CYP19A1(rs1870050)基因多態性和前列腺癌臨床病理特征的相關性分析

潘 劍，韋 煜，葉定偉，朱 耀

(復旦大學附屬腫瘤醫院泌尿外科，復旦大學上海醫學院腫瘤學系，上海 200032)

在過去的60多年中，雄激素剝奪療法(androgen-deprivation therapy，ADT)一直是前列腺癌最有效和應用最廣泛的全身治療方法[1]。ADT療效與其剝奪腫瘤雄激素的能力有關，因此雄激素代謝通路的相關基因是影響療效的潛在因素。

CYP19A1編碼的芳香化酶能將雄烯二酮和睪酮分別催化為雌酮和雌二醇[2]。CYP19A1基因多態性與男性的性激素水平(包括血清睪酮)相關[3-4]。一些研究報道了CYP19A1基因多態性與ADT療效[2,4-6]和前列腺癌發病風險之間的相關性[7-8]。ROSS等[6]證實CYP19A1 (rs1870050)位點的多態性可以預測作為ADT療效的預后標志物[9]。然而，有研究報道CYP19A1 (rs1870050)基因位點的變異對高加索人和亞洲人的預后有著相反的影響[2]，這引發了其對不同人種預后具體影響的爭議。此外，TSUCHIYA等[5]發現若CYP19A1基因中四核苷酸重復數目的增加與轉移性前列腺癌患者的總生存期(overall survival，OS)降低相關(41個月vs.61個月)。這提示CYP19A1基因多態性可能與患者的轉移狀態相關。

以往的研究并沒有報道不同人種CYP19A1基因多態性的變異頻率，為闡明CYP19A1基因多態性對轉移狀態的具體影響以及人種因素對基因變異頻率的影響，本研究分析了臨床病理指標與CYP19A1基因多態性的相關性，還有中國前列腺癌患者與其他人種中基因變異頻率的差異。

1 資料與方法

1.1 研究對象選取2014至2019年在復旦大學附屬腫瘤醫院確診的182例前列腺癌患者為研究對象，所有患者均經病理活檢確診為前列腺腺泡腺癌，排除病理組織呈現神經內分泌分化或者具有其他非腺癌特征者。根據美國癌癥聯合會(American Joint Committee on Cancer，AJCC)TNM分期法確定患者臨床分期，同時收集確診年齡、確診時前列腺特異抗原(prostate specific antigen，PSA)、轉移負荷(根據CHAARTED試驗的定義，將高轉移負荷定義為存在內臟轉移，或骨轉移灶≥4個且存在至少一個骨盆或脊柱之外的轉移灶)、Gleason評分等臨床資料。入組前患者均已被告知研究風險，并均已簽署風險告知書與知情同意書，本研究已獲得本院倫理道德委員會批準。

1.2 基因測序按標準操作流程，采用試劑盒從患者身上采集血液并提取DNA，使用瓊脂糖凝膠電泳法檢驗DNA的質量。采用酶標儀檢測DNA的濃度和純度，定量標化至5 ng/μL，于4 ℃下分裝備用，并采用TaqMan探針法進行基因分型，探針與引物均來源于ABI公司。試驗擴增的條件為：使DNA在98 ℃的溫度下進行變性，持續15 s；退火步驟在52 ℃下進行，持續20 s；擴增持續20 s，在68 ℃下進行，所有過程共38個循環。將攜帶變異等位基因(AC或CC)的患者歸為變異組，將不攜帶變異等位基因(AA)的患者歸為正常組。

1.3 文獻的納入計算機分別檢索中文數據庫和英文數據庫，包括Embase、WanFang Data、CBM、Ovid Medline、PubMed、CNKI、EMbase、Web of Science，檢索基于各個人種發表的涉及CYP19A1(rs1870050)基因的研究，檢索時間設置為2000年1月至2021年2月。在檢索過程中，英文數據庫和中文數據庫的檢索均采用自由詞與主題詞相結合的形式，中文檢索詞包含CYP19A1、rs1870050、基因多態性、前列腺癌/腫瘤等；英文檢索詞包含CYP19A1、rs1870050、polymorphism、prostate neoplasm/carcinoma/cancer等。排除標準：無各基因型的具體數量；涉及的數據并非首次報道；基因頻率的描述對象不是人類。

1.4 統計學方法采用Hardy-Weinberg平衡檢驗評估整體樣本的群體代表性。分類變量、Gleason評分、轉移負荷、臨床病理分期、基因型用χ2檢驗或者Fisher確切檢驗法，數值變量(確診時年齡)采用非配對的t檢驗，P<0.05為差異有統計學意義。所有統計分析采使用R studio完成。

2 結 果

2.1 患者的一般資料正常組的平均確診年齡為(65.3±7.6)歲，變異組的為(65.8±8.1)歲；正常組82例，變異組100例，變異頻率54.9%(100/182)。經分析發現，CYP19A1 (rs1870050)基因型與患者的轉移負荷相關，攜帶變異等位基因的患者中高轉移負荷患者占比多(P=0.03)轉移負荷可以預測患者的基因型類型；而CYP19A1 (rs1870050)基因型與確診時年齡、Gleason評分、M1狀態、確診時PSA無關(表1)。

表1 研究對象的臨床信息 [例(%)]

2.2 文獻對比結果經逐層篩選，最終納入英文文獻2篇，1篇的研究對象為高加索人[6]，另1篇的研究對象為日本人[19]，納入總樣本量為600例；無中文文獻符合入選要求。關于納入研究的基本特征，高加索人中變異組的占比為13.1%(68/520)，日本人中變異組的占比為35%(28/80)(表2)。為對比東亞人群與北美人群CYP19A1 (rs1870050)基因型頻率差異，整合本中心隊列與日本隊列，經分析發現：基因變異頻率最高的為中國人群(54.9%)，其次為日本人和高加索人；中國和日本的變異頻率為48.9%，顯著高于高加索人的變異頻率13.1%(P<0.001)，詳見表3；中國人的變異頻率也顯著高于美國人與日本人(P<0.01，圖1)。

圖1 三國隊列中CYP19A1基因的變異頻率對比

表2 納入研究的基本特征

表3 美國和東亞CYP19A1基因的各基因型分布

3 討 論

本研究通過分析病理指標與位點多樣性之間的關聯性，發現攜帶變異等位基因的患者在發生遠處轉移后，高轉移負荷的占比顯著增高，這提示變異的等位基因可能會導致前列腺癌侵襲性的增強。同時，本研究對比了不同人種攜帶變異等位基因的頻率，發現亞洲人群的CYP19A1(rs1870050)基因位點變異頻率較北美人群高，這可能部分解釋了CYP19A1(rs1870050) 基因在不同人種內對預測治療療效作用相反的現象。

理論上，對芳香化酶的抑制可增加雄激素濃度而最終削弱ADT對前列腺癌的抑制作用。有研究提示[10]，芳香化酶的低表達與經根治性切除術患者的較差預后有關。此外，一些臨床試驗并未報道芳香化酶抑制劑針對晚期前列腺癌和CRPC治療效果[11-13]，這與體外實驗的結果一致[14]。在ADT期間，對雄激素的充分抑制是ADT獲得良好治療效果的關鍵[15-16]。CYP17抑制劑醋酸阿比特龍可顯著降低轉移性激素敏感性前列腺癌患者的雄激素水平，提高患者的OS[17-18]。

有報道稱CYP19A1基因的單核苷酸多態性(single nucleotide polymorphism，SNPs)與包括血清睪酮在內的性激素水平相關[3-4]，但不包括對rs1870050的分析。而之后SHIOTA等[19]的研究則揭示了CYP19A1基因多態性對ADT期間血清睪酮水平和預后的影響，發現ADT期間不同的血清睪酮水平取決于CYP19A1(rs1870050)的遺傳變異，攜帶該變異等位基因會使得芳香化酶的活性變高，最終導致血清睪酮水平的降低。雖然CYP19A1基因變異(rs1870050)影響芳香化酶活性的具體機制尚不清楚，但rs1870050位于CYP19A1基因功能啟動子附近的5-UTR區，位點的變異可能會影響CYP19A1基因的表達，需要進行位點多態性在不同人種及ADT期間患者血清雄激素水平與ADT療效相關性的驗證研究，以及進一步的生物學機制研究。

一些研究也提示了CYP19A1的遺傳變異與前列腺癌發病風險之間的關系[2]，但結果并不一致。此外，全基因組關聯研究未能表明CYP19A1基因多態性與前列腺癌易感性之間存在顯著關聯。與血清睪酮水平的結果一致，SHIOTA等[19]的研究發現，攜帶CYP19A1(rs1870050)基因變異等位基因的初診轉移性前列腺癌患者在接受ADT時，進展為去勢抵抗性前列腺癌的風險顯著降低。但是，之前北美的一項研究顯示[6]，攜帶變異等位基因的患者在ADT期間發生進展的風險更高。LéVESQUE等[2]則報道了中國臺灣地區攜帶這一變異等位基因的601例前列腺癌患者在ADT期間的進展風險較低，這與北美研究的結果相反。CYP19A1(rs1870050)基因多態性對療效的不同作用可能與SNP (rs1870050)在不同人種中的變異頻率差異有關。此外，在一項日本前列腺癌患者的隊列研究中，CYP19A1基因中的(TTTA)序列的重復[5]和SNP (rs4775936)位點多態性均被證實與OS相關[4]。

綜上，以往關于CYP19A1(rs1870050)基因的研究大多集中在其位點多態性對于治療療效與OS的預測效果上，缺乏位點多態性與前列腺癌侵襲性之間的研究。而病理特征是反映癌癥侵襲性強弱的重要指標。本研究對位點多態性與病理特征之間的相關性進行了分析，但未進行位點差異對療效影響的分析，是本研究的不足所在。