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目的肺癌是全球范围内最常见的恶性肿瘤之一,铂类是治疗非小细胞肺癌的基本药物,肿瘤细胞对铂类耐药导致化疗失败,耐药机制复杂。个体DNA损伤修复能力的差异可能是决定铂类药物疗效的重要因素。已知细胞的DNA损伤切除修复机制主要有:核苷酸切除修复(NER)、碱基切除修复(BER)和错配修复(MMR)等几种途径,NER、BER为其最为重要的途径。XRCC1是BER的重要成员,参与顺铂或卡铂引起的DNA损伤修复过程。NER是DNA修复途径中对DNA损伤的识别和切除的限速步骤,而该步骤中起最重要作用的是ERCC1,其功能活性高低能反映整个NER的修复活性水平。ERCC1的表达水平可影响铂类药物的疗效。核苷酸还原酶(RR)是DNA合成通路中唯一使二磷酸核糖核苷(NDP)生成相应的脱氧核糖核苷酸(包括嘌呤和嘧啶脱氧核苷酸)的限速酶,是DNA合成和修复中所必需的蛋白酶,RR是细胞存活的关键酶之一,RRM1是RR调节M1亚单位,为抑癌基因,当XRCC1、ERCC1等修复基因将DNA链中的受损部分切除后,DNA链上留下的空缺由RRM1提供的核糖核苷酸来填补。XRCC1、ERCC1、RRM1蛋白表达可能影响非小细胞肺癌的易感性,DNA修复能力,进而影响化疗的敏感性,是近年来研究的热点。本研究采用SP免疫组化法检测晚期非小细胞肺癌(NSCLC)患者肿瘤组织及癌旁正常组织中XRCC1、ERCC1、RRM1蛋白的表达,通过蛋白水平的检测,验证其对晚期NSCLC患者化疗疗效的预测价值。同时采用聚合酶链反应-限制性片段长度多态性(PCR-RFLP)方法,通过基因水平的检测,进一步验证三种基因的多态性对晚期NSCLC患者化疗疗效的预测价值,期望最终能为针对性和可预见性的肺癌化疗提供依据,筛选患者进行治疗,为实现个体化治疗提供参考。方法(1)收集2009年1月~2010年6月宁夏医科大学附属医院初次就诊且经病理组织学确诊,并经影像学检查证实具有可测量病灶的晚期NSCLC患者54例及50例健康献血者的外周血标本,采用PCR-RFLP技术和直接测序的方法检测病例组和对照组的XRCC1、ERCC1、RRM1基因多态性。54例晚期NSCLC患者均接受至少四周期的含铂方案化疗。(2)在上述54例病例组中选取具有癌组织标本的38例患者标本及其相应的24例癌旁正常肺组织标本,采用SP免疫组化法检测XRCC1、ERCC1、RRM1三种蛋白的表达。(3)化疗疗效分析:对入组的晚期NSCLC患者给予以铂类药物为主方案化疗,有效后继续原方案化疗2周期,无效则更换方案化疗2周期,评价疗效。分析三种蛋白表达及基因多态性与晚期NSCLC含铂方案化疗疗效的相关性。结果1、(1) XRCC1在NSCLC组织中的阳性表达部位定位于肿瘤细胞的细胞核,细胞膜及细胞浆无着色,癌旁正常肺组织无表达或低表达,38例患者NSCLC组织中XRCC1的阳性表达率为63.2%(24/38),24例癌旁正常肺组织阳性表达率为33.3%(8/24),两组相比有统计学差异(P<0.05);ERCC1在NSCLC组织中的阳性表达率为57.9%(22/38),阳性表达部位位于细胞核,癌旁正常肺组织无表达或低表达,阳性表达率为29.2%(7/24),两组相比有统计学差异(P<0.05);RRM1在NSCLC组织中的阳性表达部位位于细胞浆和(或)细胞膜,阳性表达率为60.5%(23/38),癌旁正常组织无表达或低表达,阳性表达率为29.2%(7/24),两组比较亦有统计学差异(P<0.05)。(2) XRCC1与ERCC1、RRM1蛋白表达无显著相关(r值分别为0.233,0.053;P值均大于0.05),ERCC1与RRM1两种蛋白表达存在正相关性(r=0.838,P<0.05)。(3) 38例患者中化疗有效者20例,有效率为52.6%(20/38),其中:20例化疗有效患者中XRCC1阳性表达率为45.0%(9/20),18例化疗无效患者中XRCC1阳性表达率为83.3%(15/18),两者比较具有统计学差异(P<0.05);20例化疗有效患者中ERCC1阳性表达率为40.0%(8/20),18例化疗无效患者中ERCC1阳性表达率为77.8%(14/18),两者比较亦有统计学差异(P<0.05);20例化疗有效患者中RRM1阳性表达率为40.0%(8/20),18例化疗无效患者中RRM1阳性表达率为83.3%(15/18),两者比较同样具有统计学差异(P<0.05)。2、(1)晚期NSCLC患者中XRCC1基因第6外显子第194密码子codon194共有三种基因型:Arg/Arg、Arg/Trp和Trp/Trp;ERCC1第4号外显子第118密码子codon118共有三种基因型:C/C、C/T和T/T;RRM37AC共检测出两种基因型:C/C与C/A,未检测出A/A基因型。XRCC1基因中以野生基因型Arg/Arg为参照,晚期NSCLC患者中携带Arg/Trp+Trp/Trp及Arg/Trp基因型的患者比例明显增高(OR值分别为3.344,3.071, 95%CI分别为1.099~10.179,1.154~8.175);ERCC1基因中以野生基因型C/C为参照,携带C/T+T/T及C/T基因型的患者比例显著增高(OR值分别为2.680,2.756,95%CI分别为1.080~6.648,1.016~7.476);RRM1基因中以野生基因型C/C为参照,携带C/A基因型的患者比例虽有增加(OR=2.177,95%CI=0.934~5.704),但无统计学意义(P>0.05)。(2)在XRCC1基因中,携Arg/Arg、Arg/Trp、Trp/Trp基因型患者的化疗有效率分别为36.1% (13/36)、78.6% (11/14)、50.0% (2/4)。Arg/Arg与Arg/Trp两组基因型的患者化疗有效率之间有统计学差异(χ2 =5.679,P=0.017);Arg/Arg与Trp/Trp两组基因型的患者化疗有效率之间无统计学差异(χ2 =0.000,P=1.000);携Trp等位基因(Arg/Trp + Trp/Trp)组的化疗有效率为72.2%,高于Arg/Arg基因型者(χ2=6.268,P=0.012),是携带Arg/Arg基因型患者3倍(OR=3.453, 95% CI=1.361~8.764)。在ERCC1基因中,携C/C、C/T、T/T基因型患者的化疗有效率分别为32.4% (11/34)、75.0% (12/16)、75.0% (3/4)。C/C与C/T两组基因型的患者化疗有效率之间有统计学差异(χ2 =7.966,P= 0.005);C/C与T/T两组基因型的患者化疗有效率之间无统计学差异(χ2 =1.265,P=0.261);携T等位基因(C/T+T/T)化疗有效率为75.0%,高于C/C野生型基因组(χ2=9.174,P=0.002),是后者的4倍(OR=4.11,95% CI=1.622~10.418)。在RRM1基因中,携C/C、C/A基因型患者的化疗有效率分别为46.9% (15/32)、50.0% (11/22),两组间无统计学意义(χ2=0.051,P=0.821)。结论1、XRCC1、ERCC1、RRM1在晚期NSCLC组织中高表达,在癌旁正常肺组织中低表达或无表达,提示晚期NSCLC组织中存在着DNA的异常修复。2、在晚期NSCLC中XRCC1与ERCC1、RRM1蛋白表达之间不存在相关性,但ERCC1与RRM1蛋白表达间存在高度相关性,提示ERCC1与RRM1蛋白对晚期NSCLC的发生发展可能起协同作用。3、XRCC1、ERCC1和RRM1表达与晚期NSCLC铂类化疗耐药有关,可能成为预测晚期NSCLC患者对铂类药物敏感性的生物学指标。4、晚期NSCLC患者中XRCC1、ERCC1基因型中的携Trp及T等位基因比例增高,提示其在晚期NSCLC中占有重要地位。5、XRCC1基因型中携Trp等位基因、ERCC1基因型中携T等位基因的晚期NSCLC患者对铂类药物敏感,提示在化疗前对患者进行XRCC1、ERCC1基因型检测,在一定程度上可以预测晚期NSCLC对铂类药物的敏感性。