UGT1A1检测与个体化治疗及吉尔伯特综合征诊断

UGT1A1检 测 指 导 下 的 个 体 化 治 疗和 吉 耳 伯 特 综 合 症 诊 断医 学 检 验 中 心 目 录开普拓 UGT1A1检测指导下的晚期结直肠癌个体化治疗 Gilbert 综合征患者血UGT1A1 基因检测及临床意义 1.随 着 当 前 (结 直 肠 癌 )CRC等 肿 瘤 的 治 疗 进 入 到 以 单 抗 和 酪 氨 酸 激 酶 抑 制 剂(TKI)类 药 物 为 代 表 的 个 体 化 治 疗 的 时 代 ， 个 体 化 治 疗 的 概 念 已 经 深 入 人 心 。UGT1A1基 因 型 检 测 第 一 个 在 化 疗 药 物 中 开 展 个 体 化 治 疗 符 合 时 代 的 需 要 。2.帮 助 临 床 医 生 监 测 管 理 不 良 反 应 ， 增 强 用 药 信 心 ， 积 累 合 理 用 药 经 验 。3.在 基 因 检 测 的 前 提 下 探 索 优 化 晚 期 结 直 肠 癌 (mCRC)患 者 伊 立 替 康 的 治 疗剂 量 。4.诊 断 Gilbert 综 合 征开 展 UGT1A1 基 因 型 检 测 的 背 景 及 优 势 UGT1A1的定义尿 苷 二 磷 酸 葡 糖 醛 酰 转 移 酶 （ UGTs)是 一 大 类 能 催 化 葡 萄 糖 醛 酸 与 亲 核底 物 结 合 的 膜 结 合 酶 ， 主 要 存 在 于 肝 脏人 类 的 UGTs被 分 为 UGT1， UGT2两 个 家 族UGT1的 基 因 至 少 包 括 13个 亚 型 ： UGT1A1， UGT1A2直 到 UGT1A12UGT1A1是 伊 立 替 康 代 谢 中 的 关 键 酶 。 UGT1A1 在 伊 立 替 康 代 谢 中 的 作 用UGT1A1 位 于 肝 细 胞 中 ， 参 与 多 种 物质 的 葡 萄 糖 醛 基 化 ， 这 一 结 合 反 应 的目 的 在 于 增 加 底 物 的 水 溶 性 ， 增 加 从胆 汁 和 尿 液 中 的 排 泄 量 ， 达 到 物 质 代谢 、 解 毒 的 目 的伊 立 替 康 主 要 在 肝 脏 内 由 羧 酸 酯 酶 代谢 转 化 成 活 性 代 谢 产 物 SN-38。 然 后SN-38被 UGT1A1结 合 而 形 成 一 种 葡 萄糖 醛 酸 代 谢 产 物 （ SN-38葡 萄 糖 醛 酸 ， SN-38G） （ 羧 酸 酯 酶 ） UGT1A1*6是 71位 密 码 子 发 生 突 变 （ G71R） ， 导 致 酶 活性 降 为 野 生 型 的 30%49 ， 其 突 变 频 率 在 东 亚 人 群 中 （日 本 、 韩 国 和 中 国 ） 约 为 13。UGT1A1*28为 基 因 启 动 子 区 TA序 列 多 次 重 复 ， 其 中 纯 合野 生 型 为 （ TA） 6/（ TA） 6， 常 见 突 变 为 （ TA） 7和 （ TA） 5两 种 等 位 基 因 。 UGT1A1 基因型的检测对野生型患者用药有何优化作用 2011年 在 临 床 肿 瘤 学 杂 志 (JCO)上 发 表 了 一 篇 根 据 UGT1A1 基因 型 研 究 伊 立 替 康 耐 受 剂 量 的 文 章 ， 提 出 完 全 野 生 型 的 患 者 （ 6/6 ）其 常 规 的 180mg/m2的 剂 量 可 能 不 够 ， 需 要 加 量 。 这 也 属 于 肿 瘤 的 个体 化 治 疗 的 部 分 。 因 此 ， 从 长 远 来 看 UGT1A1 基 因 型 的 检 测 还 可 以在 野 生 型 患 者 中 进 一 步 优 化 开 普 拓 的 使 用 剂 量 。 *Giuseppe Toffoli, J Clin Oncol. 2010;2 :866-871. FDA已 推 荐 检 测 该 基 因 型 ， 但 非 强 制 检 测 。 目 前 的 开 普 拓 中 文 说 明 书 没有 谈 到 是 否 推 荐 检 测 ， 但 是 今 年 下 半 年 度 新 版 说 明 书 即 将 添 加 有 关UGT1A1酶 的 注 意 事 项 。 根 据 基 因 型 调 整 剂 量 的 表 述 为 ：具 有 UGT1A1*28纯 合 子 的 患 者 在 伊 立 替 康 初 次 给 药 时 应 给 予 常 规 剂 量 并监 测 血 液 毒 性 。 之 前 治 疗 时 发 生 较 严 重 血 液 毒 性 的 患 者 应 该 考 虑 降 低 伊立 替 康 的 初 次 给 药 剂 量 。 但 是 ， 在 这 一 患 者 群 中 具 体 应 该 使 用 多 少 的 初始 剂 量 并 未 明 确 ， 后 续 剂 量 的 调 整 应 当 基 于 具 体 患 者 对 治 疗 的 耐 受 情 况(相 关 的 临 床 研 究 正 在 进 行 中 ） 。以 上 表 述 说 明 ， 即 便 基 因 型 为 7/7的 患 者 也 并 非 开 普 拓 的 绝 对 禁 忌 ， 而 且首 剂 不 需 减 量 ； 是 否 减 量 应 在 临 床 耐 受 性 的 基 础 上 进 行 考 量 。UGT1A1 基因型的检测在说明书的说明 UGT 1A1 *28基因亚型 (白种人研究)6/6 (n=91) 6/7 (n=98) 7/7 (n=25) P中位生存期 (年) 2.4 2.0 1.6 0.0083/4级血液学毒性 (%) 7.7 10.2 48.0 0.001中位至毒性发生时间 (周) 5.9 3.2 2.1 0.016因毒性住院 (%) 14.4 25.3 45.8 0.001短期死亡 (%) 2.9 5.2 12.8 0.027 *该研究中伊立替康为小剂量给药Shulman K, et al. Cancer 2011DOI:10.1002/cncr.25735. 基 因 型 分 类 24度 迟 发 性 腹 泻 34度 迟 发 性 腹 泻例 数 /总 数 % P1 例 数 /总 数 % P1 野 生 型 11/58 19.0% 0.003 4/58 6.9% 0.025单 位 点 变 异 27/65 41.5% 12/65 18.5% 两 位 点 变 异 15/29 51.7% 8/29 27.6% 基 因 型 分 类 34度 中 性 粒 细 胞 减 少 4度 中 性 粒 细 胞 减 少例 数 /总 数 % P1 例 数 /总 数 % P1 野 生 型 10/58 17.2% 0.021 3/58 5.2% 0.324单 位 点 变 异 26/65 40.7% 6/65 9.2% 两 位 点 变 异 8/29 27.6% 13/29 13.8% 王岩等. 中华肿瘤杂志 2007; 29(12):913-918. Chan J, et al. 2011 ASCO GI Abstract 412. 1.00.90.90.90.90.9 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000无中性粒细胞减少的生存率 时间 (天)野生型杂合子型*28纯合子型*28Kaplan-Meier Log Rank检验 P=0.002 杂合型*28+野生型 vs. 纯合子型*28Cox比例HR=3.05 (95% CI 1.55-5.99) P=0.001 经年龄、性别和伊立替康治疗疗程调整 基因指导下伊立替康治疗癌症患者的剂量发现研究UGT1A1 *28和/或*6多态性药代动力学参数SN-380-24h(ngh/mL) SN-38G0-24h(ngh/mL) AUC比值(SN-38G/SN-38)野生型6/6 (n=41) 264114 1266.8667.5 5.032.25杂合子型6/7 (n=16) 279.6152.0 820.7378.7 3.251.32纯合子型7/7 (n=16) 509.8261.8 849.0561.9 1.851.13 Cochrane-Armitage Trend test 0.001 0.001 0.001Levene s test 0.001 0.310 0.013Satoh T, et al. Cancer Sci 2011; 102:1868-1873. Innocenti F et al. JCO 2004;22:1382-13882004 by American Society of Clinical Oncology Innocenti F et al. JCO 2004;22:1382-13882004 by American Society of Clinical Oncology ANC最低值(l-1 ) TA插入与缺失基因型 晚 期 结 直 肠 癌 患 者 根 据 1-4基 因 型 来 采 用 一 线 治 疗 伊 立 替 康 (CPT-11)+5-氟尿 嘧 啶 (5-FU)+四 氢 叶 酸 钙 (LV)治 疗 方 案 94例患者检测UGT1A1*28 42例*1/*1(6/6)38例*1/*28(6/7)14例*28/*28(7/7) 给予不同剂量FOLFIRI进行治疗 应用FOLFIRI方案，6/6型野生型患者最大耐受剂量为450mg/m2，6/7型患者的最大耐受剂量为390mg/m2，7/7型患者最大耐受剂量仅为150mg/m23级 腹 泻 和 恶 心 3级 虚 弱4级 虚 弱 ， 尿 路 感 染3级 腹 泻 ， 呕 吐 ， 4级 虚 弱 腹 泻恶 心 /呕 吐无 力粘 膜 炎 /口 腔 炎厌 食 症合 并 感 染III-级 中 性 粒 细 胞 减 少贫 血中 性 粒 细 胞 减 少血 小 板 减 少发 热 伴 白 细 胞 减 少 小结lUGT1A1 *28/*28 (7/7) 与毒性增加相关l胆红素水平可能与UGT1A1基因型有关，并有可能可间接或直接预测不良反应l不同基因型患者的药代动力学不同lUGT1A1 *1/*1 (6/6) 与UGT1A1 *1/*28 (6/7) 可能从增加剂量中获益lUGT1A1基因检测使得开普拓增加剂量成为可能 应用FOLFIRI方案，6/6型野生型患者最大耐受剂量为420mg/m2，6/7型患者的最大耐受剂量为370mg/m263例患者检测UGT1A1*28 35例*1/*1(6/6)24例*1/*28(6/7)4例*28/*28(7/7) 给予不同剂量FOLFIRI进行治疗，215mg/m2,260mg/m2,310mg/m2,370mg/m2,420mg/m2 研究显示，FOLFIRI方案中伊立替康的既往推荐剂量为180mg/m2 ，但此剂量对于不同基因型患者来说都可能偏低。对于基因分型指导下FOLFIRI方案中伊立替康最佳剂量的研究值得临床更多探索。 小结 UGT1A1是伊立替康代谢中的关键酶野生型UGT1A1*28（6/6）在接受伊立替康治疗时产生毒副作用风险较低，而突变型杂合子（6/7）产生毒副作用的几率约为12.5，突变型纯合子（7/7）则有50产生毒副作用的可能性 现有研究发现中国人野生型UGT1A1*28（6/6）携带率明显高于白种人（约占70%），是国人迟发性腹泻发生率低耐受好的主要原因目前还缺乏大规模的国人基因多态分布数据，UGT1A1检测为临床医生提供了优化药物剂量、管理不良反应、进行个体化治疗的工具 基因指导下伊立替康治疗CRC患者的剂量野生型杂合子型纯合子型转移性结直肠癌患者UGT1A1基因表型检测 高剂量或标准剂量伊立替康标准剂量伊立替康低剂量伊立替康 1、由于开普拓上市时的一期剂量爬坡实验未进行基因分型，是否导致了开普拓的剂量在6/6型及6/7型患者中被低估；2、个体化治疗时代，UGT1A1基因检测是否可以指导患者使用更加合适的剂量，从而为患者争取到更佳的治疗效果；3、如何探索更合适的剂量？讨论 Gilbert 综合征属于先天性非溶血性黄疸，是一种胆红素代谢障碍性疾病。国外发病率3% 10%，表现为没有溶血及潜在肝病情况下非结合胆红素升高，其发生主要由于尿苷二磷酸葡萄糖醛酸基转移酶( UGT ) 活性降低所致。UGT1A1 基因编码的蛋白主要在肝脏中表达，促进胆红素与葡萄糖醛酸结合，在GS 发病中起关键作用。Gilbert 综 合 征 患 者 血 UGT1A1 基 因 检 测 Gilbert 综合征目前发现，Gilbert 综合征患者的UGT1A1基因异常主要有3 种类型，包括启动子区域TA 盒中TA 碱基序列插入突变、UGT1A1 基因外显子区域的单碱基突变以及远端加强序列即苯巴比妥反应增强元件( phenobarbital responsive enhancer module，PBEM) 的突变。 先 证 者 ： 指 在 对 某 个 遗 传 性 状 进 行 家 系 调 查 时 ， 其 家 系 中 第一 个 被 确 诊 的 那 个 人 。 结果 Gilbert 综合征与UGT1A1 的变异相关，并呈现出叠加效应，携带纯合变异或2 个不连锁杂合( c 40_ 39insTA/c 211G A; c 211G A/c 1091C T) 变异者容易表现为Gilber 综合征，而大多数携带单个杂合变异者则表现为正常。 结论 本研究初步描绘了中国人群GS 的UGT1A1 基因变异情况，有待后续更大样本量病例对照研究及变异位点的功能验证。明确不同变异功能的效应，有助于对GS 患者的分子诊断。