胸苷酸合酶多态性作为 III 期结肠癌 5-氟尿嘧啶化疗毒性的预测指标

假设：

最近，已发现胸苷酸合酶基因的启动子具有多态性，具有可变数量的 28 个碱基对长度的串联重复序列。 这些多态性与肿瘤对氟嘧啶治疗的反应有关。 研究人员假设胸苷酸合酶 (TS) 基因启动子区域的多态性与 5-氟尿嘧啶 (5FU)/亚叶酸 (LV) 治疗的毒性相关，特别是骨髓抑制和腹泻的发展。 研究人员假设亚甲基四氢叶酸还原酶 (MTHFR) 的多态性也与 5FU/LV 治疗的毒性和疗效相关。 研究人员推测，只有通过 TS 启动子多态性对患者进行分层，MTHFR 多态性才具有临床意义。

目标：

1. 确定胸苷酸合酶启动子区域的多态性是否与接受 5FU/LV 治疗的患者的总体毒性、腹泻、中性粒细胞减少或粘膜炎的发展相关。
2. 确定亚甲基四氢叶酸还原酶 (MTHFR) 的多态性是否与接受 5FU/LV 治疗的患者的总体毒性、腹泻、中性粒细胞减少或粘膜炎的发展相关

背景与意义：

5-氟尿嘧啶 (5FU) 是一种有效的抗代谢物，是目前公认的结直肠癌辅助治疗药物。 此外，5FU 还用于治疗头颈癌、乳腺癌和胃癌。 1985年，Takeishi等证明胸苷酸合成酶的基因在5'非翻译区有一个卫星，由3个28个碱基对序列的串联重复组成。 Horie 等人证明，由于串联重复的数量不同，这些卫星在长度上具有多态性，2 个长度多态性存在 2 个 28 个碱基对的串联重复 (2R) 和 3 个 28 个碱基对的串联重复 (3R)。 随后的作者证明了 4 次重复 (4R)、5 次重复 (5R) 和 9 次重复 (9R)。 Kawakami 等人证明串联重复的数量影响 TS 基因翻译。 他们表明，与 2R/3R 杂合子相比，3R 等位基因纯合子患者的 TS 蛋白水平更高。 使用 2R 和 3R 基因的体外表达，他们证明增加的蛋白质水平是由于 3R RNA 的翻译效率增加，而不是由于 3R mRNA 表达增加。 这些串联重复可预测各种癌症对氟嘧啶癌症化疗的反应率。 Park 等人表明，在接受卡培他滨治疗的转移性结直肠癌患者中，3R 重复纯合子患者的缓解率为 14%，2R 重复纯合子患者的缓解率为 80%。 没有前瞻性研究检查患者的 TS 基因型是否预测 5-FU 毒性。

亚甲基四氢叶酸还原酶 (MTHFR) 基因的多态性也可能决定患者发生卡培他滨毒性的风险。 MTHFR 的多态性存在于 677 位，C 到 T 产生不耐热和快速降解的酶。 TT 纯合子具有增加的亚甲基四氢叶酸水平。 亚甲基四氢叶酸稳定 5FU 与胸苷酸合酶的结合，TS、5FU 和亚甲基四氢叶酸的复合物被称为三元复合物。 研究人员假设，由于亚甲基四氢叶酸的量增加，TS 和 5FU 的稳定性增加会导致卡培他滨的毒性和疗效增加。 尚无研究检查 TT 纯合子是否对氟嘧啶具有增加的反应率或增加的毒性。 二氢嘧啶脱氢酶 (DPD) 缺乏症已被确定为罕见的严重危及生命的氟嘧啶反应的原因。 第一个病例由 Tuchman 等人报道，一名 27 岁的女性接受了环磷酰胺、甲氨蝶呤和 5-氟尿嘧啶的辅助化疗，并出现了严重的神经系统并发症。 Diasio 等人再次报告了第二例患者，该患者正在接受 5-氟尿嘧啶治疗乳腺癌。

Etienne 等人的一项研究提出了关于单独使用 DPD 活性来预测有氟嘧啶毒性风险的患者的效用的问题。 他们前瞻性地研究了 185 名接受含 5FU 化疗方案治疗的患者。 他们发现 DPD 活性呈正态分布，平均值为 0.222 nmol/min/mg 蛋白质。 他们没有发现 DPD 活性与 5FU 毒性之间存在任何相关性。 研究人员建议研究这两种多态性酶对 5FU/LV 对辅助结肠癌患者的毒性的影响。 研究人员预计，与 3R/3R 纯合子相比，2R/2R 纯合子患者的总体毒性、腹泻、中性粒细胞减少和粘膜炎发生率更高。 对于 MTHFR，研究人员预计 TT 纯合子比 CC 纯合子具有更高的总体毒性、腹泻、中性粒细胞减少和粘膜炎发生率。 将检查 MTHFR 多态性对 5FU/LV 毒性的影响，控制胸苷酸合酶基因型。

方法：

被建议接受结直肠癌辅助化疗的患者将被纳入。 根据梅奥方案，患者将接受标准剂量的 5FU/LV 治疗。 第一周期期间的毒性将根据国家癌症研究所通用毒性标准第 2 版进行分级。将记录第一周期期间的剂量减少。

调查：

在开始治疗之前，患者将提供 10 毫升的血液样本，用于从白血中获取 DNA。 将根据 TS 和 MTHFR 基因型对患者进行基因分型。 血浆将被储存以确定 DPD 表型。

样本量计算：

3R串联重复的等位基因频率为0.6，2R串联重复为0.417。 因此，在 100 名患者中，预计 16 名患者具有 2R/2R 基因型，48 名患者具有 2R/3R 基因型，36 名患者具有 3R/3R 基因型。 值得注意的是，3/4 级掌跖红肿和腹泻的发生率约为 14% 至 16%。 104 名患者的样本将具有 0.8 的功效，以显示 2R/2R (60%) 和 3R/3R (20%) 之间 40% 的统计学显着差异。

统计分析：

TS 基因型与 1/2 级和 3/4 级总体毒性发展之间的关联将使用卡方检验检查，显着性水平为 0.05。 其他感兴趣的毒性，腹泻，粘膜炎和中性粒细胞减少，将检查与 TS 基因型卡方检验的关联。 将对 MTHFR 表型进行类似的探索性分析