MMP-2基因3’UTR 119A>C多态性对晚期非小细胞肺癌不同含铂化疗方案白细胞毒性的预测作用及其调控机制研究

Platinum (cisplatin or carboplatin), in combination with navelbine, gemcitabine, or paclitaxel, has been widely used as first-line chemotherapy for advanced nonsmall cell lung cancer (NSCLC).These platinum-based regimens bring modest benefits but also adverse effects, which may cause distressing symptoms and prevent further therapies.Matrix metalloproteinase-2 (MMP-2) is well known for its critical role in cell survival and cancer development.It also plays an important role in hematopoietic recovery after chemotherapy-induced myelosuppression..Our recent study provides the first evidence for a predictive role of MMP-2 polymorphisms in the variability of severe chemotherapy-related leukopenia among Chinese patients with platinum-treated, advanced NSCLC.The variant homozygotes of reference MMP-2 3'UTR 119A>C polymorphism (rs7201) exhibited the most significant effect on the risk of leucopenia, This 3'UTR 119A>C variant was predicted to modulate the binding of miR-361 and miR-373..Our hypothesis is that the MMP-2 rs7201 variant modifies leukopenia after first-line, platinum-based chemotherapy in Advanced Non-small Cell Lung Cancer Patients by affecting miRNA-mediated gene regulation. Surface plasmon resonance assay and luciferase assay is planning to analysis RNA binding affinity and transcriptional activity. Proliferation and apoptosis which is regulated by miR-361, miR-373 in wild type and mutant type hematopoietic stem cell will be detected by the foci formation assay and flow cytometry.

白细胞减少是含铂化疗的主要毒副作用之一，我们前期研究发现，在使用长春瑞滨联合顺铂方案的患者中，MMP-2 rs7201位点(119A>C)A/A纯合子患者严重白细胞减少的发生率显著低于C/C纯合子患者，rs7201处于MMP2 3'UTR与miR-361/373的结合区，因而rs7201多态性可能通过影响miR-361/373与MMP-2 3'UTR的结合，从而干扰miR-361/373对MMP-2基因转录的调控，进而影响造血干细胞的增殖及凋亡，导致患者化疗后白细胞减少具有个体化差异。本课题首次探讨了rs7201多态性预测化疗白细胞减少的机制，拟通过构建荧光素酶表达系统，检测rs7201多态性对基因转录的调控作用；利用表面等离子共振技术，分析该位点与miR-361/373的结合力；并通过集落形成试验及流式细胞术，检测miR-361/373对造血干细胞增殖及凋亡的调控作用。

肺癌是全球发病率最高、死亡总人数最多的恶性肿瘤, 以铂类为基础联合第三代化疗药物是治疗晚期非小细胞肺癌的一线方案, 白细胞减少是含铂化疗的主要毒副作用之一，迫切需要一种能够预测化疗白细胞毒性的方法，来指导患者个体化用药。我们在前期研究中对可能与含铂化疗白细胞毒性相关的数千个SNP位点进行了高通量液态芯片筛选，发现基质金属蛋白酶-2(Matrix metalloproteinase-2，MMP-2)基因SNP与中国汉族人晚期NSCLC含铂化疗严重白细胞毒性具有相关性, 但MMP-2基因SNP是否在不同化疗方案中与严重白细胞毒性相关尚不清楚，发生机制不明，在本项目中，我们增加入组患者至1004名，按第三代化疗药物进行分层分析，发现MMP-2 3’ UTR 119A>C SNP在顺铂联合长春瑞滨方案中与晚期NSCLC患者严重白细胞毒性具有相关性，携带MMP-2 rs7201突变型纯合子(C/C)的患者严重白细胞毒性发生率较野生型纯合子(A/A)患者显著升高，在疗效分析中我们发现rs7201位点多态性与疗效无关，即携带rs7201位点突变型纯合子(C/C)的患者使用非顺铂联合长春瑞滨方案可以在不影响疗效的情况下避免严重白细胞减少的出现，提高患者临床获益，进一步的机制研究发现，MMP-2 3’ UTR 119A>C SNP可通过改变miR-520g与MMP-2 3’UTR区的结合，从而影响miR-520g对MMP-2基因转录的调控，本项目的研究阐明了MMP-2 3’UTR 119A>C SNP预测晚期NSCLC使用不同含铂化疗方案产生严重白细胞毒性的作用和可能存在的机制，为指导化疗方案的个体化选择、降低患者严重白细胞毒性发生率，提供理论依据和实验基础。