积量，该基因常见的多态性位点包 括 rs1045642 和 rs1128503、rs2032582。WEISSFELD 等［38］研究表明，携带AB‑CB1 rs1045642 C 等位基因的NSCLC 患者使用铂类药物后具有更长的OS（HR=0.77；95%CI= 0.59，0.99；C vs T）。YIN 等［15］的Meta 分析纳入了5 项研究，379 例患者，结果表明，ABCB1 rs1045642 CC 基因型的患者使用铂类药物后具有更好的ORR（OR=1.82；95%CI=1.17，2.85；I2=0%；P=0.77；CC vs CT+TT）。WEISSFELD 等［38］的研究表明，携带ABCB1 rs1128503 C 等位基因的NSCLC 患者使用铂类药物后具有更长的OS（HR=1.53；95%CI=1.11，2.09；C vs T）和PFS（HR=2.04；95%CI=1.11，3.77；C vs T）。然而，LAMBA 等［39］的研究表明，ABCB1 rs1128503 CC 基因型的患者使用铂类药物后具有更短的PFS（HR=0.541；95%CI=-1.112，-0.117；CT+TT vs CC）。YIN 等［15］的Meta 分 析 结 果 表 明，ABCB1 rs2032582 GG基因型的患者在使用铂类药物后具有更好的ORR（OR=2.61；95%CI=1.44，4.74；I2=0%；P=0.51；GG vs GT+GA+TT+AA）。因此，ABCB1 基因rs1045642 和rs2032582 的SNPs 可能成为铂类药物治疗NSCLC 疗效的预测因子，携带ABCB1 rs1045642 C 等位基因和rs2032582 GG 基因型的NSCLC 患者接受铂类药物的治疗可能取得更好的疗效。

4 其他

亚甲基四氢叶酸还原酶（MTHFR）是叶酸代谢中的关键酶，该基因rs1801133（第4 外显子，第222密码子，A/C→T，Val→Ala）、rs1801131（第7外显子，第429 密码子，A→C，Glu→Ala）的SNPs 会影响酶的活性，进而影响DNA 甲基化，改变铂类化合物对NSCLC 患者的疗效。TISEO 等［40］对208 例接受铂类药物治疗的意大利患者的研究结果显示，MTHFR rs1801133 TT 基因型患者具有更长的OS（P=0.026）和PFS（P=0.012）。ZHU 等［41］的Meta 分析纳入了3项研究，147 例患者，结果显示，MTHFR rs1801133 TT 基因型患者具有更好的ORR（OR=1.72；95%CI=1.01，2.93；I2=16%；P=0.31；TT vs CT+CC）。提示MTHFR rs1801133 可能成为铂类药物治疗NSCLC疗效的预测因子，TT基因型的NSCLC患者接受铂类药物治疗后可能取得更好的疗效。

谷胱甘肽S-转移酶P1（GSTPs）主要参与NSCLC患者铂类药物的解毒。GSTP1 rs1695（第5 外显子，第105 密码子，G→A，Ile→Val）是研究较为集中的一个位点，研究显示，该位点突变后编码的Val 具有更强的铂类药物解毒作用。HAN等［27］对325例接受铂类药物治疗的NSCLC 患者的研究结果表明，GSTPs GG 基因型较AA 基因型患者具有更好的ORR（OR=5.68；95%CI=1.61，30.46）和OS（OR=0.36；95%CI=0.11，0.98）。但目前关于GSTP1 基因多态性与铂类药物治疗作用的研究相对较少。

综上所述，ERCC1（rs11615、rs3212986）、ER‑CC5 rs17655、XRCC3 rs861539 以 及 ABCB1 rs1128503 位点多态性与铂类药物治疗NSCLC 疗效之间的相关性的关系尚不十分明确。ERCC2 rs13181 CC、rs1799793 AG/AA 基因型的NSCLC 患者接受铂类药物后具有更好的OS；ERCC5 rs1047768 TT 基因型的NSCLC 患者接受铂类药物后同时具有更好的OS、PFS 和ORR；XRCC1 rs25487 GG 基因型的患者具有更好的PFS 和ORR，这些位点均可能成为铂类药物治疗NSCLC 疗效的预测因子，指导临床铂类药物的个体化应用。此外，TP53 rs1042522 CC、ABCB1 rs1045642 CC、MTHFR rs1801133 TT、GSTP1 rs1695 GG 基因型的患者接受铂类药物治疗后同样表现出更好的OS、PFS 或ORR，但关于这几个位点的研究较少，尚需要扩大样本量加以证实。随着铂类药物对NSCLC 疗效的基因组学研究不断完善，越来越多的功能性基因及其SNP 位点将被挖掘，其在NSCLC 患者的个体化治疗中也将发挥越来越重要的作用。