DNA修復(fù)基因XRCC1和XRCC3在結(jié)直腸癌中的表達(dá)及其多態(tài)性與化療后患者生存期關(guān)系的研究.pdf

1、結(jié)直腸癌發(fā)病率在全球最常見的癌癥中位居第三位。結(jié)直腸癌在我國(guó)的發(fā)病率雖較歐美發(fā)達(dá)國(guó)家低，但近年來隨著人民生活水平的提高、飲食習(xí)慣和飲食結(jié)構(gòu)的改變以及人口老齡化，我國(guó)結(jié)直腸癌的發(fā)病率和死亡率均保持上升趨勢(shì)。結(jié)直腸癌的治療原則是以手術(shù)切除為主的綜合治療，在手術(shù)的基礎(chǔ)上聯(lián)合化療、放療以及靶向治療等。由于結(jié)直腸癌起病隱匿，病情發(fā)展較慢，早期常無(wú)明顯的臨床表現(xiàn)，出現(xiàn)明顯的癥狀就診時(shí)大多已到了中晚期。因此，早期診斷、早期治療非常關(guān)鍵，研究結(jié)直腸癌的

2、發(fā)生、發(fā)展過程，為早期診斷提供依據(jù)，就成為目前亟待解決的問題。
　　外部環(huán)境因素及內(nèi)在因素通過對(duì)基因載體DNA的影響而在腫瘤的發(fā)生中發(fā)揮作用。當(dāng)機(jī)體不能及時(shí)有效地修復(fù)DNA損傷，損傷累積至一定程度則導(dǎo)致基因組的不穩(wěn)定性增高，引起細(xì)胞增殖和分化失控，從而導(dǎo)致腫瘤的發(fā)生。DNA是生命活動(dòng)中的重要遺傳物質(zhì)，存儲(chǔ)著生物體賴以生存和繁衍的遺傳信息，DNA會(huì)發(fā)生某些自發(fā)性的損害，還必須承受來自體內(nèi)外環(huán)境的物理、化學(xué)、生物等因素的影響，因此DN

3、A修復(fù)失敗是腫瘤發(fā)生的重要原因。DNA修復(fù)系統(tǒng)是一個(gè)龐大而復(fù)雜的系統(tǒng)，和生命活動(dòng)的各個(gè)方面息息相關(guān)，人們對(duì)它的了解還遠(yuǎn)不深刻。DNA修復(fù)方式主要分為錯(cuò)配修復(fù)(mismatch repair，MMR)、堿基切除修復(fù)(base excision repair，BER)、核苷酸切除修復(fù)(nucleotide excision repair，NER)、同源重組(homologousrecombination，HR)及非同源末端連接(nonhom

4、ologous end joining，NHEJ)等。DNA修復(fù)能力是與腫瘤易感性和腫瘤化療敏感性密切相關(guān)的雙刃劍:DNA修復(fù)能力強(qiáng)，腫瘤易感性低，但對(duì)化療有抵抗作用。
　　鉑類（順鉑或奧沙利鉑）聯(lián)合5-氟尿嘧啶(5-Fluorouracil，5-Fu)是目前治療結(jié)直腸癌的一線方案。鉑類可使DNA鏈局部紐結(jié)或解旋，阻止DNA聚合酶推進(jìn)，致使腫瘤細(xì)胞DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄失敗，最終造成腫瘤細(xì)胞死亡，從而達(dá)到抗腫瘤作用。但在臨床中發(fā)現(xiàn)，不同

5、的個(gè)體的結(jié)直腸癌患者接受相同的的化療方案治療后，由于個(gè)體遺傳之間對(duì)DNA損傷后修復(fù)能力的差異，導(dǎo)致化療敏感性和毒副反應(yīng)有很大的差別。DNA修復(fù)基因的單核苷酸多態(tài)性(single nucleotidepolymorphism，SNP)與細(xì)胞的DNA修復(fù)和細(xì)胞周期的調(diào)控相關(guān)，并影響其修復(fù)效率，增加個(gè)體罹患腫瘤的風(fēng)險(xiǎn)，而且可以顯著影響腫瘤患者的治療效果。
　　X射線交錯(cuò)互補(bǔ)修復(fù)基因1(X-ray repair cross-complem

6、enting gene1，XRCC1)是第一個(gè)分離到的影響細(xì)胞對(duì)電離輻射敏感性的哺乳動(dòng)物基因，它廣泛參與離子輻射和化學(xué)誘變劑所致DNA損傷后的單鏈斷裂修復(fù)(Single-strand break repair，SSBR)和BER，是與這兩種修復(fù)直接相關(guān)的蛋白，并參與鉑類藥物等引起的DNA修復(fù)過程，在各種抗DNA阻斷藥物中發(fā)揮重要作用。XRCC1基因編碼區(qū)存在多個(gè)導(dǎo)致其編碼蛋白相應(yīng)氨基酸改變的SNP，而這些SNP影響了XRCC1蛋白的活性

7、。XRCC1基因Arg399Gln位點(diǎn)G→A的變異，導(dǎo)致第399密碼子編碼的氨基酸Arg→Gln的改變，可能降低了XRCC1修復(fù)DNA損傷的能力。X射線交錯(cuò)互補(bǔ)修復(fù)基因3(X-ray repaircross-complementing gene3，XRCC3)是酵母和哺乳動(dòng)物細(xì)胞Rad51家族的成員，可修復(fù)氧化損傷引起的DNA雙鏈斷裂(double strand break，DSB)和交聯(lián)損傷，在HR中DNA的DSB修復(fù)通路起重要作用。

8、而Rad51是真核生物體內(nèi)的一種蛋白質(zhì)，在DNA損傷修復(fù)過程中發(fā)揮著引導(dǎo)重組交換的關(guān)鍵作用。XRCC3基因Thr241 Met位點(diǎn)C→T的變異，導(dǎo)致第241密碼子編碼的氨基酸Thr→Met的改變，此基因的氨基酸堿基置換可能參與了去除磷酸化位點(diǎn)，從而影響修復(fù)功能。
　　盡管XRCC1和XRCC3基因的表達(dá)及其多態(tài)性已經(jīng)得了廣泛的研究，并在一定程度上證實(shí)了和不同種類腫瘤的生存期之間的相關(guān)性，但結(jié)直腸癌中這兩個(gè)基因的表達(dá)及多態(tài)性與化療患

9、者生存期的關(guān)系研究不多，且結(jié)果存在分歧，故最終的結(jié)論尚未明確。因此，我們進(jìn)行了這項(xiàng)回顧性分析，分別檢測(cè)原發(fā)性中晚期結(jié)直腸癌患者中XRCC1、XRCC3的表達(dá)狀況及其SNP，同時(shí)檢測(cè)與腫瘤細(xì)胞增殖密切相關(guān)的抗原Ki-67在腫瘤中的表達(dá)，探討EBR和HR修復(fù)在中晚期結(jié)直腸癌中的作用以及與Ki-67之間的關(guān)系以及XRCC1、XRCC3的SNP和鉑類藥物化療療效的關(guān)系，希望為中晚期結(jié)直腸癌患者的個(gè)體化用藥提高療效提供一定的理論依據(jù)。
　　

10、第一章XRCC1、XRCC3、Ki-67在結(jié)直腸癌中的蛋白表達(dá)與臨床因素的相關(guān)性
　　目的：通過檢測(cè)XRCC1、XRCC3及Ki-67在結(jié)直腸癌組織和正常腸粘膜組織中的表達(dá)狀況，以探討它們?cè)诮Y(jié)直腸癌中的作用以及相互之間的關(guān)系
　　方法：應(yīng)用免疫組織化學(xué)方法檢測(cè)432例結(jié)直腸癌組織和與其匹配的切緣正常腸粘膜組織中XRCC1、XRCC3和Ki-67的表達(dá)情況，并分析三者在結(jié)直腸癌發(fā)生發(fā)展中的作用以及其與結(jié)直腸癌患者各臨床病理學(xué)參

11、數(shù)之間的關(guān)系。
　　結(jié)果：XRCC1、XRCC3、Ki-67在結(jié)直腸癌組織中的表達(dá)顯著高于正常腸粘膜組織，具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)。結(jié)直腸癌組織中XRCC3與Ki-67蛋白的表達(dá)陽(yáng)性率呈正相關(guān)(P＜0.05)。XRCC1、XRCC3、Ki-67在結(jié)直腸癌組織中的表達(dá)與患者年齡、性別、組織學(xué)分級(jí)、臨床分期之間均無(wú)顯著相關(guān)性（P＞0.05）。
　　結(jié)論：(1)結(jié)直腸癌組織中XRCC1蛋白表達(dá)上調(diào)。(2)結(jié)直腸癌組織中XRC

12、C3蛋白表達(dá)上調(diào)。(3)結(jié)直腸癌組織中Ki-67蛋白表達(dá)顯著上調(diào)。(4)結(jié)直腸癌組織中XRCC1、XRCC3蛋白表達(dá)無(wú)相關(guān)性，提示其修復(fù)功能的獨(dú)立性。(5)結(jié)直腸癌組織中Ki-67蛋白與XRCC3蛋白表達(dá)呈正相關(guān)，提示兩者在結(jié)直腸癌的發(fā)生發(fā)展中可能有協(xié)同作用。(6) XRCC1、XRCC3、Ki-67在結(jié)直腸癌組織中的表達(dá)與患者年齡、性別、組織學(xué)分級(jí)、臨床分期之間均無(wú)顯著相關(guān)性。
　　第二章 XRCC1和XRCC3基因多態(tài)性與接受

13、奧沙利鉑化療后中晚期結(jié)直腸癌患者生存期之間的關(guān)系
　　目的：研究XRCC1 Arg399Gln及XRCC3 Thr241Met多態(tài)性對(duì)接受奧沙利鉑化療的結(jié)直腸癌患者生存期之間的關(guān)系。
　　方法：394例患者用FOLFOX方案化療，所有患者隨訪從2007年5月至2012年5月。以PCR-RFLP技術(shù)檢測(cè)患者XRCC1和XRCC3的基因多態(tài)性。
　　結(jié)果：(1)394例結(jié)直腸癌患者在XRCC1 Arg399Gln位點(diǎn)中，攜

14、帶Arg/Arg、Arg/Gln、Gln/Gln基因型患者分別為184例(46.7％)、155例(39.3％)、55例(14.0％)。攜帶XRCC1399Arg/Arg基因型的結(jié)直腸癌患者化療有效率明顯高于其他的基因型攜帶者（P＜0.05）。(2)394例結(jié)直腸癌患者在XRCC3 Thr241Met位點(diǎn)中，攜帶Thr/Thr、Thr/Met、Met/Met基因型患者分別為299例(75.9％)、68例(17.3％)、27例(6.9％)，

15、這三種基因型在結(jié)直腸癌患者中的化療有效率分別為32.4％、30.9％、22.2％，三者之間無(wú)明顯統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＞0.05）。(3)結(jié)合低死亡風(fēng)險(xiǎn)的基因型(XRCC1399Arg/Arg和XRCC3241Thr/Thr)作為對(duì)照組，XRCC1399 Gln等位基因和XRCC3241Met等位基因的組合明顯降低了結(jié)直腸癌患者的5年生存率(OR=5.24，95％CI=2.65-10.36)。(4)XRCC1 Gln/Gln、XRCC3 Thr

16、/Met和Met/Met基因型均和結(jié)直腸癌的生存率呈負(fù)相關(guān)。(5)XRCC1 Arg399Gln基因多態(tài)性及XRCC3 Thr241Met基因多態(tài)性與結(jié)直腸癌患者的性別、年齡、腫瘤位置、腫瘤大小、腸系膜淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、TNM分期狀態(tài)均無(wú)顯著性相關(guān)（P＞0.05）。
　　結(jié)論：(1)提示XRCC1399Arg/Arg基因型可能與接受奧沙利鉑方案化療的結(jié)直腸癌患者近期生存期呈正相關(guān)。(2)提示XRCC1399Gln/Gln基因型可能與接受

17、奧沙利鉑方案化療的結(jié)直腸癌患者近期生存期呈負(fù)相關(guān)。(3) XRCC1399Gln等位基因和XRCC3241Met等位基因的組合，在結(jié)直腸癌的生存期中表現(xiàn)出顯著很強(qiáng)的關(guān)聯(lián)性，提示DNA修復(fù)基因多態(tài)性的多重效應(yīng)可能對(duì)結(jié)直腸癌的預(yù)后有交互作用。(4)提示XRCC3241基因的多態(tài)性與奧沙利鉑化療的療效無(wú)相關(guān)性。(5) XRCC1 Arg399Gln基因多態(tài)性和XRCC3 Thr241Met基因多態(tài)性與結(jié)直腸癌患者的性別、年齡、腫瘤位置、腫瘤大