賈欽堯,宋 珊,王 濤,向小均
非小細(xì)胞肺癌(non-small-cell lung cancer,NSCLC)是肺癌中最常見(jiàn)的一種類型,在腫瘤中致死率最高。目前,第三代細(xì)胞毒藥物聯(lián)合鉑類仍然是治療晚期NSCLC標(biāo)準(zhǔn)化療手段,但是腫瘤細(xì)胞基因的多態(tài)性往往會(huì)導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞的異質(zhì)性,以致化療藥物療效個(gè)體差異較大,因此針對(duì)基因多態(tài)性調(diào)整化療方案并實(shí)現(xiàn)個(gè)體化用藥已成為臨床治療共識(shí)。超氧化物歧化酶2(superoxide dismutase,SOD2)是一類可以催化超氧化物陰離子發(fā)生岐化反應(yīng)的金屬酶,在組織活性氧代謝中發(fā)揮重要作用,可能參與NSCLC耐藥相關(guān)信號(hào)通路的激活[1]。核糖核苷酸還原酶亞單位1(ribonucleotide reductase M1,RRM1)可修復(fù)被鉑類藥物損傷的DNA,從而增加腫瘤細(xì)胞的耐藥性,降低化療受益率,其基因多態(tài)性可能影響晚期NSCLC的化療效果[2]。本研究通過(guò)檢測(cè)RRM1和SOD2基因多態(tài)性研究其和晚期NSCLC患者鉑類化療臨床效果的相關(guān)性,探討二者在晚期NSCLC治療中的臨床意義,為NSCLC精準(zhǔn)醫(yī)療探尋理論基礎(chǔ)。
1.1 病例資料 本研究采取隨機(jī)數(shù)字法,隨機(jī)抽取2017年5月~2019年10月來(lái)醫(yī)院呼吸內(nèi)科治療,且經(jīng)過(guò)病理切片結(jié)果診斷、3期或4期不能手術(shù)、病灶較大達(dá)到可以測(cè)量目的初治原發(fā)性肺癌患者252例,男性150例,女性102例,年齡31~78歲。本研究符合《世界醫(yī)學(xué)協(xié)會(huì)赫爾辛基宣言》相關(guān)要求,患者入組前均簽署知情同意書,且該研究已獲得醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)。
納入標(biāo)準(zhǔn):(1)經(jīng)病理學(xué)、影像學(xué)(CT、X線)、纖支鏡活檢、肺穿刺等檢測(cè)確診為NSCLC;(2)Karnofsky評(píng)分≥70分,且預(yù)計(jì)生存期≥3個(gè)月,至少1個(gè)可測(cè)量病灶;(3)根據(jù)國(guó)際抗癌聯(lián)盟TNM分期標(biāo)準(zhǔn)分為Ⅲa~Ⅳ期;(4)機(jī)體狀況可耐受化療。
排除標(biāo)準(zhǔn):(1)合并其他危及生命的疾病患者;(2)治療過(guò)程中存在的嚴(yán)重不良反應(yīng)(中性粒細(xì)胞降低、神經(jīng)毒性以及外周神經(jīng)炎患者)危及患者生命安全;(3)存在哺乳期或孕產(chǎn)期婦女患者;(4)嚴(yán)重心臟、肝、腎功能障礙的患者;(5)對(duì)本研究藥物過(guò)敏或者不耐受患者。
1.2 研究方法 所有患者均在醫(yī)院接受以鉑類藥物為基礎(chǔ)的化療,如選擇紫杉醇、吉西他濱或者培美曲塞+順鉑/卡鉑,對(duì)于存在基因突變的患者,可接受靶向治療,具體用藥方案參照《Ⅲ期非小細(xì)胞肺癌多學(xué)科診療專家共識(shí)》中的常規(guī)推薦劑量[3]。
1.3 基因型分析方法 抽取患者治療前的外周靜脈血,使用EDTA抗凝處理后的全血(3 ml)在2500 r/min狀態(tài)下離心2 min,取細(xì)胞上清得到血漿,通過(guò)QIAAMPDNA Blood Mini Kit試劑盒進(jìn)一步純化血漿DNA,得到血漿后放置-20℃保存待測(cè)。根據(jù)Genebank發(fā)布的人SOD2和RRM1基因序列采用Primer 5.0軟件分別對(duì)相關(guān)位點(diǎn)設(shè)計(jì)引物。PCR反應(yīng)體系為25μl,其中含10xbuffer 2.5μl、dNTPS 1μl、Taq DNA聚合酶0.4μl、DNA模板1uμl、引物1μl、ddH20補(bǔ)足。擴(kuò)増方法:95℃條件下預(yù)變性5 min,94℃變性半分鐘,50~60℃退火時(shí)間30 s,72℃延伸10 min,共35個(gè)循環(huán)。通過(guò)試劑盒回收目標(biāo)片段,處理后通過(guò)DNA測(cè)序儀完成測(cè)定。
1.4 療效評(píng)價(jià) 所有患者在使用含鉑給藥方法化療2個(gè)周期,使用胸部CT對(duì)療效復(fù)查,后續(xù)每1個(gè)周期進(jìn)行療效評(píng)價(jià),聯(lián)合化療4個(gè)周期后停止化療方案,臨床效果分為完全好轉(zhuǎn)(CR)、部分好轉(zhuǎn)(PR)、疾病穩(wěn)定(SD)和疾病進(jìn)展(PD),客觀緩解率為CR+PR,毒性反應(yīng)按National Cancer Institute毒性反應(yīng)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)(NCICITC3.0)評(píng)定[3]。
1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 所有數(shù)據(jù)均應(yīng)用SPSS 20.0軟件分析。其中計(jì)數(shù)資料以例和百分率表示,采用χ2檢驗(yàn),均以P<0.05表示差異顯著。采用Log-rank檢驗(yàn)比較不同基因型的生存率,采用Cox比例風(fēng)險(xiǎn)模型評(píng)估各影響因素對(duì)化療效果的影響。
2.1 RRM1及SOD2的基因型及等位基因頻率分布情況 RRM1基因RR37AC位點(diǎn)存在3種基因型:C/C、C/A、A/A,例數(shù)分別為74例、112例、66例。RRM1基因RR524CT位點(diǎn)存在3種基因型:C/C、C/T、T/T, 例數(shù)分別為102例、103例、47例。SOD2 SNPrs5746136位點(diǎn)存在3種基因型:G/G、G/A、A/A,例數(shù)分別為91例、107例、54例。SOD2 SNPrs2758331位點(diǎn)存在3種基因型:C/C、C/A、A/A,例數(shù)分別為72例、95例、85例。SOD2 SNPrs4880位點(diǎn)存在3種基因型:T/T、T/C、C/C,例數(shù)分別為98例、74例、80例。以上各基因位點(diǎn)基因型的觀測(cè)值、期望值符合Hardy-Weinberg平衡定律。
2.2 臨床療效 252例患者中完全緩解54例,部分緩解68例,疾病穩(wěn)定102例,疾病進(jìn)展28例,其中總體客觀緩解率(CR+PR)為48.41%(122例),疾病控制率(CR+PR+SD)為88.89%(224例)。
2.3 化療療效的單因素分析 依據(jù)治療效果將患者分為:CR和PR為化療有效組(122例),SD和PD為化療無(wú)效組(130例)。兩組患者的TNM分期、RRM1 RR524CT基因型以及SOD2 SNPrs4880基因型差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),見(jiàn)表1。
2.4 影響化療結(jié)局的多變量Cox模型 經(jīng)過(guò)多變量校正,TNM分期(HR值為2.450)、SOD2 SNPrs4880基因型(HR值為2.085)以及RRM1 RR524CT基因型(HR值為1.523)對(duì)化療結(jié)局有獨(dú)立的影響意義(P<0.05),見(jiàn)表2。
2.5 RRM1及SOD2基因多態(tài)性對(duì)預(yù)后的影響化療結(jié)束后隨訪1年,死亡66例。RRM1 SNPrs488基因型C/C、其他(T/C、T/T)死亡人數(shù)分別為16例、48例,C/C、其他基因型的生存曲線見(jiàn)圖1,不同基因型病死率差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=6.470,P<0.05)。SOD2 SNPrs488基因型C/C、其他(T/C、T/T)死亡人數(shù)分別為30例、36例,C/C、其他基因型的生存曲線見(jiàn)圖2,不同基因型病死率差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=7.755,P<0.05)。
表1 化療療效的單因素分析
表2 影響化療結(jié)局的多變量Cox模型
2.6 RRM1及SOD2聯(lián)合基因型與化療效果的關(guān)系 RRM1及SOD2多態(tài)性間在化療敏感性方面存在明顯的相互作用,攜帶至少1個(gè)RRM1 RR524位點(diǎn)的C等位基因和SOD2 SNPrs4880位點(diǎn)的T等位基因的化療有效率明顯高于其他基因型攜帶者(P<0.05),見(jiàn)表3。
圖1 RRM1 SNPrs488 C/C基因型、其他基因型的生存曲線
圖2 SOD2 SNPrs488 C/C基因型、其他基因型的生存曲線
肺癌是現(xiàn)在發(fā)病率較高的腫瘤之一,其病死率為世界第一[4]。NSCLC占肺癌發(fā)病率的85%,由于癥狀不明顯,所以大部分的患者就醫(yī)時(shí)發(fā)現(xiàn)已進(jìn)展至晚期[5-6]。化學(xué)治療是最常見(jiàn)的治療手段,三代細(xì)胞毒藥物聯(lián)合鉑類仍然是標(biāo)準(zhǔn)一線化療手段[7-9]。而在本研究中,患者經(jīng)過(guò)一線治療方案失敗后,采取二線治療方案,二線治療方案主要采取培美曲塞進(jìn)行治療。本研究通過(guò)分析患者一線治療中的RRM1及SOD2基因多態(tài)性與晚期NSCLC鉑類化療的相關(guān)性,為患者的治療提供精準(zhǔn)依據(jù)。
SOD是一類可以催化超氧化物陰離子發(fā)生岐化反應(yīng)的金屬酶[10],文獻(xiàn)中報(bào)道發(fā)現(xiàn)多種腫瘤組織中SOD2含量均異常增高,如王小俊等[9,11]研究發(fā)現(xiàn)SOD2基因多態(tài)性與小兒隨母細(xì)胞瘤的順鉑用藥耳毒性相關(guān),即基因多態(tài)性導(dǎo)致SOD2蛋白在結(jié)構(gòu)與功能產(chǎn)生異變,最終影響化療藥物的藥效。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),SOD2 SNPrs4880基因型(HR值為2.085)是影響化療結(jié)局的獨(dú)立危險(xiǎn)因素,其中攜帶突變等位基因的雜合子(TC)及突變純合子(CC)對(duì)含鉑方案的敏感率均低于野生純合子(TT),且隨訪1年,SNPrs488基因型T/T的病死率顯著低于其他(T/C、C/C),表明突變等位基因C會(huì)降低化療的效果。SOD2 SNPrs4880基因位點(diǎn)的纈氨酸突變?yōu)楸彼幔═→C),導(dǎo)致SOD2上的線粒體靶向序列變化,使得該序列含有1個(gè)α螺旋結(jié)構(gòu),有利于SOD2前體經(jīng)線粒體膜的轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程,導(dǎo)致突變后的SOD2活性增加,從而增加了腫瘤細(xì)胞抵抗ROS應(yīng)激誘導(dǎo)的損傷和降低腫瘤細(xì)胞的調(diào)亡,故而降低了含鉑化療方案的療效。
RRM1基因可合成編碼核糖核苷酸還原酶中的M1亞基,進(jìn)而加強(qiáng)損傷DNA的修復(fù),體內(nèi)和體外實(shí)驗(yàn)中都發(fā)現(xiàn)RRM1的過(guò)量表達(dá)會(huì)降低細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)、遷徙和轉(zhuǎn)移的作用,達(dá)到抑制癌細(xì)胞的轉(zhuǎn)移[12-13]。本研究發(fā)現(xiàn)RRM1 RR524CT基因型(OR值為1.523)是影響化療結(jié)局的獨(dú)立危險(xiǎn)因素,且RRM1 SNPrs488等位基因的C/C基因型患者的病死率明顯低于其他基因型患者(T/C、T/T),表明突變等位基因T會(huì)降低化療的效果。研究認(rèn)為RRM1 RR524位點(diǎn)的亮氨酸突變成甘氨酸,導(dǎo)致相應(yīng)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)功能域發(fā)生改變,增加了DNA損傷修復(fù)能力,故而此類患者對(duì)鉑類化療藥物的敏感性明顯增加[14]。同時(shí)進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)RRM1及SOD2多態(tài)性間在化療敏感性方面存在明顯的相互作用,即:攜帶至少1個(gè)RRM1 RR524位點(diǎn)的C等位基因和SOD2 SNPrs4880位點(diǎn)的T等位基因的化療有效率明顯高于其他基因型攜帶者(P<0.05), 表明RRM1、SOD2基因多態(tài)性可能對(duì)臨床化療方案的制定具有指導(dǎo)意義。研究不足之處在于本研究例數(shù)較小,沒(méi)有對(duì)不同地域和民族患者深入分析。受樣本量限制,所以下一步研究應(yīng)該擴(kuò)大樣本量和多樣性,以證實(shí)二者基因多態(tài)性是否能夠影響鉑類藥物治療晚期NSCC的療效。
表3 RRM1及S0D2聯(lián)合基因型與化療效果的關(guān)系(n)
綜上所述,RRM1、SOD2基因多態(tài)性可影響晚期NSCLC患者對(duì)以鉑類藥物為主方案的化療療效及生存率,二者可聯(lián)合應(yīng)用可預(yù)測(cè)化療療效,提示可根據(jù)患者基因型來(lái)指導(dǎo)個(gè)體化治療。