肿瘤靶向药物疗效及毒性与基因多态性间相关性的研究进展

钱 健， 秦 超， 殷长军

近年来，肿瘤已成为危害人类健康的主要疾病之一，针对肿瘤的治疗方法也渐趋多样化和个体化。随着当代分子生物学、细胞生物学和药物研究的发展，靶向药物作为一种新的治疗手段已逐渐被人们关注。相对于传统的细胞毒性药物，靶向药物可以更高效、准确地作用于肿瘤细胞，提高药物的局部保存浓度，延长药物作用时间，增强对肿瘤的杀伤力，减少对正常细胞的毒副作用。基因多态性则被认为与疾病的临床表现、人群对疾病的易感性以及人体对药物的反应性等有着重要的联系。近来诸多研究发现，靶向药物的疗效及毒性也与基因多态性存在一定的关系，现就此作一综述。

1 临床常见肿瘤靶向药物的疗效及毒性与基因多态性的关系

1.1 西妥昔单抗 西妥昔单抗(cetuximab)已被美国FDA批准用于治疗表皮生长因子受体(epidermal growth factor receptor，EGFR)表达的转移性结直肠癌。作为一种抗EGFR的单克隆抗体，相较于之前的支持疗法，西妥昔单抗可使其他治疗无效的结直肠癌患者具有更长的总生存期(overall survival，OS)(风险比 HR=0.77，95%可信区间 CI:0.64～0.92;P=0.005)和无进展生存期(progression-free survival，PFS)(HR=0.68，95%CI:0.57 ～0.80;P＜0.001)［1］。目前，西妥昔单抗的疗效已被报道与FCGR2A、FCGR3A及 KRAS等基因多态性相关。Zhang等［2］发现，两种IgG Fcγ受体的基因多态性，即FCGR2A和FCGR3A可能与转移性结直肠癌患者的预后及临床反应相关。携带FCGR2A组氨酸(H)等位基因的患者及携带FCGR3A苯丙氨酸(F)等位基因的患者，其临床反应率可以得到提高(P=0.003)。其还又发现携带这两种优势等位基因的患者可以获得更长的PFS(P值分别为0.037和0.055)。这两种基因多态性的组合分析显示，同时具有这两种等位基因的患者可以获得更长的中位PFS(3.7个月);而都不具备这两种基因的患者，其中位PFS仅为1.1个月(P=0.004)。同时，他们又发现携带G等位基因的KRAS野生型(KRASwt)患者比携带T等位基因的患者具有更高的客观反应率(objective response ratio，ORR)，分别为 42% 和9%(P=0.02)。KRASwt GG或TG型的患者似乎具有更长的OS和中位PFS，分别为10.7及3.9个月，而 TT 型患者的分别为 6.4 个月(P=0.33)、1.3个月(P=0.23)，但差异并无统计学意义［3］。在一项西妥昔单抗联合伊立替康治疗转移性结直肠癌的研究中，Dahan等［4］指出 EGFR-191C＞A的 CC型患者具有更长的疾病进展时间(time-to-progression，TTP)，P=0.005;而携带 G等位基因的 CCND1 A870G患者，其 TTP则比其他基因型更短，P=0.024。另外，他们发现西妥昔单抗的皮肤毒性与EGFR内含子1多态性可能具有相关性，EGFR内含子1短CA重复数的患者更可能出现皮肤毒性(P=0.058)，但并无统计学意义。最近，Stoehlmacher-Williams等［5］的研究指出EGFR-R497K多态性与晚期头颈癌患者的总生存率相关。西妥昔单抗治疗晚期头颈癌患者时，至少携带一个K(赖氨酸)等位基因患者的总生存率较其他基因型更短。这些患者的中位生存期为6.7个月，而野生型纯合子 EGFR-497R患者的中位生存期为13.3个月(P=0.009)。

1.2 吉非替尼 吉非替尼(gefitinib)，商品名易瑞沙，是一种小分子EGFR酪氨酸激酶抑制剂，被用于局限性晚期或转移性非小细胞肺癌的治疗，总反应率为10% ～18%［6］，其副反应主要表现为皮肤毒性(如皮疹、座疮等)及胃肠道反应(腹泻、恶心、呕吐等)［7］。目前研究较深入的、与临床疗效及毒性有关的基因多态性主要为EGFR多态性和ABCG2多态性。EGFR中内含子1的CA重复数(CA-SSR)、rs2293347(D994D)、-216G/T、-191C/A、R497K 等多态性以及ABCG2 421C＞A多态性均被认为与人体对吉非替尼的反应及预后有关［8］。Ma等［9］的研究发现，EGFR内含子1的短CA重复数［≤16(CA)n］的患者和rs2293347 GG型的患者具有更高的反应性(P＜0.001)，后者还可以延长患者的PFS(P=0.002);但他们并未发现CA重复数与PFS和OS有关。然而，Liu等［10］却发现短CA重复数基因多态性可以延长非小细胞癌患者的PFS(P=0.03)。另外，EGFR-191C/A(P ＜0.001)、-216 G/T(P ＜0.01)和R497K(P=0.02)被指出可能与2级(国家癌症研究所通用毒性标准)以上腹泻相关。EGFR-191 A/A型和C/A型、-216 G/G型、R497K A/A型更容易出现腹泻反应［11］。

1.3 厄洛替尼 厄洛替尼(erlotinib)是较早被FDA批准的靶向药物之一，是一种EGFR酪氨酸激酶抑制剂，已被批准用于治疗转移性或晚期非小细胞肺癌，厄洛替尼联合吉西他滨则用于治疗转移性或晚期胰腺癌［12］。在治疗非小细胞肺癌的一个Ⅲ期临床试验中，Shepherd等［13］发现厄洛替尼能够有效提高患者的生存期，厄洛替尼组患者的PFS和OS分别为2.2个月和6.7个月，而安慰剂组则分别为1.8个月(HR=0.61;P ＜0.001)和 4.7 个月(HR=0.70;P ＜0.001)。Tzeng 等［14］的研究认为，在厄洛替尼治疗胰腺癌时，EGFR内含子1短CA重复数(＜36)的患者比长重复数(≥36)的患者预后更差，中位生存期分别为13.7个月和30.6个月(P=0.002)。在治疗肺癌、头颈部癌及卵巢癌时，厄洛替尼的主要不良反应为皮疹与腹泻，这些不良反应显示出明显的个体差异及基因多态性［15］。Rudin等［16］发现ABCG216 702 G/A多态性与皮肤毒性有关。在出现皮肤毒性的患者中，G/G型比G/T或T/T型更有可能出现2级以上皮疹(P=0.027)。-216G/T和-191C/A这两个EGFR启动子的多态性则被认为与2级以上腹泻相关。-216G/T中携带有G等位基因(P=0.009)与-191C/A中携带有C等位基因(P=0.008)的患者更可能发生严重腹泻。在Liu等［17］的最新研究中也指出，EGFR 216 TT型的患者更可能出现皮肤毒性(OR=8.8;P=0.04)。

1.4 舒尼替尼 舒尼替尼(sunitinib)是一种口服酪氨酸酶抑制剂，目前较广泛地用于治疗转移性肾细胞癌(mRCC)，其主要作用靶点为 VEGFR及PDGFR等。在一个Ⅲ期随机临床试验中发现，与目前治疗mRCC的一线用药干扰素-α(INF-α)相比，舒尼替尼能够有效提高患者的PFS(INF-α疗法为5个月，舒尼替尼疗法为11 个月，P ＜0.001)［18］。van der Veldt等［19］的研究发现，CYP3A5、NR1I3、ABCB1这三个基因多态性有可能成为PFS的预测因子。缺失CAT拷贝的NR1I3单体型(P=0.021)、具有TCG拷贝序列的ABCB1单体型 (P=0.072)、携带A等位基因的CYP3A5 6986A/G(P=0.017)均被认为与延长患者的PFS有关。Garcia-Donas等［20］也对与舒尼替尼疗效和毒性有关的多态性进行了筛选，他们也发现了三个相关的基因多态性。其中，VEGFR3的两个错义多态性，即 rs307826(P=0.007 9)和 rs307821(P=0.014)，会缩短患者的PFS。另一个基因多态性CYP3A5(rs776746)，则被发现与舒尼替尼的毒性有关(P=0.022)，他们认为该基因的编码产物可以增加人体对舒尼替尼的代谢，而代谢产物具有毒性，其积累后会增加药物对人体的毒副作用。舒尼替尼的毒副作用主要为高血压、手足综合征、白血球减少症和黏膜炎等，与这些毒副作用相关的基因多态性有 CYP1A1、FLT3、NR1I3、VEGFR2、ABCG2和ABCG1等。携带T等位基因的 VEGFR2 1191C/T患者(HR=2.39;P=0.046)以及 ABCG2(-15622C/T，1143C/T)TT 拷贝序列(HR=2.63;P=0.016)的单体型患者会增加出现2级以上毒副作用的概率。携带有G等位基因的CYP1A1 2455A/G或T等位基因的FLT3738T/C患者以及缺少CAG的NR1I3单体型患者会增加白血球减少症的罹患风险。而黏膜炎发生率的增加与CYP12455A/G的G等位基因有关(HR=4.03;P=0.021)，口足综合征的发生则与 ABCB1(3435C/T，1236C/T，2677G/T)单体型的TTT拷贝序列相关(HR=2.56;P=0.035)［21］。最近，在Kim等［22］的研究发现，VEGF-634单核苷酸多态性(SNP)与高血压的发生和持续有关(P=0.03)，GG型患者比CC型更可能出现高血压症状(HR=13.62，95%CI:3.71 ～50.04)。VEGF SNP 936 和VEGFR SNP 889的联合作用可能与OS有关(P=0.03)，936 CC型和889 GG型的患者预后更差，死亡风险比其他基因型高将近3倍(HR=3.18，95%CI:1.12 ～8.99)。

1.5 帕唑帕尼 帕唑帕尼(pazopanib)是一种口服血管生成抑制剂，目前已被多个国家批准用于治疗晚期肾细胞癌。在一个帕唑帕尼治疗肾细胞癌的Ⅲ期临床试验中，帕唑帕尼与安慰剂相比能够显著提高患者的PFS(前者为9.2个月，后者为4.2个月，P＜0.001)［23］。帕唑帕尼的疗效已被报道与 IL8 2767、HIF1A 1790、NR1/2-25385 以及 VEGFA-1498等基因多态性相关。Xu等［24］的研究显示，IL8 2767 TT基因型患者的中位PFS(27周)比AA型患者的(48 周)更短(P=0.009)，HIF1A 1790 GG 型患者与AG型相比则具有更长的中位PFS(P=0.03)和客观反应率(P=0.02)。同时，NR1I2-25385 TT型与VEGFA-1498 CC型被发现会降低患者的客观反应率，而NR1I2-25385 CC型(P=0.03)和VEGFA-1498 TT型患者则具有更高的客观反应率(P=0.02)。同时也证实，帕唑帕尼的毒性反应Gilbert综合征与UGT1A1基因多态性相关，其TA重复数与帕唑帕尼导致的高胆红素血症有关(P＜0.01)。TA6/TA6、TA6/TA7、TA7/TA7基因型患者血胆红素浓度分别高于正常上限0.31、0.37和0.71倍。38位高胆红素血症患者中有32位(84.2%)是TA7纯合子或TA7杂合子，TA7纯合子患者相对其他基因型出现胆红素血症的风险比为13.1［25］。

2 小结

综上所述，基因多态性对靶向药物治疗肿瘤可能存在一定的影响，特定基因型的患者在一定程度上可具有更好的药物反应性，获得更长的PFS和OS，减少靶向药物对其的毒性作用，从而获得更好的预后。在抗EGFR途径类药物中，KRAS、FCGR、EGFR、ABCG等的基因多态性与药物的疗效或毒性联 系 较 密 切，尤 其 是 EGFR-191C/A、-216G/T、-R497K及内含子1的CA重复数对多种药物的疗效及毒性都有影响，由此我们有理由认为这几个基因多态性有可能成为这些药物的疗效及毒性的预测因子。而对于抗VEGFR途径类药物，我们看到这类药物的疗效及毒性与 CYP3A5、CYP1A1、NR1I3、NR1I2、ABCB、VEGFR、IL8 或 HIF1A 等有关，这些基因多态性均对药物起到了一定的影响，所以患者的基因型有可能成为以后靶向药物疗效及毒性的指标。因此，我们推测在将来的基础研究和临床治疗中可能可以通过对患者基因型的检测，来预测患者对靶向药物的反应及其预后，以便选择更适合患者的靶向药物，减少药物对人体的毒副作用，从而让靶向药物更好地发挥抗肿瘤作用。

［1］Jonker DJ，O’Callaghan CJ，Karapetis CS，et al.Cetuximab for the treatment of colorectal cancer［J］.N Engl J Med，2007，357(20):2040-2048.

［2］Zhang W，Gordon M，Schultheis AM，et al.FCGR2A and FCGR3A polymorphisms associated with clinical outcome of epidermal growth factor receptor-expressing metastatic colorectal cancer patients trested with single-agent cetuximab［J］.J Clin Oncol，2007，25(24):3712-3718.

［3］Zhang W，Winder T，Ning Y，et al.A let-7 microRNA-binding site polymorphism in 3'-untranslated region of KRAS gene predicts response in wild-type KRAS patients with metastatic colorectal cancer treated with cetuximab monotherapy［J］.Ann Oncol，2011，22(1):104-109.

［4］Dahan L，Norguet E，Etienne-Grimaldi MC，et al.Pharmacogenetic profiling and cetuximab outcome in patients with advanced colorectal cancer［J］.BMC Cancer，2011，11:496.

［5］Stoehlmacher-Williams J，Obermann L，Ehninger G，et al.Polymorphisms of the epidermal growth factor receptor(EGFR)and survival in patients with advanced cancer of the head and neck(HNSCC)［J］.Anticancer Res，2012，32(2):421-425.

［6］Kris MG，Natale RB，Herbst RS，et al.Efficacy of gefitinib，an inhibitor of the epidermal growth factor receptor tyrosine kinase，in symptomatic patients with non-small cell lung cancer:a randomized trial［J］.JAMA，2003，290(16):2149-2158.

［7］Sanford M，Scott LJ.Gefitinib:a review of its use in the treatment of locally advanced metastatic non-small cell lung cancer［J］.Drugs，2009，69(16):2303-2328.

［8］Heist RS，Christiani D.EGFR-targeted therapies in lung cancer:predictors of response and toxicity［J］.Pharmacogenomics J，2009，10(1):59-68.

［9］Ma F，Sun T，Shi Y，et al.Polymorphisms of EGFR predict clinical outcome in advanced non-small-cell lung cancer patients treated with gefitinib［J］.Lung Cancer，2009，66(1):114-119.

［10］Liu G，Gurubhagavatula S，Zhou W，et al.Epidermal growth factor receptor polymorphisms and clinical outcomes in non-small cell lung cancer patients treated with gefitinib［J］.Pharmacogenomics J，2008，8(2):129-138.

［11］Giovannetti E，Zucali PA，Peters GJ，et al.Association of polymorphisms in AKT1 and EGFR with clinical outcome and toxicity in non-small cell lung cancer patients treated with gefitinib［J］.Mol Cancer Ther，2010，9(3):581-593.

［12］Rocha-Lima CM，Soares HP，Raez LE，et al.EGFR targeting of solid tumors［J］.Cancer Control，2007，14(3):295-304.

［13］Shepherd FA，Rodrigues Pereira J，Ciuleanu T，et al.Erlotinib in previously treated nonsmall-cell lung cancer［J］.N Engl J Med，2005，353(2):123-132.

［14］Tzeng CW，Frolov A，Frolova N，et al.Pancreatic cancer epidermal growth factor receptor(EGFR)intron 1 polymorphism influences postoperative patient survival and in vitro erlotinib response［J］.Ann Surg Oncol，2007，14(7):2150-2158.

［15］Calvo E，Baselga J.Ethnic differences in response to epidermal growth factor receptor tyrosine kinase inhibitors［J］.J Clin Oncol，2006，24(14):2158-2163.

［16］Rudin CM，Liu W，Desai A，et al.Pharmacogenomic and pharmacokinetic determinants of erlotinib toxicity［J］.J Clin Oncol，2008，26(7):1119-1127.

［17］Liu G，Cheng D，Ding K，et al.Pharmacogenetic analysis of BR.21，a placebo-controlled randomized phase III clinical trial of erlotinib in advanced non-small cell lung cancer［J］.J Thorac Oncol，2012，7(2):316-322.

［18］Motzer RJ，Hutson TE，Tomczak P，et al.Sunitinib versus interferon alfa in metastatic renal-cell carcinoma［J］.N Engl J Med，2007，356(2):115-124.

［19］van der Veldt AA，Eechoute K，Gelderblom H，et al.Genetic polymorphisms associated with a prolonged progression-free survival in patients with metastatic renal cell cancer treated with sunitinib［J］.Clin Cancer Res，2011，17(3):620-629.

［20］Garcia-Donas J，Esteban E，Leandro-García LJ，et al.Single nucleotide polymorphism associations with response and toxic eff ects in patients with advanced renal-cell carcinoma treated with fi rst-line sunitinib:a multicentre，observational，prospective study［J］.Lancet Oncol，2011，12(12):1143-1150.

［21］van Erp NP，Eechoute K，van der Veldt AA，et al.Pharmacogenetic pathway analysis for determination of sunitinib-induced toxicity［J］.J Clin Oncol，2009，27(26):4406-4412.

［22］Kim JJ，Vaziri SA，Rini BI，et al.Association of VEGF and VEGFR2 single nucleotide polymorphisms with hypertension and clinical outcome in metastatic clear cell renal cell carcinoma patients treated with sunitinib［J］.Cancer，2012，118(7):1946-1957.

［23］Sternberg CN，Davis ID，Mardiak J，et al:Pazopanib in locally advanced or metastatic renal cell carcinoma:results of a randomized phase III trial［J］.J Clin Oncol，2010，28(6):1061-1068.

［24］Xu CF，Bing NX，Ball HA，et al.Pazopanib efficacy in renal cell carcinoma:evidence for predictive genetic markers in angiogenesis-related and exposure-related genes［J］.J Clin Oncol，2011，29(18):2557-2564.

［25］Xu CF，Reck BH，Xue Z，et al.Pazopanib-induced hyperbilirubinemia is associated with Gilbert’s syndrome UGT1A1 polymorphism［J］.Br J Cancer，2010，102(9):1371-1377.