XRCC1、XRCC3、ERCC2多态性与头颈部肿瘤患者放射性甲状腺功能异常风险的相关性

张建庆,王 珍

(新疆维吾尔自治区人民医院 放疗中心,新疆 乌鲁木齐 830001)

头颈部肿瘤患者约占全世界范围内恶性肿瘤疾病患者的6%,属于发病率较高的恶性肿瘤疾病,长期临床研究结果提示,有效的放射治疗能获得较好的治疗效果[1],但射线会对头颈部其他健康器官造成损伤,以甲状腺损伤最为常见,且多为迟发性损伤,通常发生在治疗结束较长时间后,加之甲减、甲亢等常见损伤的症状不明显,故患者因此类问题就诊时往往已经发生相应症状,对机体已经产生影响,导致其他并发症的发生,影响患者预后[2]。国内外大量研究提示,XRCC1、XRCC3、ERCC2多态性与甲状腺癌的发生具有显著相关性,推测XRCC1、XRCC3、ERCC2多态性和头颈部肿瘤患者放射性甲状腺功能损伤可能存在一定相关性[3]。本研究旨在为寻找放射性甲状腺损伤的预测指标提供参考。

1 资料与方法

1.1 临床资料 选择2019年5月～2020年12月于新疆维吾尔自治区人民医院行强调放射治疗的头颈部肿瘤患者作为研究对象。纳入标准:①经病理学证实的头颈部恶性肿瘤,愿意接受放疗并签署知情同意书的患者;②卡氏评分>70分;③放疗前均未行任何与肿瘤有关的处理。排除标准:①合并其他原发性肿瘤病灶;②放疗前接受非本院制定的治疗方案;③治疗前甲状腺功能异常或既往合并有甲状腺疾病。符合上述标准并报医院伦理委员会审核通过后共纳入患者120例。

1.2 强调放疗方案 参照中国临床肿瘤学会《头颈部肿瘤诊疗指南》[4]中相关标准针对患者具体情况制定治疗方案。

1.3 XRCC1、XRCC3、ERCC2多态性检测方案 结合HapMap计划和NCBI中XRCC1、XRCC3、ERCC2的单核甘酸多态性位点信息和文献复习,选择单核甘酸多态性位点,经过筛选后最终确定研究3个XRCC1单核甘酸多态性位点(G>A rs25487、G>A rs25489、C>T rs1799782),3个XRCC3单核甘酸多态性位点(A>G rs1799794、A>G rs1799796、C>T rs861539),1个ERCC2单核苷酸多态性位点(T>G rs13181、C>T rs1799793)。采用聚合酶链反应-限制性片段长度多态性分析方法(PCR-RFLP)测定外周血单个核细胞中XRCC1、XRCC3及ERCC2基因多态性。

1.4 随访方案 放疗疗程结束后分别于第1、3、6、12个月随访,对于检查结果判定主要参照《甲状腺功能减退症基层诊疗指南(2019年)》[5]、《甲状腺功能亢进症基层诊疗指南(2019年)》[6]对患者甲状腺功能进行判断,并于随访结束后统计脱落人数、甲状腺功能异常人数后进行分组。

2 结果

2.1 随访、分组及两组患者临床资料比较 截止2022年1月31日随访结束,120例患者中共计5例达到脱落标准,故最终纳入患者115例。纳入研究的患者中,共计发生甲状腺功能异常41例,故最终分组为正常组(n=74)和异常组(n=41)。异常组患者女性占比高于正常组(P<0.05),见表1。

表1 两组患者临床资料比较

2.2 两组患者XRCC1、XRCC3、ERCC2多态性情况比较 Hardy-Weinberg平衡验证两组基因频率均符合遗传平衡法则(P>0.05),见表2;异常组患者XRCC1单核甘酸多态性位点rs25487、rs1799782、XRCC3单核甘酸多态性位点rs861539及ERCC2单核甘酸多态性位点rs1799793基因分布差异有统计学意义(P<0.05);异常组患者XRCC1单核甘酸多态性位点rs25487的G基因频率、rs1799782的T基因频率、XRCC3单核甘酸多态性位点rs861539的T基因频率及ERCC2单核甘酸多态性位点rs1799793的T基因频率高于正常组(P<0.05),见表3、4。

表2 各组基因型Hardy-Weinberg平衡验证结果

表3 两组患者XRCC1、XRCC3、ERCC2基因分布情况[n(%)]

2.3 患者放疗后甲状腺功能异常的Cox分析 Cox回归分析结果提示:女性、XRCC1(rs1799782)基因分型CT、XRCC3(rs861539)基因分型CC及CT、ERCC2(rs1799793)基因分型CT均为放疗后甲状腺功能异常的独立危险因素(P<0.05);而XRCC1(rs25487)基因分型为GG为放疗后甲状腺功能异常的独立保护因素(P<0.05),见表5。

表5 患者放疗后甲状腺功能异常的Cox分析

3 讨论

放疗导致的甲状腺功能损伤的主要原因有:①甲状腺实质细胞损伤;②甲状腺内及周围血管损伤;③甲状腺被膜纤维化;④自身免疫系统反应。Aggarwal等[7]发现放疗后甲状腺功能异常的1年左右发生率为30%～40%,本研究中为35.65%,与该研究类似。放疗后的甲状腺功能异常属于外源性损伤,体内某些修复基因在其受到损伤后会被激活从而达到修复损伤的作用,研究指出,XRCC1、XRCC3、ERCC2基因是近年来研究较为广泛的DNA修复基因,该类基因的多态性表达在肿瘤的发生、治疗中的耐药性及远处转移方面均发挥着重要作用,尤其是针对甲状腺肿瘤发生及发展的研究中也提出上述3个基因存在相关性,故其有可能成为头颈部肿瘤患者放疗后甲状腺功能异常的预测指标[8]。

既往研究已经明确,女性甲状腺疾病发病率高于男性,主要原因在于甲状腺属于性激素靶器官之一,其中存在雌激素及孕激素受体,且上述受体对甲状腺细胞的正常功能具有显著影响,而女性由于体内性激素水平呈周期性变化,无法时刻保持一致状态,而放射后甲状腺细胞及其他结构均会受到一定影响,两者共同作用下导致女性放疗后甲状腺功能异常发生的可能性高于男性[9]。XRCC1可以通过与3种DNA修复酶(DNA连接酶Ⅲ、DNA聚合酶和PARP)结合形成复合结构,参与BER通路,并承担修复DNA单链断裂的作用,而XRCC3则具有DNA双链修复的作用,在修补同时激活HR途径从而进一步增强染色体的稳定性[10]。本研究中XRCC1两个位点rs25487及rs1799782基因分型与放疗后甲状腺功能异常相关。Yan等[11]研究指出,rs25487中的A等位基因表达及rs1799782中的C等位基因表达是国人发生甲状腺癌的保护因素,主要原因是国人该种表达方式可以促进XRCC1正常表达从而达到修复DNA损伤的作用,避免甲状腺细胞功能异常,达到抑制甲状腺细胞癌变的作用。而本研究中异常患者rs25487的G基因频率、rs1799782的T基因频率升高,说明该种基因型患者发生甲状腺损伤后自我修复能力较弱,导致了甲状腺功能异常的发生。本研究中XRCC3位点rs861539也与患者甲状腺功能异常存在相关性,但目前国内外针对此位点基因型与甲状腺疾病的相关性研究却存在争议,Yuan等[12]得出的结论与本研究类似,认为XRCC3位点rs861539与甲状腺疾病有关,但Santos等[13]却认为此位点与甲状腺疾病无关,故针对此位点的具体作用过程及方式,需要今后进行进一步研究。ERCC2是核苷酸切除修复交叉互补基因家族成员,其通过参与到NER进行DNA损伤修复,在体内DNA损伤后NER通路激活从而促使ERCC2基因编码TFⅡH复合物的亚单位,并构成5′→3′DNA解旋酶对目标位置的DNA双链结构进行拆解,这使得目标段DNA能够被特异性核酸内切酶识别并切除,便于修复目标DNA[14]。研究指出[15],中国上海地区肺癌患者的死亡风险与rs1799793基因位点C>T突变有关,其主要原因是由于rs1799793位点T等位基因可能导致NER功能下降,从而缩短肺癌患者的生存时间,由此可见,rs1799793位点T等位基因表达可能导致患者放疗后甲状腺DNA损伤修复受阻,故发生甲状腺功能异常可能性升高。

综上,XRCC1、XRCC3、ERCC2基因多态性与头颈部肿瘤患者放射治疗后甲状腺功能损伤存在相关性,可以进一步探讨其作为放射后甲状腺功能异常预测因子的可能性。但本研究为单中心小样本量研究,存在采样偏倚的可能性,且文中尚存在目前有争议的内容,加之本研究主要分析XRCC1、XRCC3、ERCC2多态性,并未对XRCC1、XRCC3、ERCC2表达水平进行进一步分析,对于其具体作用机制阐述作用不足,故需要今后进行更深入研究来完善本研究结论。