ERCC1、BRCA1在非小细胞肺癌的表达与顺铂耐药的研究进展

1、ERCC1、BRCA1在非小细胞肺癌的表达与顺铂耐药的研究进展【关键词】 ERCC1 BRCA1 非小细胞肺癌 顺铂耐药肺癌是目前全球范围内死亡率最高的恶性肿瘤1，根据病理学分型，确诊的肺癌中约有80%为非小细胞肺癌，在美国每年新诊断的NSCLC中，有75%的患者已不能进行手术治疗2，化疗及放疗是针对这部分患者的主要治疗方法。但是肿瘤细胞对化疗药物的耐药性往往导致治疗的失败。现就肿瘤细胞对NSCLC 化疗的基础药物顺铂的耐药性与错配切除修复蛋白、乳腺癌易感基因的关系的研究现状和前景作一综述。1 顺铂作用机制顺铂对肿瘤的细胞毒作用主要是通过形成铂-DNA加合物。顺铂的主要作用靶点是DNA,顺铂进

2、入肿瘤细胞后水解为双氯双氨铂,然后与细胞DNA形成顺铂-DNA加合物,影响细胞DNA的复制与转录,从而导致DNA损伤3。顺铂形成的加合物主要是1, 2链间交联,占90%，少数为1, 3链间交联、长链交联以及DNA2蛋白交联。2 错配切除修复蛋白1(ERCC1)1 / 132.1 核苷酸切除修复核苷酸切除修复(nucleotide excision repair,NER)是导致顺铂耐药的一个重要机制。NER是DNA修复的一个重要途径,它在DNA大块损伤的修复中发挥着重要作用4,包括UV二聚体、多环芳香碳氢化合物、顺铂及其他重金属所致的DNA损伤。NER途径是一个复杂的过程,涉及30多个多肽,NE

3、R蛋白可分为两组:一组为DNA损伤的识别/切除,如ERCC1和XPA 等,另一组为解旋酶,如ERCC2、ERCC3 等。在NER中, DNA损伤的识别/切除为限速步骤。Matakidou5研究核苷酸切除修复(NER)通路基因变异对肺癌预后的影响也得出了相同的结论,该研究对408例肺癌患者分析了NER 相关基因编码的非同义单核苷酸多态(SNPs)。肺癌患者中位年龄63岁,小细胞肺癌(cell lung cancer , SCLC) 和NSCLC 分别是105例和299例。中位随访24个月, 234 例患者死亡。SCLC和NSCLC的平均生存时间分别是17.3个月和18.6个月。不管患者是否接受含

4、铂方案化疗,XPG H1104D纯合型等位基因和CSB M1097V、R1213G以及Q1413R杂合基因型与生存降低有关(风险比2.22;风险比1.39 )风险基因型与诊断时的病理类型和分期差异无统计学意义。为了评价SNPs 对含铂方案化疗疗效的预测价值,在含铂和非铂治疗的患者中评价了基因型和生存的关系。未用顺铂的患者中RAD23B A249V 和CSB M1097V 等位基因型与总生存降低有关,而XPC K939Q等位基因型与生存改善有关。含铂治疗的患中,XPG H1104D 等位基因携带者总生存明显降低(P<0.05)。研究显示,NER基因的多态性可能影响肺癌的预后和含铂方

5、案化疗的疗效,与组织学诊断和肿瘤的临床分期无关。2.2 ERCC1与NER错配切除修复蛋白1(ERCC1)位于染色体19q13-2,基因全长15 kb,含10个外显子,编码含297个氨基酸的蛋白质，ERCC1与XPF形成的异二聚体具有5DNA核酸内切酶活性, 具有损伤识别和切除5端的双重作用,在NER中起到限速或调节的重要作用6,其活性的高低可反映整个NER修复活性的水平7。在一些肿瘤细胞中8, ERCC1, XPB, XPD 等核苷酸切除修复因子mRNA表达显著降低,提示核苷酸剪切修复能力的降低,导致细胞发生癌变的几率增加。2.3 ERCC1与肺癌吕嘉春等用RT-PCR技术检测150例肺癌组

6、织和50例正常肺组织ERCC1mRNA表达,发现30.7% (46/150)的肺癌组织和4.0% (2/50)的正常肺组织中存在ERCC1基因的表达低下;修复基因ERCC1表达低下与肺癌发生有关,同时发现吸烟可抑制ERCC1基因的表达。Ryu9,10 等研究发现,ERCC1第118 位密码子的多态性可影响患者的生存率和疗效,基因型为C/C的患者中位生存期为486 d ,而基因型为C/T或T/T的患者中位生存期为281 d,两者差异有统计学意义,因此认为, ERCC1第118 位密码子C/C基因型可作为预测以顺铂为基础治疗NSCLC 患者疗效的指标。但Rosell等11研究发现,ERCC1mRN

7、A 表达水平低的患者中位生存期高于ERCC1mRNA 表达水平高的患者。Monzo等12研究了56 例用健择(顺铂)化疗的NSCLC 患者,其反应率与ERCC1 mRNA水平呈负相关。Rosell等13将晚期肺癌患者根据其肿瘤组织表达ERCC1 mRNA 的情况选择不同的化疗方案,低表达者选用含铂的多西他赛/顺铂方案,高表达者选用非铂的多西他赛/吉西他滨方案,对照组不论ERCC1mRNA的表达情况均使用常规含铂多西他赛/顺铂方案。结果显示,含多西他赛/顺铂的方案对ERCC1mRNA低表达肺癌患者的有效率达56.6%效果好;非铂的多西他赛/吉西他滨方案治疗ERCC1mRNA高表达的NSCLC,有

8、效率为37.7%,对照组为40.4%,ERCC1 mRNA低表达组与其它两组相比,差异有统计学意义( P= 0.02)。2006 年ASCO 会议中报道Olaussen KA等14采用标准的免疫组化,检测了国际肺癌临床试验(IALT)入组的783例手术切除的NSCLC患者肿瘤组织中ERCC1的表达情况,每例标本根据肿瘤细胞核阳性的百分比和染色强度进行半定量的组织学评分( H2评分),H2评分的中位值作为区分ERCC1 阳性和阴性的分界点,总生存分析采用临床和病理因素调整的Cox模型。结果显示,免疫染色后,783例中有761例(97%)标本符合分析条件,335例患者(44%)的ERCC1阳性。含

9、顺铂方案辅助化疗受益与ERCC1状态有关(P<0.009)。ERCC1阴性的患者随机接受辅助化疗明显延长生存时间,降低死亡风险。ERCC1阳性患者无论是否接受辅助化疗,生存情况差异无统计学意义。对随机接受观察的患者进行分析,肿瘤组织中ERCC1阳性的亚组患者预后较好。认为NSCLC 根治术后肿瘤组织中ERCC1 检测阴性的患者可以从含顺铂的辅助化疗中明显获益。3 BRCA1与顺铂耐药的研究进展BRCA115基因定位于人染色体17q12-21 ,基因组DNA长约100kb ,包含24个外显子(22个编码,2个非编码)，其中22个转录为7.8kb 的mRNA ,编码含1863个氨基酸

10、残基的蛋白质,分子量约220KD。BRCA1基因被认为是基因组的看护者，在DNA双链断裂方式修复中起重要作用。BRCA1在DDP耐受介导的DNA 损伤中也起一定作用。化疗药物顺铂可引起细胞周期停止，随后细胞或修复其损伤,或发生PCD。在顺铂耐受的乳腺和卵巢癌细胞系异变体中16,BRCA1 蛋白水平升高,而BRCA1 反义抑制导致对顺铂的敏感性增加,降低了DNA修复的有效性,增加了细胞的凋亡率,提示BRCA1的DNA损伤修复与顺铂的敏感性相关。DNA双链断裂修复分为同源重组修复(HR)与非同源重组修复(NHR)两种方式。BRCA1与MRE1/RAD50/NBS1 复合物相互作用,共同参与DNA双

11、链断裂修复,由于此复合物与HR和NHR 都有关,由此推测BRCA1参与了这两种双链修复途径。另有研究还表明BRCA1通过the c-Jun N-terminal kinase通路参与细胞周期的调控与凋亡17,而这些机制都可能与顺铂的耐药相关，这种通路的阻止会增加细胞珠对顺铂的敏感性18。体外实验19及Husain等研究发现在人卵巢癌SKOV-3细胞株上BRCA1的表达上调可导致顺铂的耐药，而在乳腺癌顺铂耐药细胞MCF7中BRCA1高度表达。更有研究者通过RT-QPCR 技术研究发现BRCA1mRNA表达的减少可增加癌细胞对顺铂化疗的敏感性，相反BRCA1 mRNA表达的增强则可增加癌细胞对紫杉

12、醇等对微管蛋白作用药物的敏感性。同样实验在对非小细胞肺癌的研究中也得到相同的结果。在一项以顺铂化疗为基础的临床研究中，88例术后接受化疗的II-IIIA的非小细胞肺癌患者，BRCA1mRNA的高表达者接受紫杉醇为主的治疗，低表达者接受顺铂为主的化疗，最终结果尚未报道，但中期研究显示两组生存率相似。而这种现象的产生可能与BRCA1既参与中心体的复制又参与DNA的修复有关。4 前景与面临问题既然研究显示患者中ERCC1BRCA1的表达水平与肿瘤细胞对顺铂耐药的相关性已经明确,并有研究显示两者有相关性。ERCC1BRCA1表达水平高低是否可以成为筛选接受化疗的患者的一项指标，从而可以预测不同人群对顺

13、铂的敏感程度以指导临床用药，提高药物治疗的有效率，同时减少不必要的药物毒副作用和经济支出，更好地实现对患者的个体化治疗。从已进行的多项临床研究中可以看到，目前定量分ERCC1BRCA1 表达水平的实验还主要针对来源于纤维支气管镜活检或手术切除获得的肿瘤组织细胞，而针对细胞学已明确诊断，但未能得到足够肿瘤组织标本的部分晚期NSCLC患者，尚未看到有这样检测的报道。如果有简便易行的方法检测患者的ERCC1BRCA1表达水平，则能够对更多患者的治疗起到指导作用，而且顺铂治疗的患者化疗前后及化疗中ERCC1BRCA1的表达水平是否改变还没有资料。总之，在这种结论能作为筛选患者的指标真正应用于临床前，还

14、有许多问题需要解决。【参考文献】 1 Parkin DM, Bray F, Ferlay J, et al. Global cancer statisticsJ. CA Cancer Clin，2005,55:74-108.2 Jemal A, Thomas A, Murray T, et al. Cancer statisticsJ. CA Cancer Clin，2002,52:23-47.3 Altaha R, Liang X, Yu JJ, et al. Excision repair cross complementing-group 1: gene expression and p

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