氟脲嘧啶藥物敏感性及基因多態(tài)性探究進(jìn)展

1、氟豚嚅唳藥物敏感性及基因多態(tài)性探究進(jìn)關(guān)鍵詞氟尿囉唳；化學(xué)治療；單核昔酸多態(tài)性；療效； 毒性中圖分類號(hào)r979. 1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼a文章編號(hào) 1671-7562 （2007） 02-0138-04令基因表達(dá)譜的顯著差異是指導(dǎo)腫瘤個(gè)體化治療的基礎(chǔ)， 已有多種抗腫瘤藥物通過檢測(cè)相關(guān)分子及其基因多態(tài)性來 預(yù)測(cè)患者對(duì)相應(yīng)藥物的敏感性和毒性。氟麻囉除（5-fu）是最 常用的化療藥物，與其它藥物組成了多種有效的化療方案。 胸昔酸合成酶（ts）、二氫毗噪酶（dpd）、乳清酸磷酸核糖 基轉(zhuǎn)移酶（0prt）等分別作為5-fu合成代謝和分解代謝的 關(guān)鍵酶，在5-fu的作用途徑中起著重要的作用，其基因的 多態(tài)性與5-f

2、u的療效和毒性密切相關(guān)。1 tsts是由兩個(gè)相同亞基組成的二聚體，作用于細(xì)胞周期 g1至s期，是11 密唳核昔酸合成的限速酶，也是5-fu發(fā)揮細(xì) 胞毒作用的目標(biāo)酶。腫瘤細(xì)胞對(duì)5-fu敏感性與ts基因（ts mrna）相關(guān)，fukushima等1用5-fu處理人結(jié)腸癌km12c 細(xì)胞后得到對(duì)5-fu不敏感細(xì)胞（5-fu的抑制率為7. 9%）, 其ts活性比未處理細(xì)胞（5-fu的抑制率為81.8%）高23 倍，ts mrna水平的增加與ts活性的增加是一致的。amatori 等用 5-fu 處理 colo 320、ht-29、caco-2 和 sw620 這 4 種腫瘤細(xì)胞，并通過檢測(cè)腫瘤細(xì)胞對(duì)5

3、-fu的敏感程度，觀 察其與ts mrna的關(guān)系。結(jié)果顯示，在對(duì)5-fu最為敏感的 caco-2中ts mrna表達(dá)水平較低，而在對(duì)5-fu敏感性較低 的sw620中ts mrna高表達(dá)。lenz等3早年通過熒光定量pcr檢測(cè)65例接受5-fu 和苗類藥物化療胃癌患者的胃鏡活檢腫瘤組織ts mrna水 平，發(fā)現(xiàn)ts mrna水平高者中位生存期為6個(gè)月，而ts mrna 水平低者為43個(gè)月。edler等4用免疫組化法檢測(cè)862例 大腸癌患者(單獨(dú)手術(shù)治療/手術(shù)加5-fu輔助化療)腫瘤組 織中的ts蛋白水平，發(fā)現(xiàn)在單獨(dú)手術(shù)組中低ts水平者生存 期更長(zhǎng)(p=0. 04) o ciaparrone等5

4、通過免疫組化方法檢測(cè) 62例接受過含5-fu術(shù)后輔助化療的結(jié)直腸癌患者腫瘤組織 中的ts蛋白水平，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，ts蛋白水平是轉(zhuǎn)移性結(jié)直腸 癌患者無病生存時(shí)間(dfs)及總生存時(shí)間(0s)的獨(dú)立預(yù) 后因素。ts蛋白表達(dá)水平低者，其dfs及os優(yōu)于ts蛋白表 達(dá)高者。一項(xiàng)包含13項(xiàng)研究共887例進(jìn)展期結(jié)直腸癌的meta 分析顯示，高ts蛋白表達(dá)者預(yù)后不佳6。在ts基因啟動(dòng)子區(qū)(tser)，即5端末翻譯區(qū)(5 -utr) 存在28bp的重復(fù)片段多態(tài)性，與ts基因表達(dá)水平、5-fu化 療敏感性及毒性反應(yīng)、遠(yuǎn)期生存率存在相關(guān)性。tser的2和 3倍重復(fù)片斷最常見，marcuello等7通過對(duì)89例轉(zhuǎn)移性

5、結(jié)直腸癌患者的研究，把ts基因型分為高表達(dá)組（2r/3g、 3c/3g、3g/3g）和低表達(dá)組（2r/2r、2r/3c、3c/3c）,結(jié)果 發(fā)現(xiàn)，接受基于5-fu化療后ts基因型低表達(dá)組的中位生存 時(shí)間為50個(gè)月，高表達(dá)組僅為20個(gè)月（pv0.05）,提示ts 基因型可以作為轉(zhuǎn)移性結(jié)直腸癌患者生存的獨(dú)立預(yù)后因素。 matsui等8對(duì)161例接受過5-fu輔助化療的結(jié)腸癌患者進(jìn) 行了前瞻性分析，尋找ts基因多態(tài)性與化療療效之間的關(guān) 系。結(jié)果發(fā)現(xiàn)11例患者（6.8%） ts基因型為2r/2r型，40 例（24. 8%）為 2r/3r 型，110 例（68. 3%）為 3r/3r 型。2r/2r 型

6、的所有患者在研究結(jié)束時(shí)仍存活，但與其他兩種基因型相 比卻無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。據(jù)此推測(cè)，ts基因型為2r/2r的患者可 以從基于5-fu輔助化療中受益。2 dpddpd是5-fu代謝的限速酶，體內(nèi)5-fu劑量的85%都是通 過dpd代謝失活，dpd活性喪失將導(dǎo)致嚴(yán)重的5-fu相關(guān)毒性 反應(yīng)。kuilenburg等9研究發(fā)現(xiàn)接受含5-fu化療的患者中 dpd活性高低是影響5-fu毒性的重要因素之一。dpd基因 （dpyd）到現(xiàn)在為止至少有20種突變與dpd活性降低和5-fu 毒性反應(yīng)有關(guān)。此后kidlenburg10的深入研究表明，剪切 位點(diǎn)突變ivs14+1g-a,即14內(nèi)含子5剪切位點(diǎn)處gt突變 為

7、at,導(dǎo)致dpd失活。這是最常見的導(dǎo)致5-fu嚴(yán)重毒性反應(yīng) 的基因突變。在該項(xiàng)研究中dpd活性下降的患者中28%為 ivs14+1ga突變，而正常者只有4%的突變率，證明 ivs14+1g-a突變攜帶者具有發(fā)生dpd嚴(yán)重毒性反應(yīng)的高風(fēng) 險(xiǎn)。此外，dpyd等位基因突變的雜合子發(fā)生嚴(yán)重毒副反應(yīng)的 幾率比純和子高，但純合子發(fā)生的毒副反應(yīng)往往是致死性的 lljo 腫瘤細(xì)胞內(nèi)dpd水平也是影響5-fu化療療效的重要因 素，腫瘤細(xì)胞dpd活性和dpdmrna表達(dá)水平與腫瘤的敏感性 之間存在高度的相關(guān)性。sato等12選取了 8株腫瘤細(xì)胞， 其中膽管癌細(xì)胞株通過基因修飾使dpd mrna低表達(dá)，結(jié)果 顯示d

8、pd mrna與dpd活性存在明顯相關(guān)性，且發(fā)現(xiàn)dpd活 性低的膽管癌細(xì)胞對(duì)5-fu敏感性較高。hasegawa等13也 在對(duì)接受含5-fu化療方案的晚期結(jié)直腸癌患者長(zhǎng)期生存時(shí) 間與dpd活性的研究中發(fā)現(xiàn)，dpd活性低的患者能夠從含 5-fu化療中得到生存受益。與5-fu共同組成聯(lián)合化療方案的化療藥物是否會(huì)影響 dpd而導(dǎo)致5-fu毒性反應(yīng)的改變，值得深入探討。有學(xué)者應(yīng) 用5-fu與鉗類、喜樹堿類、紫杉類、絲裂霉素等聯(lián)合干預(yù) 結(jié)腸癌細(xì)胞，比較細(xì)胞中dpd mrna表達(dá)情況，結(jié)果發(fā)現(xiàn)， 所有化療藥物在與5-fu合用后均使得細(xì)胞中dpd mrna的表 達(dá)減少，具體機(jī)制尚不明14。3 oprt體內(nèi)和

9、體外實(shí)驗(yàn)研究顯示oprt是5-fu磷酸化的關(guān)鍵 酶。在組織細(xì)胞內(nèi)，5-fu被磷酸化后才能變成有活性的代謝 物，進(jìn)而通過抑制細(xì)胞dna的合成和誘導(dǎo)rna的功能障礙發(fā) 揮作用。mizutani等15在膀胱癌患者中發(fā)現(xiàn)oprt高表達(dá) 的患者比低表達(dá)者對(duì)5-fu有更高的敏感性，更易從5-fu的 治療中獲益，這一結(jié)果提示oprt表達(dá)水平是預(yù)測(cè)5-fu敏感 性的一個(gè)因子。在接受含5-fu術(shù)后輔助化療的胃癌患者中 同樣發(fā)現(xiàn)oprt表達(dá)水平與5-fu敏感性密切相關(guān)16 o oprt 存在多種基因多態(tài)性，如638gc、1050tf a、1336ag等, 但是研究發(fā)現(xiàn)oprt多態(tài)性并未對(duì)5-fu敏感性產(chǎn)生影響 1

10、7o 4 口密唳磷酸化酶(tp)tp是5-fu前體藥物卡培他賓(capecitabine)在體內(nèi)轉(zhuǎn) 化為具有抗癌活性物質(zhì)的關(guān)鍵酶，且與腫瘤細(xì)胞高復(fù)制、侵 襲轉(zhuǎn)移和腫瘤血管生成有關(guān)，并拮抗腫瘤藥物的凋亡作用。xiao等18對(duì)70例結(jié)腸癌患者研究表明，tp陽性者比 陰性者的5年生存率明顯降低(33. 33% vs 73. 33%, p<0. 000 1)。但是,yasuno等19對(duì)97例進(jìn)展期結(jié)腸癌患者研究表明, 腫瘤細(xì)胞tp陽性率為38%,間質(zhì)細(xì)胞為49%,腫瘤細(xì)胞tp 表達(dá)率與血管密度有關(guān)(p=0. 051),而間質(zhì)細(xì)胞tp高表達(dá)者 預(yù)后較好(p=0.012 7)o meropol等20

11、利用免疫組化技術(shù)對(duì) 轉(zhuǎn)移性結(jié)直腸癌中腫瘤原發(fā)灶和轉(zhuǎn)移灶中tp的表達(dá)水平與 化療敏感性及生存期之間的關(guān)系進(jìn)行了研究，結(jié)果顯示原發(fā) 灶中tp的表達(dá)水平與化療敏感性及生存期均有明顯相關(guān)性, 高tp表達(dá)提示更好的預(yù)后。以上資料提示tp可能是結(jié)腸癌的重要預(yù)后因子，依據(jù)tp 的表達(dá)水平可以預(yù)測(cè)轉(zhuǎn)移性大腸癌化療敏感性。5亞甲基四氫葉酸還原酶(mthfr)mthfr不可逆地催化5, 10-亞甲基四氫葉酸(5,10-mthf),使其轉(zhuǎn)變?yōu)?-甲基四氫葉酸，從而削弱了 5-fu 的抗腫瘤作用o mthfr基因的多態(tài)性預(yù)測(cè)癌細(xì)胞對(duì)5-fu的敏感性可能具有較高的臨床價(jià)值。mthfr基因多態(tài)性最常見的是第667位的密碼

12、子發(fā)生了由c-t以及第1298位密碼子發(fā)生了由a-c的變異。jakobsen等21在對(duì)139例接受含5-fu化療的晚期結(jié)直腸癌患者的研究中發(fā)現(xiàn)，mthfr基因第667位密碼子為tt基因 型者對(duì)化療有較高敏感性。而etienne等22采用5-fu干 預(yù)19種人類腫瘤細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)第1298位密碼子突變型的c/c、a/c對(duì)5-fu藥物的敏感性較高，而野生型a/a對(duì)5-fu藥物敏感性明顯低于突變型，可見mthfr基因第1298位的密碼子 的多態(tài)性與5-fu的敏感性相關(guān)。mthfr基因的多態(tài)性對(duì)于預(yù)后的影響至今仍有爭(zhēng)議。一 項(xiàng)包含有1067例接受含5-fu化療的乳腺癌患者的研究結(jié)果 顯示,mthfr基因第

13、667位c-t的變異與進(jìn)展期乳腺癌的長(zhǎng) 期生存時(shí)間相關(guān)，但與早期乳腺癌預(yù)后無明顯相關(guān)性，其具 體機(jī)制不明23 o但是在2006年有兩項(xiàng)研究24-25發(fā)現(xiàn)， 對(duì)于接受含5-fu治療的結(jié)腸癌和食管癌患者，其mthfr基 因的多態(tài)性與預(yù)后無關(guān)。6尿囉唳脫氧核糖三磷酸(dutp)核昔酸水解酶 (dutpase)ts活性抑制可致大量dutp的積聚，dutp直接摻入dna, 抑制dna鏈的延長(zhǎng)，還可以改變dna的穩(wěn)定性，繼而引起dna 鏈斷裂，最終導(dǎo)致細(xì)胞的死亡odutpase的過表達(dá)將限制dutp 的聚集，引起ts相關(guān)的細(xì)胞毒性藥物的耐受；而dutpase 的低表達(dá)使得dutp聚集，從而提高藥物的敏感性

14、。關(guān)于 dutpase與5_fu的敏感性關(guān)系的報(bào)道較少，ladner等26 發(fā)現(xiàn)腫瘤組織細(xì)胞核中dutpase過度表達(dá)的患者對(duì)以5-fu 為基礎(chǔ)的化療不敏感，疾病進(jìn)展時(shí)間和生存期也較短。但是 目前仍缺乏大樣本的研究來證實(shí)此結(jié)論。7展望現(xiàn)階段臨床上進(jìn)行化學(xué)藥物治療常見的難題是腫瘤耐 藥和化療藥物的毒性反應(yīng)，未來化療的最終目的是實(shí)現(xiàn)根據(jù) 腫瘤的反應(yīng)以及宿主毒性反應(yīng)的個(gè)體化治療模式。隨著檢汎技術(shù)的進(jìn)步和檢測(cè)結(jié)果評(píng)價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)化，可以通過對(duì)接受含5-fu化療的患者相關(guān)藥物代謝酶分子表型和腫瘤基因型進(jìn) 行分析，在給藥前對(duì)患者進(jìn)行藥理學(xué)篩選，從而制定個(gè)體化 治療方案，達(dá)到最佳治療效果。1 fukushima

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