DNA损伤修复相关SNP在卵巢上皮癌中的临床价值*

邱培圆，李 力

(广西医科大学附属肿瘤医院妇瘤科暨区域性高发肿瘤早期防治研究教育部重点室验室，南宁 530021)

卵巢癌(ovarian cancer,OC)是妇科第三常见的癌症，但其死亡率居于首位，远超宫颈癌和子宫内膜癌，同时也是女性恶性肿瘤的第八大死亡原因。据统计，全球2020年卵巢癌新发病例313959例，死亡207252例，且有超过70%的卵巢癌为上皮性卵巢癌(epithelial ovarian cancer,EOC)[1]。尽管出现了新的治疗方法可增强治疗反应，但卵巢癌5年生存率仍在30%～50%之间[2-3]。卵巢癌的早期临床症状隐匿，发现时多已发展为晚期。目前，肿瘤细胞减灭术后采取以铂类为基础的联合化疗是卵巢癌的主要治疗手段。尽管化疗的初始反应率可达70%，但大多数晚期卵巢癌患者不可避免地会产生铂耐药性，这种获得性铂耐药性大大影响了卵巢癌的治疗效果，这也是导致卵巢癌死亡率居高不下的原因之一[4]。

DNA损伤修复(DNA damage repair，DDR)可去除外在或内在因素造成的DNA损伤，防止因DNA损伤的不断累积而导致癌症的发生。卵巢癌的一线治疗是包含铂类的化疗，铂类药物发挥作用的机制主要是先与DNA分子形成铂-DNA加合物，导致链内和链间交联，从而使DNA螺旋发生扭曲，最终抑制DNA复制并驱动肿瘤细胞凋亡[4]。DNA损伤修复是去除铂-DNA加合物的基础，导致肿瘤细胞不因DNA损伤而死亡，从而产生耐药性，影响卵巢癌的无进展生存期(progress free survival,PFS)和总生存期(overall survival,OS)[5]。DNA修复途径主要包括：核苷酸切除修复(nucleotide excision repair,NER)，错配修复(mismatch repair,MMR)，碱基切除修复(base excision repair,BER)，同源重组(homologous recombination,HR)，非同源末端连接(non-homologous end joining,NHEJ)，范科尼贫血途径(fanconi anemia,FA)等。这些不同途径之间相互协调作用，对卵巢癌的发生和发展进行调控[6]。

单核苷酸多态性(single-nucleotide polymorphism，SNP)主要是指在DNA序列的特定核苷酸位置上，存在两种不同的核苷酸，引起DNA序列多态性，且其出现频率大于1%，而如出现频率低于1%，则看作点突变。SNP在人类基因组中广泛存在，平均每500～1000个碱基对中就有1个，估计其总数可达310万个甚至更多[7-8]。SNP作为最常见的遗传变异，可能影响相应mRNA和蛋白质的表达，从而导致基因功能发生变化，通常与疾病易感性、药物反应、毒性和生存率等方面相关。DDR可修复损伤的DNA，该过程中任何一种基因的SNP都可能影响相应基因的表达或功能的改变，使DDR能力增强或减弱，进而影响卵巢癌的易感性、化疗反应及预后。

1 DDR相关SNP对卵巢上皮癌诊治的价值

1.1 易感性相关SNP在卵巢上皮癌预测和诊断的价值 由于缺乏早期生物标记物检测、有效的化学预防和特异性早期临床症状，多数卵巢癌患者确诊时已发展为晚期。因此，迫切需要一些生物学预测指标以帮助卵巢癌的早期诊断。目前已有大量研究试图揭示卵巢癌的潜在发病机制，其中包括不少对DDR机制的研究，发现了一些可能与卵巢癌易感性相关的SNP位点，揭示了这些SNP构成卵巢癌发生的潜在重要危险因素。

Yang等[9]从筛选的15篇文章中纳入了24项病例对照研究，对3个ERCC1多态性进行了meta分析。其中有9项研究探索了ERCC1 rs3212986 C>A多态性与乳腺癌和卵巢癌风险的相关性，共9499例参与者。结果提示，ERCC1 rs3212986 C>A多态性整体上增加了乳腺癌和卵巢癌的发病风险，且卵巢癌的发病风险更高，该位点或许对卵巢癌的早期诊断有帮助。Zhao等[10]首次探索了NER途径中所有核心基因与卵巢癌的关联，对89例卵巢癌患者和356例无癌妇女进行了病例对照研究。提取卵巢癌组织和外周血中DNA，实时荧光定量PCR进行基因分型分析，对NER通路上6个核心基因(XPA、XPC、XPG、ERCC1、ERCC2和ERCC4)的17个SNP位点进行了卵巢癌易感性的遗传关联研究。结果发现，XPC rs2228001 A>C、XPD rs238406 G>T以及ERCC1 rs3212986 C>A分别在显性和隐性遗传模型下与卵巢癌风险增加显著相关。在显性遗传模型下，ERCC1 rs11615 G>A和XPC rs2228000 C>T多态性与卵巢癌风险显著降低相关，这些SNP可能在卵巢癌的早期成为有效的预测指标。Baquero等[11]选择一个家族性乳腺癌和卵巢癌(FBOC)系，共有来自173个家庭的344例个体符合高危标准，他们均携带BRCA1和BRCA2基因的有害突变，以及111例对照，他们是BRCA1/2突变携带者的亲属，没有个人癌症病史，并且在BRCA1或BRCA2基因中没有相应的家族突变。探究uracil-DNA糖基化酶基因(UNG)中的SNP rs34259与BRCA2突变携带者患卵巢癌风险之间的关系，发现在BRCA2突变携带者中，UNG rs34259与显著的UNG下调、端粒处较低水平的DNA损伤、端粒处明显较低的氧化应激易感性和较低的尿嘧啶积累有关。这表明UNG rs34259可降低BRCA2基因突变携带者患卵巢癌的风险，UNG rs34259在BRCA2基因突变携带者群体中筛选患卵巢癌的高风险个体具有一定潜力。Zhang等[12]的病例对照研究中，探讨了6个BER相关基因(hOGG1、APE1、PARP1、FEN1、LIG3和XRCC1)中19个潜在功能性SNP位点对卵巢癌风险的影响，且对患者组和对照组进行了基因-环境相互作用的分析。基因分型结果表明，在显性遗传模型下，PARP1 rs8679 A>G和hOGG1 rs293795 A>G与卵巢癌风险降低相关，而在隐性遗传模型下，LIG3 rs4796030 A>C与卵巢癌风险增加相关。此外，PARP1 rs8679 A>G的保护作用在体质量指数(body mass index,BMI)<24kg/m2、初潮年龄≤14岁和浆液性癌组中更明显。LIG3 rs4796030 A>C的负面影响与BMI≥24kg/m2、临床III/IV期和左侧肿瘤组的患者显著相关。因此提出，这些SNP位点结合生活和饮食习惯，或许可用于早期卵巢癌患者的预测和诊断。Gowtham Kumar等[13]对200例卵巢癌患者和200例无癌志愿者进行病例对照研究，对3个DDR基因(RAD51、XRCC2和XRCC3)的5个SNP位点进行了基因分型，以确定与OC风险的关联。结果显示，RAD51 rs1801320的CC基因型、RAD51 rs1801321的TT基因型和XRCC2 rs3218536的CT和TT基因型增加了患卵巢癌的风险，且这些多态性可能影响卵巢上皮癌的早期诊断，这些多态性可作为卵巢癌筛查的标志。Smolarz等[14]选取了600例卵巢癌患者和600例健康对照组，采用PCR-RFLP(PCR-based restriction fragment length polymorphism)技术进行多态性分析，结果发现XRCC3-Thr241Met(rs861539 C>T)、XRCC2-41657C/T(rs718282 C>T)、BRCA1-Gln356Arg(rs1799950 A>G)和RAD51-135G/C(rs1801320 G>C)与肿瘤疾病密切相关，增加了患卵巢癌的风险，将来也许可被用以筛选卵巢癌高发病率风险的患者。Verma等[15]进行的病例对照研究包括130例卵巢癌病例和150例健康对照，目的是调查印度查穆人群中卵巢癌易感性与hOGG1 rs1052133和XRCC1 rs25487这两个SNP的关系，结果发现hOGG1 rs1052133 C>G多态性对卵巢癌风险具有保护作用。Li等[16]的meta分析纳入了9项符合条件的病例对照研究，包括1333例病例和2691例对照，探究ERCC2 rs13181多态性与卵巢癌风险的相关性，发现ERCC2 rs13181 A>C多态性与卵巢癌风险增加显著相关，该SNP位点或许可作为预测卵巢癌高风险个体的潜在标志。Michalska等[17]对700例卵巢癌患者和700例健康受试者进行研究，目的是评估卵巢癌风险和两种SNP之间的关系：XRCC2 rs3218536 G>A和XRCC3 rs861539 C>T。结果显示，XRCC2 AA基因型与更高的肿瘤形成风险有关，与携带其他基因型的患者相比，患卵巢癌的风险增加了6.25倍；G1级卵巢癌患者中XRCC2 GA/AA基因型和XRCC3 CT/TT基因型频率增加，I期患者中XRCC2 AA/GA基因型频率增加，XRCC3 CT基因型频率增加。这些不同的基因型在预测卵巢癌的风险、分级和分期上表现出不同的价值。

1.2 化疗反应相关SNP在卵巢上皮癌治疗中的临床价值 目前，以铂类为基础的联合化疗仍是卵巢癌的一线治疗手段，铂耐药性的出现使得化疗效果大打折扣，已成为癌症治疗的难点。DDR过程中相关基因的功能发生改变可能影响细胞对铂的敏感性，对SNP与卵巢癌铂耐药相关性的研究不断涌现。

Li等[4]利用中国汉族卵巢癌患者的全基因组关联研究(GWAS)数据集，评估了803例卵巢上皮癌患者的NER通路127个基因中的8191个SNP位点与铂类药物治疗反应之间的关联。在两阶段分析中，发现HUS1B rs61748571 A>G多态性与化疗耐药风险增加相关，而MNAT1 rs2284704 T>C多态性与化疗耐药风险降低相关，并提出进一步的功能研究证实，这两个SNP位点或许可成为预测中国上皮性卵巢癌患者铂治疗应答的潜在生物标记物。Liblab等[18]选择了52例接受了铂类化疗的晚期上皮性卵巢癌患者为研究对象，其中27例疾病复发，7例被确定为铂类耐药(其癌症在完成铂类化疗治疗后6个月内复发)。通过对这些患者的基因型进行分析，发现ERCC1 rs3212986 C>A多态性可能对铂耐药性有影响，与CC和CA基因型的患者相比，AA基因型患者的耐药率更高。此外还发现，GSTP1 rs1695 A>G多态性与化疗后发生2级贫血的风险升高相关。Bao等[19]对559例卵巢癌患者和323例无癌对照进行ERCC1基因的8个SNP位点进行研究，发现rs11615 C>T和rs3212986 C>A与顺铂无反应独立相关，rs11615和rs3212986 TT/AA的联合纯合子与顺铂无应答者显著相关，而CT/CA的联合杂合子与顺铂应答者显著相关。由此提出，ERCC1多态性的联合基因型(rs11615和rs3212986)是顺铂化疗结果一种十分有潜力的生物标记物。Zhao等[20]的病例对照研究包括病例组710例上皮性卵巢癌患者和对照组700例健康妇女，旨在探讨聚腺苷二磷酸核糖聚合酶-1(PARP-1)的2个SNP(rs1136410和rs8679)对中国北方患者上皮性卵巢癌易感性、铂类化疗反应和预后的影响。通过DNA提取和基因分型，结果提示rs1136410 T>C与铂类耐药风险降低相关，rs1136410多态性或许可作为预测铂类药物反应的潜在标记物。

1.3 预后相关SNP在卵巢上皮癌判断临床疗效预后的价值 尽管初期治疗的反应率很高，但大多数卵巢癌患者会在2年内复发。目前，晚期上皮性卵巢癌的5年生存率仍低。识别有助于预测卵巢癌发展和临床预后的SNP可能会显著提高卵巢癌患者的生存期。

Si等[21]通过病例对照和队列研究分析了2个MMR基因hMSH2和hMLH1的2个SNP及其对上皮性卵巢癌发生风险和患者临床结局的影响，536例上皮性卵巢癌患者和532例对照女性纳入研究。结果提示，hMSH2 rs2303428 T>C明显缩短了患者的PFS，这些患者也显示出OS轻微下降的趋势；hMLH1 rs1800734 G>A显著增加了患者的PFS。因此这两个SNP位点可能影响上皮性卵巢癌铂化疗患者的预后。Saravi等[22]利用842例卵巢癌病例，确定了1个与结果相关的SNP，即H2AX rs72997349(C>T)与OC的风险显著增加相关。并利用5年随访数据的227例病例，在与生存率相关的基因区域确定了10个遗传变异，其中最高关联的SNP为H2AX rs10790282(A>G)，其与总生存率显著增加相关。结果表明该SNP位点可能是一种新的卵巢癌预后生物标记物。Zhao等[20]的病例对照研究发现，PARP-1 rs1136410 T>C与铂类耐药风险降低以及上皮性卵巢癌患者的PFS显著改善相关，且CC基因型患者有轻微的OS增加趋势。表明PARP-1 rs1136410 T>C与改善上皮性卵巢癌患者的临床结局相关，该SNP可作为预测患者预后的潜在标志。Shi等[23]对1030例上皮性卵巢癌患者进行队列研究，对EXO1中的4个潜在功能多态性进行基因分型，并评估了它们与患者生存的相关性。多变量Cox比例风险回归模型显示，rs851797 AG/GG基因型与复发和癌症死亡显著相关。Kaplan-Meier生存评估结果显示，与rs851797 AA基因型携带者相比，携带rs851797 AG/GG基因型患者的PFS和OS较差。他们提出EXO1 rs851797 A>G多态性可预测卵巢癌的临床预后。进一步的分析表明，EXO1 rs851797可能是一个功能性SNP，通过影响EXO1的mRNA二级结构促进肿瘤进展。Assis等[24]的meta分析包括142项研究，收集了106871例患者，其中主要是高加索人。统计分析发现，GSTM1-null基因型患者的预后优于GSTM1-wt基因型患者，尤其是在晚期患者和接受铂类化疗的患者中；对于ERCC1 rs11615多态性，携带T基因型患者的死亡风险都很低；ERCC1 rs3212986 CA/AA基因型与较差的生存结果相关。

2 存在问题

大量研究证明，DNA损伤修复基因多态性与卵巢癌的易感性、化疗反应和预后具有相关性，卵巢癌易感性的GWAS研究已鉴定出至少34个不同EOC亚型的易感基因位点[25]，其中与DDR相关的有TIPARP rs2665390(T>C)[26]、BABAM1 rs8170(G>A)、ANKLE1 rs2363956(T>G)[27]、ATAD5 chr17:29181220:I(在dbSNP数据库合并为rs143663961)[28-30]、SMC2 rs200182588[31-32]。但部分研究得出了矛盾的结论，原因如下：(1)样本量不够大；(2)研究选择的组织类型不同。高级别浆液性癌是最常见的上皮性卵巢癌。透明细胞癌、黏液癌、低级别子宫内膜样癌和低级别浆液性癌等组织类型的临床表现、分子畸变和驱动因素等方面与高级别浆液性癌有区别；(3)多数文章仅对某一通路上的一个或几个蛋白质进行研究。而在卵巢癌的发生和发展过程中，存在多条通路的串扰，涉及多条通路，如链内交联导致DNA双螺旋的扭曲并主要激活NER途径，而链间交联则依赖于翻译合成、HR、NER和FA途径之间的协同相互作用[6]。因此仅评价一种DNA修复方式的临床价值可能有限。纳入更多的样本、对不同组织类型的卵巢癌患者进行分层、对不同类型的卵巢癌进行独立研究、结合多条DNA修复通路上的关键蛋白进行研究等，也许可解决以上问题[33-34]。

3 结 语

迫切需要新的能预测卵巢癌的存在、分期和相关治疗效果的生物标记物，开发更有效的卵巢癌诊断和预后预测指标，来改善卵巢癌患者的早期诊断率和生存率[35]。大量研究结果表明，利用DDR相关SNP来预测卵巢癌的易感性、化疗反应和预后具有临床价值。早期进行基因筛查、化疗前对患者进行基因分析，或许有助于卵巢癌的早期诊断，并识别出对铂类化疗药产生耐药性的高风险个体，以期对患者进行个体化治疗，从而提高卵巢癌的生存率[36]。DDR通路上某些基因的表达及其多态性是预测卵巢癌患病、化疗耐药、复发、转移风险及生存率的极具潜力的生物标记物，期待更多相关研究。