结直肠癌是常见的恶性肿瘤[1],目前在我国大约超过50%的患者确诊时已发生远处转移。伊立替康(IRI)是治疗晚期结直肠癌最有效的化疗药物之一[2,3]。至少有15%的新发转移性结直肠癌患者是IRI治疗的候选者[4,5]。如何预测和预防伊立替康相关毒副反应的发生成为临床进一步研究的重要方面。IRI功效依赖于羧酸酯酶活化形成活性代谢物7-乙基-10-羟基喜树碱(SN-38),消除SN-38的主要途径是通过尿苷二磷酸葡糖醛酸基转移酶(UGT1A1)进行葡萄糖醛酸化,这是参与IRI复合代谢的必需酶[6]。

UGT1A1基因多样性[7,8]和伊立替康疗效的相关性是另外的一个研究热点,Cecchin等[9]认为UGT1A1*28/*28纯合突变患者的临床疗效更好,但是到目前为止没有新的研究结果支持这一观点。甚至有一些研究者的观点完全相悖,认为基因型为TA7/7的患者预后最差,PFS和OS短于杂合突变(TA6/7)和野生型(TA6/6型)患者[10]。然而,除该基因以外的其他因素也可能对伊立替康的疗效及毒副反应产生影响,这些因素包括年龄、性别、伴随疾病、KPS评分、转移的器官及病灶数、化疗周期等等。这些因素通过影响患者化疗时的身体基础状态和体内药物累积状况,影响伊立替康的代谢,导致相关毒副反应的发生。所以在分析伊立替康疗效及相关毒性时,不应该把这些潜在因素排除,而是应该与基因型共同进行讨论。

本临床研究通过回顾性观察应用FOLFIRI方案治疗晚期结直肠癌时UGT1A1不同基因表型及其他临床因素(年龄、性别、肿瘤标记物、KPS评分、有无肝转移、转移的器官数目、化疗周期等)与患者的疗效及毒副反应的相关性,以期对晚期结直肠癌患者基因指导下个体化治疗的临床实际工作提供帮助。

1、资料和方法

1.1一般资料

收集贵州医科大学附属肿瘤医院腹部肿瘤科2014年1月至2018年12月,应用FOLFIRI化疗方案治疗的晚期结直肠癌患者共240例的临床资料(表1-3)。

表1入组患者基本资料对比n(%)

表2三种基因型疗效评价n(%)

1.2入组人群

运用FOLFIRI方案化疗的初治晚期结直肠癌或根治性手术后复发转移的晚期结直肠癌患者。纳入标准:年龄18～75岁;病理诊断为直肠腺癌或结肠腺癌;未行根治性手术的初治晚期结直肠癌;根治性切除术后复发转移的晚期结直肠癌;至少有一个双径可测量病灶;体力状况尚好,KPS评分60分以上[11];血常规和生化检查符合下列标准:血红蛋白≥90g/L,中性粒细胞绝对计数(ANC)≥1.5×109/L,血小板≥100×109/L,ALT、AST≤2.5倍正常上限值;≤5倍正常上限值(有肝转移者),ALP≤2.5倍正常上限值,≤5倍正常上限值(有肝或骨转移者),血清总胆红素<1.5倍正常上限值,血清肌酐<1.5倍正常上限值,血清白蛋白≥30g/L;慢性乙型肝炎非活动期;心、肺、肝、肾及造血功能基本正常;无消化道梗阻及黄疸。排除标准:过去5年内,有其他原发恶性肿瘤史;未行化疗或化疗周期数小于1周期的患者;同时用其它抗癌药治疗者;患者化疗前均签署化疗知情同意书。

表3三种基因型毒副反应比较n(%)

1.3分类变量

分类变量为UGT1A1基因的不同表型。本组病例于初次行FOLFIRI方案化疗前,于室温下抽取患者全血3mL,EDTA抗凝管保存于4℃,所有患者全血标本均送贵州省分子诊断和肿瘤生物治疗中心进行UGT1A1基因多态性检测。24小时内采用商业化的血液DNA提取试剂盒(北京天根生物技术有限公司)进行全血DNA提取,并利用商业化的UGT1A1基因检测试剂盒(上海源奇生物医药科技有限公司)进行目的基因PCR扩增及通过毛细管电泳法进行UGT1A1基因多态性分析。

1.4相关协变量

基于临床经验及相关文献报道的可影响UGT1A1基因与晚期结直肠癌患者疗效、毒副反应的相关变量[12,13,14]。本研究的协变量包括:性别、年龄、治疗前KPS评分、原发灶有无手术、有无肝转移、转移器官数目、化疗周期数及治疗前肿瘤标记物CEA、CA199。

1.5治疗方案

FOLFIRI方案:伊立替康180mg/m2,第1天静滴;亚叶酸钙400mg/m2,第1天在5-FU泵入前静滴;5-FU400mg/m2静脉注射,第1天,5-FU2000mg/m2放入微电脑注药泵持续输注44h。每2周重复。全组患者行1至6周期化疗,平均化疗周期数为3.4周期。149例直肠癌患者中有123例原发灶已行手术治疗;91例结肠癌患者中有77例原发灶已行手术切除。

1.6毒副反应评价标准

按照美国国立癌症研究所(NationalCancerInstitute,NCI)判定标准CTC3.0对化疗中发生的毒副反应进行评估。纳入的毒副反应主要包括血液系统指标和非血液系统指标。其中血液学指标包括:中性粒细胞、血红蛋白及血小板减低;非血液学指标包括:腹泻、血胆红素增高、恶心、呕吐等。

1.7疗效评价标准

采用RECIST1.1评价系统进行评价。测量所有靶病灶(每个脏器最多选2个可测量病灶,全身病灶数最多5个)的最长径,并计算所有靶病灶的最长径之和,与基线状态的最长径之和相比。主要分为完全缓解(completeremission,CR)、部分缓解(partialremission,PR)、疾病稳定(stabledisease,SD)和疾病进展(progressivedisease,PD)。CR:所有目标病灶完全消失,且未出现任何新病灶。PR:所有目标病灶最长径之和缩小≥30%,非靶病灶无进展,未出现新病灶。SD:基线病灶最大径之和有减少但未达PR或有增加但未达PD。PD:目标病灶最大径之和增大超过20%或出现新病灶。治疗反应(treatmentresponse,TR)定义为CR+PR;无应答定义为PD。

1.8随访和复查

240例入组患者均进行后续随访,所有入组患者从治疗结束随访至失访或死亡或2019年5月。随访原则:从患者化疗结束后每3个月随访1次。随访方式:主要包括住院及门诊复查。复查内容包括:胸腹部CT、结肠镜、肿瘤标志物、血常规、血生化及患者症状、体征等。随访率99.6%,失访1例,无需插补。

1.9统计学分析

针对近期疗效:化疗后应答(短期结局),用BinaryLogisticRegression模型分析UGT1A1基因不同表型与FOLFIRI化疗疗效的相关性。

针对毒副反应:采用广义估计方程多应变量回归+BinaryLogisticRegression模型分析UGT1A1基因不同表型与FOLFIRI方案化疗毒副反应的相关性,该方法适用于结局变量数据类型相同[本研究均为二分类变量(有/无)],且临床上可以统一归类解释(本研究均可归类为临床毒副反应)。数据分析思路:观察UGT1A1基因不同表型和每一个结局(每一种毒副反应之间的关系,分解模型);将结局按照临床意义进行组合,在观察基因型和组合以后的结局之间的关联(组合模型)。根据对数似然比检验,两个模型是否可以替换(如果对数似然比检验大于0.05,我们就可以认为组合结局的模型等同于分解模型)。

2、结果

2.1UGT1A1基因启动子的表型

共发现3种表型,分别为纯合野生型(TA6/6型),杂合突变型(TA6/7型)和纯合突变型(TA7/7型)。其中TA6/6型最为常见,共188例,占78.3%;其次为TA6/7型,共47例,占19.6%;TA7/7型仅5例,占2.1%。

2.2UGT1A1基因不同表型与FOLFIRI方案化疗疗效的相关性

在未调整模型(non-adjustedmodel)中,UGT1A1基因TA6/7型和TA6/6型相比,FOLFIRI方案化疗无应答风险增加9%,但无统计学差异,为阴性结果[1.09(0.48～2.47),P=0.8419]。调整模型中变量如下:性别、年龄、身高、体重、治疗前CEA、CA199、有无肝转移、转移器官数目、原发灶有无手术、治疗前KPS评分、化疗周期等。在调整模型(adjustmodel)中,UGT1A1基因TA6/7型和TA6/6型相比,FOLFIRI方案化疗无应答风险增加16%,但无统计学差异,亦是阴性结果[1.16(0.34～3.96),P=0.8123]。在以上两项模型中,因随访时间短,所以采用BinaryLogisticRegression模型,效应值写成OR(oddsratio)。

2.3UGT1A1基因不同表型与FOLFIRI方案化疗毒副反应的相关性

2.3.1分解模型结果

调整变量:性别;年龄;身高;体重;治疗前CEA、CA199;有无肝转移、转移器官数目;原发灶有无手术;治疗前KPS;化疗周期数等。我们以腹泻、中性粒细胞减少、呕吐、肾功能损害、白细胞减少、血小板减少、血红蛋白减少、肝功能损害及放射性皮炎作为结局变量去进行两种基因型的比较。我们罗列了各种毒副反应与基因型之间的关联,在调整各项混杂因素作用下(表4)效应值、可信区间及P值表明,以腹泻、中性粒细胞减少、呕吐、肾功能损害、白细胞减少、血小板减少、血红蛋白减少、肝功能损害及放射性皮炎作为毒副反应的结局变量不同基因型发生上述毒副反应的风险无明显差异,但UGT1A1基因中TA6/7型和TA6/6型相比,肾功能异常的风险增加了14.466倍,且有统计学差异。

2.3.2组合模型结果

调整变量:性别;年龄;身高;体重;治疗前CEA、CA199;有无肝转移、转移器官数目;原发灶有无手术;治疗前KPS;化疗周期数等。表5中各组合模型与分组模型的对数似然比检验P值均大于0.05,即组合模型可以代替分解模型,结果表明:各种结局变量的组合,均无法做出阳性结果,即我们不能观察到两种UGT1A1基因表型在毒副反应方面存在明显统计学差异。

2.3.3组合模型分层分析1:以化疗周期数作为分层变量

从化疗周期各个分层结果来看,阳性结果有:在化疗周期数≥4周期的晚期结直肠癌患者中,UGT1A1基因TA6/7型比TA6/6型的患者发生血液系统毒性的风险增加了22.3246倍,P=0.0035;在化疗周期数≤2周期的患者中,TA6/7型和TA6/6型相比,肝肾功能毒性增加了0.01%。尽管统计学有意义(P<0.05),但没有临床意义(表6)。调整变量同前不再赘述,只不过少了化疗周期而已(因为化疗周期用于分层,就无法再调整)。

表4基因型与各毒副反应的多因素分析(分解模型)

表5基因型与各毒副反应的多因素分析(组合模型)

2.3.4组合模型分层分析2:以转移器官数作为分层变量

从转移器官各个分层结果来看,在转移器官>2的患者中,UGT1A1基因TA6/7型和TA6/6型相比,总毒副反应的风险(包括上述所有毒副反应)增加了9.3773倍,P=0.0079,且TA6/7型比TA6/6型的患者发生消化道症状风险增加了42.8066倍,P=0.0259(表7);调整变量同前,只不过少了转移灶数而已(因为转移灶用于分层,就无法调整)。

3、讨论

多个重要临床研究表明遗传因素可能在伊立替康作用机制中起重要作用,尤其是UGT1A1基因启动子区TA序列重复次数,如UGT1A1基因型为TA序列6次和7次重复的杂合突变型UGT1A1*28/*1(TA6/7)或TA序列7次重复的纯合突变型UGT1A1*28/*28(TA7/7)可能引起UGT1A1酶表达下降,从而使伊立替康引起的严重腹泻及粒细胞减少的风险增加[10,15]。但部分亚洲的研究显示UGT1A1*28纯合突变基因频率与其他人种相比较低[16]。

表6组合模型1的分层分析结果

表7组合模型2的分层分析结果

本临床回顾性分析表明我省结直肠癌患者中有三种UGT1A1基因启动子表型,分别为UGT1A1*1/*1(TA6/6型)、UGT1A1*28/*1(TA6/7型)和UGT1A1*28/*28(TA7/7型)。UGT1A1纯合野生型(TA6/6型)占78.3%、杂合突变型(TA6/7型)占19.6%、纯合突变型(TA7/7型)占2.1%。我省UGT1A1杂合突变型(TA6/7型)的发生率与其他亚洲人群的突变率相似,但明显低于非洲人(TA6/7型发生率为45%)、白种人和西班牙人(TA6/7型发生率为26%～38%)[17,18];我省UGT1A1纯合子突变型(TA7/7型)很罕见,其发生率与日本人及韩国人相似[19],但TA7/7型在西方人群中的分布较普遍[9],由此可见UGT1A1的基因表型分布存在一定的种族性差异。

UGT1A1基因的不同表型与FOLFIRI化疗方案疗效相关性也是近年的研究热点之一,本组235例晚期结直肠癌(除去TA7/7型5例)数据采用BinaryLogisticRegression模型分析表明UGT1A1基因TA6/6型OR为1.0、TA6/7型OR为1.16(95%CI=0.34～3.96;P=0.8123),TA6/7型和TA6/6型相比,FOLFIRI方案化疗无应答风险增加16%,但无统计学差异,由此可见UGT1A1*28等位基因表型与晚期结直肠癌应用FOLFIRI方案化疗的治疗反应(TR)无关,与文献报道[20]相似。

本组235例晚期结直肠癌数据采用分解模型(统计学方法为BinaryLogisticRegressionModel)分析发现从FOLFIRI化疗方案的单个毒副反应结局来看,在调整其他协变量后,仅肾功能发现阳性结果。即UGT1A1基因TA6/7型和TA6/6型相比,肾功能异常的风险增加了14.466倍,且有统计学差异。其他毒副反应均为阴性结果;随后应用广义估计方程多应变量回归模型对FOLFIRI化疗方案的各种毒副反应组合进行分析,两种UGT1A1基因表型均无法做出阳性结果。即不能观察到两种UGT1A1基因表型在毒副反应方面存在明显统计学差异。但以化疗周期数、转移器官数作为分层变量来进一步分析UGT1A1基因不同表型与FOLFIRI方案化疗毒副反应的相关性,我们的新发现如下:①从化疗周期各个分层结果来看,在化疗周期数≥4周期的晚期结直肠癌患者中,UGT1A1基因TA6/7型比TA6/6型的患者发生血液系统毒性的风险增加了22.3246倍,P=0.0035;在化疗周期数≤2周期的患者中,TA6/7型和TA6/6型相比,肝肾功能毒性增加了0.01%,尽管统计学有意义(P<0.05),但没有临床意义;②从转移器官各个分层结果来看,在转移器官>2个的患者中,UGT1A1基因TA6/7型和TA6/6型相比,FOLFIRI化疗方案总的(血液系统及非血液系统)毒副反应的风险增加了9.3773倍,P=0.0079;且TA6/7型比TA6/6型的患者发生消化道症状风险增加了42.8066倍,P=0.0259。综上所述,UGT1A1*28等位基因表型与FOLFIRI化疗方案的毒副反应有一定的相关性。这一研究结果亦提示在临床应用UGT1A1基因多态性指导晚期结直肠癌患者FOLFIRI方案化疗时,需同时考虑化疗周期数及转移器官数等因素,根据UGT1A1基因型进行FOLFIRI方案的剂量调整。

UGT1A1基因表型对FOLFIRI治疗后肿瘤反应性和患者存活率的潜在影响数据有限[21]。我们应用比例风险模型(Cox模型)分析UGT1A1基因不同表型与本组晚期结直肠癌患者预后的相关性,研究结果表明TA6/7型vsTA6/6型,TA6/7型患者死亡的风险增加了24%,但可惜区间跨1,因此,不能认为UGT1A1两种基因表型导致死亡的风险有统计学意义,即表明UGT1A1基因表型与晚期结直肠癌患者的预后无明确的关联,与文献报道类似[22]。

在本研究中我们的不足之处在于:①排除了UGT1A1基因型中TA7/7型的患者,故本结果不能适用于TA7/7型的人群;②因为本研究所入组的患者均为中国人,存在地域限制性,故无法适用于其他人种(如白种人、高加索人等)。

参考文献：

[7]李建华,陈莉莉,唐小万,等.UGT1A1基因多态性对进展期结直肠癌患者CPT-11治疗的疗效及毒副反应的影响[J].浙江临床医学,2018,20(8):1338-1340.

[10]李小凯,王文玲,王新俊,等.UGT1A1基因多态性与FOLFIRI方案治疗大肠癌毒性反应的相关性研究:基层医疗机构从业人员科技论文写作培训会议论文集[C].北京:中国中药杂志社,2016:1794-1796.

徐宇轩,王文玲,杨远,王刚,董洪敏,陈唯唯,李国栋,李小凯.UGT1A1基因不同表型与FOLFIRI方案治疗晚期结直肠癌疗效及毒副反应的相关性[J].现代肿瘤医学,2020,28(22):3920-3925.