腫瘤患者ABCG1 和USF1 基因多態性與紫杉醇不良反應相關性研究*

李 超 ，李安娜 ，張童童 ，李 巍 ，許志玲 ，孟 珺 △

（1. 國家癌癥中心·國家腫瘤臨床醫學研究中心·中國醫學科學院北京協和醫學院腫瘤醫院深圳醫院，廣東 深圳 518116； 2. 廣東省深圳市第三人民醫院，廣東 深圳 518112）

紫杉醇是從紅豆杉類植物中分離提取到的天然三環二萜生物堿類化合物，能使微管蛋白和組成微管的微管蛋白二聚體失去動態平衡，抑制腫瘤細胞的有絲分裂，并觸發細胞凋亡，從而有效阻止腫瘤細胞增殖，為臨床常用抗腫瘤藥物，已廣泛用于治療卵巢癌、乳腺癌、胃癌、非小細胞肺癌等［1-4］。與其他抗腫瘤藥物相似，紫杉醇具有治療窗窄、毒副作用大的特點，其藥品不良反應（ADR）主要表現為血液學毒性、過敏反應、胃腸道反應、肝臟毒性、外周神經毒性、脫發等［5-6］，且存在較大的個體差異［7］，可能與藥物代謝酶和轉運體的基因多態性相關［8］。目前認為，紫杉醇的代謝為有機陰離子轉運體（OATP）1B1/ 3 將血液循環中的紫杉醇攝取進入肝細胞，肝細胞中的紫杉醇通過細胞色素（CYP）3A4/ 5 酶 先 代 謝 為 3′ - P - 羥 基 紫 杉 醇 ，繼 而 被CYP2C8 酶代謝為6α-3′-P- 雙羥基紫杉醇；或通過CYP2C8 酶先代謝為6α-羥基紫杉醇，再由CYP3A4/5酶代謝為6α-3′-P-雙羥基紫杉醇。紫杉醇原形及代謝物主要通過三磷酸腺苷結合盒轉運體（ABC）轉運蛋白轉運至細胞外，主要經糞便排泄，少部分通過尿液排泄，一部分經腸肝循環再次回到體循環。相關關鍵代謝酶如 CYP3A4，CYP2C8，CYP3A5 等，以及藥物轉運體ABCB1，ABCC1，ABCC2，ABCG2 及多藥耐藥相關蛋白，P-糖蛋白等基因多態性是引起紫杉醇療效和ADR 個體差異的重要因素［9-11］。但藥物代謝基因網絡復雜，上述藥物代謝酶和藥物轉運體基因多態性尚不能完全解釋紫杉醇ADR 個體差異性的原因。為此，本研究中檢測了以紫杉醇為基礎化學治療（簡稱化療）方案的96例患者的基因多態性，收集并統計ADR，分析基因多態性與ADR 的相關性，為制訂紫杉醇的個體化用藥方案提供科學依據。現報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

納入標準：經組織病理學或細胞學確診；病歷和隨訪資料完整；化療方案中含有紫杉醇；血常規、肝腎功能、心功能正常，預計生存期超過12 周。本研究方案獲得醫院醫學倫理委員會批準。

排除標準：嚴重基礎疾病；妊娠期或哺乳期；試驗前存在干擾研究的ADR。

病例選擇與分組：選取中國醫學科學院北京協和醫學院腫瘤醫院深圳醫院2018年1月至12月收治的腫瘤患者96例，其中乳腺癌1例，卵巢癌58 例，肺癌32例，食管癌5例；中位年齡56歲；男32例，女64例。

1.2 治療方案與ADR 判斷標準

患者的化療方案均為紫杉醇+卡鉑/順鉑，紫杉醇的給藥劑量為150～175 mg/ m2，連續3 h 靜脈滴注給藥，每21 d為1個周期。ADR的評估參照《常見不良反應事件評價標準4.0版》（CTCAE 4.0）。

1.3 基因檢測

患者化療前取外周血2 mL，EDTA - 2Na 抗凝，備用。按試劑盒（德國Qiagen公司）說明書提取DNA。采用基質輔助激光解析電離飛行時間質譜（MALDI-TOF-MS）基因分型法檢測基因多態性。首先，進行TOF-MS擴增聚合酶鏈式反應（PCR）。PCR 反應體系為5 μL，包括DNA 模板5～50 ng，dNTPs 200 μmol/L，10 × PCR 緩沖液0.5 μL，不同反應孔多重正、反向擴增引物2 μL（每條引物終濃度為200 nmol/L），熱啟動Taq 酶1 U。PCR反應條件為，94 ℃預變性5 min，按94 ℃、30 s，60 ℃、30 s，72 ℃、30 s 循環 40 次，72 ℃延伸 5 min。延伸產物純化后，加入384 孔檢測芯片（SpectroCHIP），采用MALDI -TOF MS儀進行分析。

1.4 統計學處理

采用SPSS 19.0 統計學軟件分析。基因型分布遺傳平衡吻合度檢驗使用Hardy-Weinberg 遺傳平衡檢驗；不同位點的基因型分布及其與腫瘤化療ADR 以率（%）表示，行χ2檢驗或Fisher′s exact test 檢驗。P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 基因分布情況

選擇并檢測以下10個基因：CYP3A4（rs2242480 C>T）、ABCG1（rs1541290 G>A）、CYP2C8（rs11572080 C>A）、ABCC3（rs1051640 A>G）、SLC22A14（rs4679028 G>A）、CYP8B1（rs735320 C > T）、GSTM3（rs7483 C > T）、CYP2C8（rs10509681 T>C），以及上游轉錄因子（USF）1（rs2516839 C > T）、USF1（rs3737787 G > A）。CYP2C8（rs11572080 C>A）、CYP8B1（rs735320 C>T）、CYP2C8（rs10509681 T > C）基因均未發生突變，為野生型。除USF1（rs3737787 G > A）和 GSTM3（rs7483 C > T）基因外，其余均符合Hardy-Weinberg 遺傳平衡定律（P>0.05）。基因型分布及頻率見表1。

表1 基因型分布及頻率（n=96）Tab.1 Distribution and frequency of genotype（n=96）

2.2 基因多態性與紫杉醇ADR 的關系

ABCG1（rs1541290 G > A）：GG 型、GA 型、AA 型患者發生3～4 級中性粒細胞減少的概率分別為42.86%（6/14），29.09%（16/55），59.26%（16/27），組間差異顯著（P<0.05）。與GA 型比較，AA 型患者發生 3～4 級中性粒細胞減少的概率顯著升高（P<0.05）。詳見表2。

表2 ABCG1（rs1541290 G ＞A）基因多態性與紫杉醇ADR的關系Tab.2 Relationship between ABCG1（rs1541290 G ＞A）gene polymorphism and ADR of paclitaxel

USF1（rs2516839 C>T）：CC 型、CT 型、TT 型患者發生3～4 級血紅蛋白減少的概率分別為19.15%（9/47）、39.02%（16/41）、0（0/8），組間比較差異顯著（P<0.05）；CC 型、CT 型、TT 型患者發生 3～4 級中性粒細胞減少的概率 分 別為 27.66%（13/ 47）、48.78%（20/ 41）、12.50%（1/8），組間比較差異顯著（P<0.05）。與CC型和CT型比較，TT型患者發生3～4級血紅蛋白減少的概率均顯著降低（P<0.05）；與CT型比較，TT型患者發生3～4級中性粒細胞減少的概率顯著降低（P<0.05）。詳見表3。

表3 USF1（rs2516839 C ＞T）基因多態性與紫杉醇ADR的關系Tab.3 Relationship between USF1（rs2516839 C ＞ T）gene polymorphism and ADR of paclitaxel

3 討論

本研究中檢測了10個基因的多態性，其中CYP3A4（rs2242480 C > T）、ABCG1（rs1541290 G > A）、USF1（rs2516839 C > T）、ABCC3（rs1051640 A > G）、SLC22A14（rs4679028 G>A）、USF1（rs3737787 G>A）、GSTM3（rs7483 C > T）7 個基因發生了突變。ABCG1（rs1541290 G>A）的基因多態性分析中，與GA型比較，AA 型患者發生3～4 級中性粒細胞減少的概率顯著升高（P<0.05）；USF1（rs2516839 C>T）的基因多態性分析中，與CC型和CT型比較，TT型患者發生3～4級血紅蛋白減少的概率均顯著降低（P<0.05）；與CT 型比較，TT 型患者發生3～4 級中性粒細胞減少的概率顯著降低（P<0.05）。

目前，關于紫杉醇體內代謝的相關酶及藥物轉運體的研究主要集中于CYP3A4，CYP2C8，ABCB1，ABCG2，ABCC1/2，OATP1B3［11-12］，關于轉運體 ABCG1 基因多態性對紫杉醇毒性影響的研究相對較少。ABCG1 屬ATP結合盒轉運體超家族成員，主要在膽固醇從外周向肝臟逆向轉運的過程中發揮作用，可調節巨噬細胞的表型，參與腫瘤細胞的生長。巨噬細胞中ABCG1的表達也與肺癌患者的不良預后相關，rs225388位點基因多態性與肺癌患者的生存相關［13］，rs3788007 位點基因多態性與紫杉醇的胃腸道毒性相關［14］，rs492338 位點與紫杉醇誘發的神經毒性密切相關。本研究結果發現，ABCG1（rs1541290 G > A）基因多態性與中性粒細胞減少相關。但目前該位點基因多態性對紫杉醇代謝及毒副作用的影響尚不明確，需進一步進行功能研究。

USF通過結合DNA啟動子的E-box基本序列發揮轉錄調節作用，USF1基因突變可能導致信號通路改變，從而促進結直腸癌、甲狀腺癌、卵巢癌等多種惡性腫瘤的發生和發展［15］。YE 等［16］的研究認為，USF1基因中的單核苷酸多態性（rs2516839 和rs3737787）與基于紫杉醇化療的療效和安全性，以及在卵巢癌治療中的預后密切相關。其中，rs2516839位點基因多態性在紫杉醇敏感和耐藥組間的等位基因頻率存在顯著差異。本研究結果發現，USF1（rs2516839 C>T）基因多態性與紫杉醇的ADR 如血紅蛋白、白細胞和中性粒細胞減少相關，進一步表明USF1（rs2516839 C>T）在紫杉醇化療療效和ADR中發揮重要作用。

綜上所述，本研究結果可為臨床個體化使用紫杉醇時減少ADR 提供一定理論參考，促進紫杉醇在腫瘤患者中的合理使用。但尚有一定局限性，收集的樣本量相對較小，無法對紫杉醇ADR 進行全面分析，需進一步擴大樣本量驗證本研究結果；未進行相關基因的功能研究，其對紫杉醇代謝等方面的具體影響有待進一步研究。