氟脲嘧啶药物敏感性及基因多态性探究进展

1、氟豚嚅唳药物敏感性及基因多态性探究进关键词氟尿囉唳；化学治疗；单核昔酸多态性；疗效； 毒性中图分类号r979. 1 文献标识码a文章编号 1671-7562 （2007） 02-0138-04令基因表达谱的显著差异是指导肿瘤个体化治疗的基础， 已有多种抗肿瘤药物通过检测相关分子及其基因多态性来 预测患者对相应药物的敏感性和毒性。氟麻囉除（5-fu）是最 常用的化疗药物，与其它药物组成了多种有效的化疗方案。 胸昔酸合成酶（ts）、二氢毗噪酶（dpd）、乳清酸磷酸核糖 基转移酶（0prt）等分别作为5-fu合成代谢和分解代谢的 关键酶，在5-fu的作用途径中起着重要的作用，其基因的 多态性与5-f

2、u的疗效和毒性密切相关。1 tsts是由两个相同亚基组成的二聚体，作用于细胞周期 g1至s期，是11 密唳核昔酸合成的限速酶，也是5-fu发挥细 胞毒作用的目标酶。肿瘤细胞对5-fu敏感性与ts基因（ts mrna）相关，fukushima等1用5-fu处理人结肠癌km12c 细胞后得到对5-fu不敏感细胞（5-fu的抑制率为7. 9%）, 其ts活性比未处理细胞（5-fu的抑制率为81.8%）高23 倍，ts mrna水平的增加与ts活性的增加是一致的。amatori 等用 5-fu 处理 colo 320、ht-29、caco-2 和 sw620 这 4 种肿瘤细胞，并通过检测肿瘤细胞对5

3、-fu的敏感程度，观 察其与ts mrna的关系。结果显示，在对5-fu最为敏感的 caco-2中ts mrna表达水平较低，而在对5-fu敏感性较低 的sw620中ts mrna高表达。lenz等3早年通过荧光定量pcr检测65例接受5-fu 和苗类药物化疗胃癌患者的胃镜活检肿瘤组织ts mrna水 平，发现ts mrna水平高者中位生存期为6个月，而ts mrna 水平低者为43个月。edler等4用免疫组化法检测862例 大肠癌患者(单独手术治疗/手术加5-fu辅助化疗)肿瘤组 织中的ts蛋白水平，发现在单独手术组中低ts水平者生存 期更长(p=0. 04) o ciaparrone等5

4、通过免疫组化方法检测 62例接受过含5-fu术后辅助化疗的结直肠癌患者肿瘤组织 中的ts蛋白水平，结果发现，ts蛋白水平是转移性结直肠 癌患者无病生存时间(dfs)及总生存时间(0s)的独立预 后因素。ts蛋白表达水平低者，其dfs及os优于ts蛋白表 达高者。一项包含13项研究共887例进展期结直肠癌的meta 分析显示，高ts蛋白表达者预后不佳6。在ts基因启动子区(tser)，即5端末翻译区(5 -utr) 存在28bp的重复片段多态性，与ts基因表达水平、5-fu化 疗敏感性及毒性反应、远期生存率存在相关性。tser的2和 3倍重复片断最常见，marcuello等7通过对89例转移性

5、结直肠癌患者的研究，把ts基因型分为高表达组（2r/3g、 3c/3g、3g/3g）和低表达组（2r/2r、2r/3c、3c/3c）,结果 发现，接受基于5-fu化疗后ts基因型低表达组的中位生存 时间为50个月，高表达组仅为20个月（pv0.05）,提示ts 基因型可以作为转移性结直肠癌患者生存的独立预后因素。 matsui等8对161例接受过5-fu辅助化疗的结肠癌患者进 行了前瞻性分析，寻找ts基因多态性与化疗疗效之间的关 系。结果发现11例患者（6.8%） ts基因型为2r/2r型，40 例（24. 8%）为 2r/3r 型，110 例（68. 3%）为 3r/3r 型。2r/2r 型

6、的所有患者在研究结束时仍存活，但与其他两种基因型相 比却无统计学意义。据此推测，ts基因型为2r/2r的患者可 以从基于5-fu辅助化疗中受益。2 dpddpd是5-fu代谢的限速酶，体内5-fu剂量的85%都是通 过dpd代谢失活，dpd活性丧失将导致严重的5-fu相关毒性 反应。kuilenburg等9研究发现接受含5-fu化疗的患者中 dpd活性高低是影响5-fu毒性的重要因素之一。dpd基因 （dpyd）到现在为止至少有20种突变与dpd活性降低和5-fu 毒性反应有关。此后kidlenburg10的深入研究表明，剪切 位点突变ivs14+1g-a,即14内含子5剪切位点处gt突变 为

7、at,导致dpd失活。这是最常见的导致5-fu严重毒性反应 的基因突变。在该项研究中dpd活性下降的患者中28%为 ivs14+1ga突变，而正常者只有4%的突变率，证明 ivs14+1g-a突变携带者具有发生dpd严重毒性反应的高风 险。此外，dpyd等位基因突变的杂合子发生严重毒副反应的 几率比纯和子高，但纯合子发生的毒副反应往往是致死性的 lljo 肿瘤细胞内dpd水平也是影响5-fu化疗疗效的重要因 素，肿瘤细胞dpd活性和dpdmrna表达水平与肿瘤的敏感性 之间存在高度的相关性。sato等12选取了 8株肿瘤细胞， 其中胆管癌细胞株通过基因修饰使dpd mrna低表达，结果 显示d

8、pd mrna与dpd活性存在明显相关性，且发现dpd活 性低的胆管癌细胞对5-fu敏感性较高。hasegawa等13也 在对接受含5-fu化疗方案的晚期结直肠癌患者长期生存时 间与dpd活性的研究中发现，dpd活性低的患者能够从含 5-fu化疗中得到生存受益。与5-fu共同组成联合化疗方案的化疗药物是否会影响 dpd而导致5-fu毒性反应的改变，值得深入探讨。有学者应 用5-fu与钳类、喜树碱类、紫杉类、丝裂霉素等联合干预 结肠癌细胞，比较细胞中dpd mrna表达情况，结果发现， 所有化疗药物在与5-fu合用后均使得细胞中dpd mrna的表 达减少，具体机制尚不明14。3 oprt体内和

9、体外实验研究显示oprt是5-fu磷酸化的关键 酶。在组织细胞内，5-fu被磷酸化后才能变成有活性的代谢 物，进而通过抑制细胞dna的合成和诱导rna的功能障碍发 挥作用。mizutani等15在膀胱癌患者中发现oprt高表达 的患者比低表达者对5-fu有更高的敏感性，更易从5-fu的 治疗中获益，这一结果提示oprt表达水平是预测5-fu敏感 性的一个因子。在接受含5-fu术后辅助化疗的胃癌患者中 同样发现oprt表达水平与5-fu敏感性密切相关16 o oprt 存在多种基因多态性，如638gc、1050tf a、1336ag等, 但是研究发现oprt多态性并未对5-fu敏感性产生影响 1

10、7o 4 口密唳磷酸化酶(tp)tp是5-fu前体药物卡培他宾(capecitabine)在体内转 化为具有抗癌活性物质的关键酶，且与肿瘤细胞高复制、侵 袭转移和肿瘤血管生成有关，并拮抗肿瘤药物的凋亡作用。xiao等18对70例结肠癌患者研究表明，tp阳性者比 阴性者的5年生存率明显降低(33. 33% vs 73. 33%, p<0. 000 1)。但是,yasuno等19对97例进展期结肠癌患者研究表明, 肿瘤细胞tp阳性率为38%,间质细胞为49%,肿瘤细胞tp 表达率与血管密度有关(p=0. 051),而间质细胞tp高表达者 预后较好(p=0.012 7)o meropol等20

11、利用免疫组化技术对 转移性结直肠癌中肿瘤原发灶和转移灶中tp的表达水平与 化疗敏感性及生存期之间的关系进行了研究，结果显示原发 灶中tp的表达水平与化疗敏感性及生存期均有明显相关性, 高tp表达提示更好的预后。以上资料提示tp可能是结肠癌的重要预后因子，依据tp 的表达水平可以预测转移性大肠癌化疗敏感性。5亚甲基四氢叶酸还原酶(mthfr)mthfr不可逆地催化5, 10-亚甲基四氢叶酸(5,10-mthf),使其转变为5-甲基四氢叶酸，从而削弱了 5-fu 的抗肿瘤作用o mthfr基因的多态性预测癌细胞对5-fu的敏感性可能具有较高的临床价值。mthfr基因多态性最常见的是第667位的密码

12、子发生了由c-t以及第1298位密码子发生了由a-c的变异。jakobsen等21在对139例接受含5-fu化疗的晚期结直肠癌患者的研究中发现，mthfr基因第667位密码子为tt基因 型者对化疗有较高敏感性。而etienne等22采用5-fu干 预19种人类肿瘤细胞，发现第1298位密码子突变型的c/c、a/c对5-fu药物的敏感性较高，而野生型a/a对5-fu药物敏感性明显低于突变型，可见mthfr基因第1298位的密码子 的多态性与5-fu的敏感性相关。mthfr基因的多态性对于预后的影响至今仍有争议。一 项包含有1067例接受含5-fu化疗的乳腺癌患者的研究结果 显示,mthfr基因第

13、667位c-t的变异与进展期乳腺癌的长 期生存时间相关，但与早期乳腺癌预后无明显相关性，其具 体机制不明23 o但是在2006年有两项研究24-25发现， 对于接受含5-fu治疗的结肠癌和食管癌患者，其mthfr基 因的多态性与预后无关。6尿囉唳脱氧核糖三磷酸(dutp)核昔酸水解酶 (dutpase)ts活性抑制可致大量dutp的积聚，dutp直接掺入dna, 抑制dna链的延长，还可以改变dna的稳定性，继而引起dna 链断裂，最终导致细胞的死亡odutpase的过表达将限制dutp 的聚集，引起ts相关的细胞毒性药物的耐受；而dutpase 的低表达使得dutp聚集，从而提高药物的敏感性

14、。关于 dutpase与5_fu的敏感性关系的报道较少，ladner等26 发现肿瘤组织细胞核中dutpase过度表达的患者对以5-fu 为基础的化疗不敏感，疾病进展时间和生存期也较短。但是 目前仍缺乏大样本的研究来证实此结论。7展望现阶段临床上进行化学药物治疗常见的难题是肿瘤耐 药和化疗药物的毒性反应，未来化疗的最终目的是实现根据 肿瘤的反应以及宿主毒性反应的个体化治疗模式。随着检汎技术的进步和检测结果评价的标准化，可以通过对接受含5-fu化疗的患者相关药物代谢酶分子表型和肿瘤基因型进 行分析，在给药前对患者进行药理学筛选，从而制定个体化 治疗方案，达到最佳治疗效果。1 fukushima

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