ERCC2 rs1799793多态性与三阴性乳腺癌铂类化疗疗效的关系

张灵小 马飞 王佳玉 袁芃 蔡锐刚 樊英 李俏 张频 李青 徐兵河

北京协和医学院，中国医学科学院肿瘤医院内科，北京 100021

ERCC2 rs1799793多态性与三阴性乳腺癌铂类化疗疗效的关系

张灵小 马飞 王佳玉 袁芃 蔡锐刚 樊英 李俏 张频 李青 徐兵河

北京协和医学院，中国医学科学院肿瘤医院内科，北京 100021

背景与目的：DNA修复基因的多态性可以影响DNA损伤修复能力，从而影响患者的化疗疗效。切除修复交叉互补基因 2 (excision repair cross-complementing group 2，ERCC2)参与核苷酸切除修复和基因转录，在DNA损伤修复中起重要作用。本研究旨在初步探讨ERCC2单核苷酸多态性与三阴性乳腺癌铂类药物化疗疗效的关系。方法：全组患者中位年龄46岁，中位化疗周期数为4个周期。60例接受铂类药物化疗的晚期或局部晚期三阴性乳腺癌患者，收集其临床病理资料和随访信息，采用高通量MassARRAY时间飞行质谱生物芯片系统分析入组患者ERCC2基因候选位点的单核苷酸多态性，观察比较不同基因型与化疗疗效之间的关系。结果：接受含铂方案治疗的总体有效率为66.7%。60例中53例获得ERCC2 rs1799793位点检测结果，ERCC2 rs1799793位点等位基因型有GG、GA 2种，频率分别为81.1%、18.9%。GG基因型患者化疗有效30例，无效13例；GA基因型患者化疗有效3例，无效7例。两组的化疗有效率分别为69.8%和30.0%，疗效差异有统计学意义(P=0.030)，携带GG基因型的患者化疗敏感性高于携带GA基因型患者。结论：ERCC2基因rs1799793多态性与三阴性乳腺癌患者接受铂类药物化疗的临床疗效有关。

ERCC2；单核苷酸多态性；三阴性乳腺癌；铂类；疗效

三阴性乳腺癌是指免疫组化检测雌激素受体(estrogen receptor，ER)、孕激素受体(progesterone receptor，PR)以及人表皮生长因子受体2(human epidermal growth factor receptor 2，HER-2)均为阴性的一类乳腺癌［1］，具有特殊的生物学行为和临床病理特征，侵袭性强，易发生局部复发和远处转移，预后差，内分泌治疗和抗HER-2靶向治疗无效，目前尚无标准治疗方案。铂类药物可与DNA双链交联，导致DNA双链损伤断裂，阻碍复制、转录并最终导致癌细胞死亡。三阴性乳腺癌因为常有多种基因及信号转导通路的异常，DNA修复方面存在缺陷，因 此铂类药物对三阴性乳腺癌可能更加有效［2］。研究结果显示，DNA修复基因的多态性可以影响DNA损伤修复能力，从而影响个体的化疗效果［3］。切除修复交叉互补基因2(excision repair cross-complementing group 2，ERCC2)编码蛋白作为进化保守的 DNA解旋酶参与核苷酸切除修复和基因转录，在 DNA损伤修复中起重要作用［4］。本研究收集了60例接受含铂类方案化疗的三阴性乳腺癌患者的临床病理资料以及随访信息，初步探讨ERCC2基因单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism，SNP)与三阴性乳腺癌铂类药物化疗敏感性的关系。

1 资料和方法

1.1 临床资料

1.1.1 研究对象

研究纳入的病例为2009年7月—2011年7月中国医学科学院肿瘤医院内科收治的晚期或局部晚期三阴性乳腺癌患者，共60例。所有病例均经过组织学或细 胞学确诊，治疗前具有临床或影像学可测量的靶病灶，ECOG评分0～1分，无重要器官功能严重受损，血常规、肝肾功能及心电图均在正常范围内，预计生存期可达3个月以上。

1.1.2 治疗

所有患者均接受以铂类药物为基础的化疗方案。化疗2~3个周期后，按照RECIST 1.0实体瘤疗效评定标准进行疗效评价。

1.1.3 疗效评价

完全缓解(complete response，CR)和部分缓解(partial response，PR)定义为铂类药物化疗敏感，病情稳定(stable disease，SD)和病情进展(progressive disease，PD)定义为铂类药物化疗不敏感。以CR和PR为有效计算总有效率。

1.2 基因分型

收集研究对象的抗凝外周血标本2 mL，用酚-氯仿法自外周血白细胞提取基因组 DNA。提取的 DNA 样本通过分光光度法进行质检，之后置于 1.5 mL EP管中，储存于-80 ℃超低温冰箱内备SNP分型检测。

根据SNP位点序列信息，本研究设计合成了PCR和单碱基扩展的引物(表1)，采用高通量的MassARRAY时间飞行质谱生物芯片系统(Sequenom，美国)分析候选位点的基因型。为了质量控制，基因分型检测时均设平行重复样品和空白样品作为阳性对照和阴性对照。

表 1 ERCC2基因多态位点PCR扩增引物序列Tab. 1 PCR primer sequence of ERCC2 SNPs

1.3 统计学处理

应用S PSS 13.0软件对所有数据进行统计学分析。ERCC2各基因型与临床疗效的关系采用χ2检验进行分析，P<0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 临床情况

全组患者中位年龄46岁(26～66岁)，其中17例伴有肿瘤家族史。60例患者中，有2例为原位癌，1例多形性癌，2例髓样癌，1例导管小叶混合癌，其余均为浸润性导管癌。临床分期：2例0期，4例Ⅰ期，28例Ⅱ期，21例Ⅲ期，5例Ⅳ期。中位化疗周期数为4周期，方案以联合化疗为主，其中铂类药物联合紫杉类者37例，联合长春瑞滨11例，联合吉西他滨8例，联合替吉奥、培美曲塞二钠者各1例，单用铂类药物者2例。除15例为新辅助化疗外，其余34例为一线化疗，8例为二线治疗，剩余3例为三线及以后化疗。

2.2 基因分型

ERCC2 rs238406位点和rs1799793位点的基因型分布均符合Hardy-Weinberg平衡，表明本研究纳入的病例具有群体代表性(χ2=2.772，P=0.096；χ2=0.575，P=0.448)。全组患者中59例ERCC2 rs238406位点检测到等位基因型，基因频率分别为GG 33.9%(20/59)、GT 39.0%(23/59)、TT 27.1%(16/59)。53例在ERCC2 rs1799793位点检测到等位基因型，基因频率分别为GG 81.1%(43/53)，GA 18.9%(10/53)。不同年龄、病理类型、临床分期患者间ERCC2多态性均无统计学差异(P>0.05)；GT+TT基因型在有肿瘤家族史患者中的频率高于无肿瘤家族史患者(P=0.034，表2、3)。

2.3 基因分型与铂类化疗疗效

全组60例患者化疗后，CR 9例，PR 31例，SD 15例，剩余5例治疗中为PD。含铂方案的总体有效率为66.7%。不同年龄、病理类型、临床分期、有无肿瘤家族史与化疗疗效无关(P>0.05)。

ERCC2 rs238406位点GG基因型患者中，铂类方案化疗有效12例，无效8例；GT+TT基因型患者中化疗有效27例，无效12例。GG和GT+TT两组患者的化疗有效率分别为60.0%和69.2%，差异无统计学意义(P=0.478)。在ERCC2 rs1799793 GG基因型患者中化疗有效30例，无效13例；GA基因型患者中化疗有效3例，无效7例。两组的化疗有效率分别为69.8%和30.0%，疗效差异有统计学意义(P=0.030)，携带GG基因型的患者化疗敏感性高于携带GA基因型的患者(表4)。

表 2 ERCC2基因rs238406位点基因分型与临床病理特征分布Tab. 2 The distribution of clinicopathologic features in ERCC2 rs238406 genotypes

表 3 ERCC2基因1799793位点基因分型与临床病理特征分布Tab. 3 The distribution of clinicopathologic features in ERCC2 rs1799793 genotypes

表 4 ERCC2 基因SNP位点分型与三阴性乳腺癌铂类方案化疗敏感性的关系Tab. 4 The association between ERCC2 SNPs and the response to platinum-based chemotherapy among patients with triple negative breast cancer

3 讨 论

ERCC2，也被称为着色性干性皮肤病基因 D(xeroderma pigmentosum group D，XPD)，位于人染色体 19q13.3，是参与 DNA核苷酸切除修复(nucleotide excision repair，NER)和基因转录过程的重要元件。NER是体内最重要的DNA修复途径之一，ERCC2作为NER过程中的重要元件，其编码蛋白具有ATP依赖的DNA解旋酶活性，可以从5’→3’方向打开受损位置的DNA双链，允许损伤特异性核酸酶从两侧切下受损DNA，参与修复各种因素导致的DNA损伤［4］。ERCC2基因某些位点的多态性除与头颈部癌、前列腺癌、膀胱癌和乳腺癌等发生的易感性密切相关之外，还与铂类药物的敏感性密切相关［5］。

目前，ERCC2单核苷酸多态性的研究大多开展于欧美人群，针对中国人群的研究相对较少，并且研究大多集中在肿瘤易感性方面，与铂类药物治疗疗效的研究主要局限于肺癌和结肠癌，乳腺癌相关数据有限，尚未见到ERCC2基因多态性与三阴性乳腺癌铂类药物化疗疗效之间关系的报道。

在ERCC2基因中，共有6个位于外显子区域的SNP，以密码子156、321和751最常见。其中密码子156的位点(rs238406)为无义突变，而密码子312和751位点( rs1799793、rs13181)为非同义改变，可以导致编码的氨基酸发生改变，分别为Lys751Gln、Asp312Asn。谷健等［6］的研究结果表明，Lys751Gln多态性与奥沙利铂对中国汉族晚期结直肠癌患者的疗效相关。Park等［7］回顾性分析73例接受5-氟尿嘧啶/奥沙利铂治疗的转移性结直肠癌患者发现，751 Lys/Lys基因型患者具有最高的化疗缓解率(P=0.015)，而312密码子的SNP与疗效之间未发现显著相关。肺癌中对ERCC2各基因型与铂类化疗缓解率相关性的研究结果报道不一。多数Asp312Asn多态性研究发现，Asn个体的DNA加合物水平高于Asp个体，即Asn等位基因的修复能力较低；而针对Lys751Gln研究发现，Gln个体的DNA加合物水平较高，修复能力较低［4，8］。多项研究提示，rs13181位点的多态性与疗效显著相关，而rs1799793的多态性与疗效无显著相关［7，9］。也有研究报道称，ERCC2的SNP与化疗敏感性无关［10-13］。本研究结果显示，在三阴性乳腺癌中，rs1799793位点携带GG基因型的患者铂类化疗有效率高于携带GA基因型患者，不同于以往的研究［14］，考虑可能对于不同肿瘤及其亚型，ERCC2基因发挥作用的SNP位点存在差异。

由于当前有关ERCC2基因型多态性与乳腺癌疗效判断的相关数据十分有限， rs1799793能否作为判断三阴性乳腺癌患者接受铂类药物判定化疗敏感性的指标，还有待进一步扩大样本量研究，可能还需要与其他DNA修复基因进行联合分析。SNP检测标本容易获得，检测流程相对简便，值得作为疗效预测指标深入研究，从而帮助指导个体化用药的选择，增加患者获益。

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Correlation of rs1799793 polymorphism in ERCC2 and the clinical response to platinum-based chemotherapy in patients with triple negative breast cancer

ZHANG Ling-xiao, MA Fei, WANG Jia-yu, YUAN Peng, CAI Rui-gang, FAN Ying, LI Qiao, ZHANG Pin, LI Qing, XU Binghe(Department of Medical Oncology, Cancer Institute & Hospital, Chinese Academy of Medical Sciences, Peking Union Medical College, Beijing 100021, China)

XU Bing-he E-mail：xubinghe@medmail.com.cn

Background and purpose：Polymorphisms of DNA repair genes may affect the repair capacity of DNA damage and cause different responses towards chemotherapy among patients. Excision repair crosscomplementing group 2 (ERCC2) plays an important role in the nucleotide excision repair. The aim of this study was to investigate the association between ERCC2 single nucleotide polymorphisms (SNPs) and the response to platinumbased chemotherapy among patients with triple negative breast cancer.Methods：Totally 60 triple negative breast cancer patients treated with platinum-based chemotherapy were studied. The clinical, pathological and treatment data of them were collected. Sequenom’s MassARRAY system was used in the detection of the SNPs of ERCC2. Finally,the association between genotypes and different clinical responses among patients was analyzed.Results：All of the patients

a platinum-based chemotherapy for 4 cycles in median and achieved an overall response rate of 66.7%,showing a comparative good response towards platinum-based chemotherapy among triple negative breast cancer.Fifty-three of the 60 patients had got the results of ERCC2 rs1799793 polymorphisms after MassARRAY detection. The proportion of GG genotype and GA genotype was 81.1% and 18.9% respectively. The response rate of the rs1799793 GG genotype group was 69.8%, while the GA genotype group only had a response rate of 30.0%. It turned out that the GG genotype was associated with better response towards platinum-based chemotherapy (P=0.030).Conclusion：ERCC2 rs1799793 polymorphism may be associated with the clinical sensitivity of platinum-based chemotherapy and could be a potential predictive biomarker for triple negative breast cancer patients treated with platinum compounds.

Excision repair cross-complementing group 2; Single nucleotide polymorphisms; Triple negative breast cancer; Platinum-based chemotherapy; Response

10.3969/j.issn.1007-3969.2012.05.007

R737.9

A

1007-3639(2012)05-0358-05

国家自然科学基金(No：30972934)；国家自然科学基金青年科学基金(No：81000991)。

徐兵河 E-mail:xubinghe@medmail.com.cn

2011-02-28

2012-05-05）