DPYD指导的氟嘧啶剂量调整策略在结直肠癌治疗中的应用：低起始剂量实现更强治疗持续性

　　本研究通过回顾性与前瞻性相结合的方法，系统分析了DPYD基因变异携带者接受氟嘧啶（FP）化疗时剂量调整策略的临床效益。研究证实，与标准剂量治疗组相比，采用DPYD指导的50%起始剂量调整方案可显著降低严重毒性反应发生率（12% vs 50%）和治疗中断率（6% vs 50%），为结直肠癌（CRC）患者个体化治疗提供了重要循证依据。

　　

1 Introduction

结直肠癌（CRC）是全球第三大常见肿瘤和第二大癌症相关死亡原因。以氟嘧啶（FP）为基础的化疗是胃肠道肿瘤治疗的基石，可单独使用或与铂类药物、伊立替康、紫杉烷类或单克隆抗体联合应用。然而高达40%的患者会出现严重毒性反应，其中0.5%-1%可能致命。

二氢嘧啶脱氢酶（DPD）是氟嘧啶代谢和失活的关键酶，其编码基因DPYD的变异会导致酶活性降低。研究发现，39%-61%发生严重FP毒性的患者存在DPD功能缺陷。DPYD变异显著增加了标准剂量下的严重毒性风险，但近期一项大型荟萃分析显示，在发生3-4-5级血液学和消化道毒性的患者中，仅14%和7%分别携带2A、13或c.2846A>T等位基因和c.1236G>A（单倍型B3）等位基因。

Henricks等人的前瞻性研究表明，对于非功能性DPYD2A和DPYD13杂合子携带者，初始50%剂量减少可能足够，但由于这些变异 prevalence 较低，该研究仅纳入16例DPYD2A杂合子和1例DPYD13杂合子患者。对于功能降低的变异（c.2846A>T和c.1236G>A），25%的剂量减少可能不足，需要进一步研究。

基于这些变异增加严重毒性风险的证据，多个临床指南建议在开始FP治疗前对所有患者进行DPYD基因分型分析，并在检测到缺陷时调整剂量。然而，这些指南在初始剂量调整建议方面存在差异，且未提供基于特定DPYD变异增加FP剂量的详细指导。

2 Materials and methods

2.1 Study population

研究纳入标准包括：在La Paz大学医院诊断为结直肠癌；在2020年6月1日至2024年6月28日期间通过基因分型鉴定出DPYD基因变异；首次接受氟嘧啶治疗（单药或与奥沙利铂联合，含或不含靶向治疗）；作为（新）辅助治疗或转移性疾病一线治疗；已提供药物遗传学检测的知情同意。

排除标准包括：参加临床试验；同时接受伊立替康治疗；非结直肠恶性肿瘤诊断；随访时间少于3个月。

2.2 Study design

这项单中心、双向性研究在La Paz大学医院进行，经伦理委员会批准（PI-5204）。设立两个队列：DPYD指导的FP剂量调整队列（DA），包括在第1周期接受FP剂量调整并根据患者耐受性进行后续剂量递增的患者；非DPYD指导的FP剂量调整队列（NDA），包括在第1周期接受未调整DPYD指导FP剂量（高于75%）的患者。NDA队列中大多数患者在我们医院实施预emptive DPYD基因分型（2020年6月）之前接受治疗，这些患者因复发或第二恶性肿瘤而随后进行基因分型。

收集临床和遗传变量，从患者病历中提取包括性别、年龄、ECOG performance status、治疗意图和方案等数据。根据常见不良事件评价标准（CTCAE）5.0版评估第1周期和任何周期最大毒性的严重（≥3级）FP相关不良事件（SFAEs）。还收集最大FP剂量、初始和最终剂量调整以及因毒性停用FP的情况。为尽量减少联合方案中FP相关毒性的高估，排除接受伊立替康（具有重叠毒性）治疗的患者，仅考虑 specifically 归因于FP的不良事件。FP相关不良事件包括：腹泻、疲劳、呕吐、手足综合征、中性粒细胞减少、血小板减少、贫血、发热性中性粒细胞减少、黏膜炎和高胆红素血症。

2.3 DNA extraction and genotyping

DNA提取和基因分型在临床药物遗传学单元常规进行，该多学科单元整合了临床药理学和遗传学部门。使用含EDTA抗凝剂的Vacutainer管采集血样，在遗传学部门前分析单元使用Chemagen机器人分离DNA。药物遗传学实验室使用经过验证的OpenArray技术进行DPYD基因分型。具体针对FP药物遗传学，临床分析了西班牙药品和医疗器械局（AEMPS）推荐的四种变异：DPYD2A（rs3918290，c.1905+1G>A）、DPYD13（rs55886062，c.1679T>G）、c.2846A>T（rs67376798）和[c.1236G>A；c.1129–5923C>G]/HapB3（rs56038477和rs75017182）。分析HapB3单倍型的两个变异以确认连锁不平衡。

2.4 Treatment recommendations

基于这些变异的基因型，根据临床药物遗传学实施联盟（CPIC）指南分配活性评分和剂量减少建议。因此，杂合c.2846A>T和c.1236G>A携带者（功能降低变异）被分配活性评分1.5，建议减少25%-50%剂量，取决于个体患者状况（和肿瘤学家决定）。如果患者表现出良好的临床耐受性，在后续周期（通常是第二个），剂量通常根据治疗医师的判断增加至75%。对于杂合DPYD2A或DPYD13携带者（功能丧失变异），分配活性评分1.0，建议减少50%剂量。即使临床耐受性良好，通常也不在后续周期进行剂量递增。但剂量可根据个体患者情况和医疗决策调整。对于活性评分1的复合杂合携带者，CPIC指南未提供具体建议；因此，我们的建议基于DPWG指南， specifically ，进行了额外的表型测试测量尿嘧啶水平以确定DPD酶活性，因为根据DPWG指南，仅凭基因型无法准确预测剂量调整。相对剂量强度计算为给药剂量除以所给方案的标准剂量。

2.5 Statistical analysis

定性变量以绝对频率和百分比表示。定量变量根据其分布使用均值或中位数汇总。使用Shapiro-Wilk检验评估连续变量的正态性。使用二元逻辑回归（严重毒性和治疗中断）、Fisher检验（定性基线特征）和t检验（年龄）分析分类变量之间的关联。所有统计检验均为双侧，p值≤0.05被认为具有统计学意义。使用R统计软件4.3.3版进行数据分析。

3 Results

3.1 Characteristics of patients

从2020年6月1日至2024年6月28日，共出具1,279份DPYD基因分型报告。其中60名患者（4.7%）鉴定出DPYD变异。具体而言，25名DPYD变异携带者被诊断为CRC并接受FP化疗。35名患者因不符合任何研究纳入标准而被排除分析。17名患者（68%）纳入DA队列，8名纳入NDA队列。

患者基线特征显示两个队列分布总体均衡，但性别除外（DA队列女性65%，NDA队列12%）。大多数患者ECOG performance status为0-1，DA队列88%，NDA队列100%。所有患者均接受FP化疗方案，单药或与奥沙利铂联合。此外，6名患者（24%）接受贝伐珠单抗或抗EGFR抗体治疗，仅1名患者同时接受卡培他滨放疗。超过一半患者携带c.1236G>A变异，DA和NDA队列 prevalence 分别为65%和50%。有一名患者同时是c.1236G>A和c.2846A>T的复合杂合子。

3.2 Severe fluoropyrimidine related toxicity

总体而言，6名患者（24%）经历SFAEs，DA队列2名（12%），NDA队列4名（50%）（OR=0.13；95%CI：0.01–0.93；p=0.05）。具体针对最常见变异（c.1236G>A），DA队列患者无SFAEs，而NDA队列50%经历SFAEs。DA队列6%患者因治疗相关毒性住院，NDA队列为25%。

最常见SFAEs是腹泻，4名患者（16%）。其他SFAEs包括中性粒细胞减少（8%）、疲劳（8%）、高胆红素血症（4%）和呕吐（4%）。所有这些在NDA队列中更常见。无FP给药相关死亡。

3.3 Fluoropyrimidine dose adjustment dynamics

因SFAEs，NDA队列7/8患者（87%）调整了FP治疗。DA队列仅1例（6%）减少剂量，其余患者剂量维持或增加。

DA队列初始剂量中位相对剂量强度为50%。94%患者接受50%标准剂量，1名患者接受较高剂量（62%）。NDA队列7/8患者（87%）在第1周期接受100%标准剂量。关于最大剂量，DA队列中位相对剂量强度为70%，76%患者接受50%至75%剂量。NDA队列中位相对剂量强度为100%，88%患者接受100%。

对于最终剂量，DA队列中位相对剂量强度为70%，70%患者接受超过50%-75%。NDA队列中位相对剂量强度为25%，63%患者接受0%-50%。

因毒性FP中断发生在DA队列6%患者和NDA队列50%患者（OR=0.06；95%CI；0.003–0.55，p=0.02）。DA队列治疗中断发生在第3周期后。NDA队列治疗中断发生第1、第2、第3和第4周期后。

在功能降低DPYD变异患者亚组中，DA队列初始剂量中位相对剂量强度为50%，所有患者接受50%剂量。NDA队列中位初始剂量强度为100%，所有患者接受剂量大于75%。最终剂量时，DA队列中位强度为75%，而NDA队列中位相对剂量强度为37%。此外，NDA队列50%因毒性中断FP，DA队列无（p=0.99）。

仅4名患者有功能丧失DPYD变异，NDA队列2名，DA队列2名。NDA队列两名患者均为DPYD2A杂合子。一名患者经历3级腹泻和3级中性粒细胞减少后第2周期中断治疗，另一名患者出现2级血液学毒性，需要50%剂量减少以完成治疗。DA队列中，一名DPYD2A携带者经历3级腹泻后第3周期中断FP，另一名DPYD*13携带者完成治疗无严重不良反应。

最后，c.2846A>T和c.1236G>A复合杂合携带者完成FP治疗，起始50%剂量减少，剂量增加至66%。此案例进行了基因分型和表型分型：虽然基因型推断活性评分1或部分DPD缺陷，但表型结果显示正常DPD活性。鉴于这种差异，我们选择最安全的方法，将患者作为活性评分1携带者管理。

4 Discussion

氟嘧啶药物遗传学测试的实施在欧洲已成为现实，欧洲药品管理局和欧洲肿瘤内科学会推荐预emptive DPYD测试。然而，关于最佳剂量调整和剂量递增的问题仍未解决。

我们的研究显示携带者 prevalence 为4.7%，低于其他研究报告的8%频率。但这种差异可能源于西班牙人群中这些变异的较低频率，先前报告显示频率低于5%。

在我们的研究中，患者接受DPYD指导的FP剂量调整策略或标准剂量FP治疗。DA队列患者起始中位FP剂量强度为50%，而NDA队列接受100%。因此，DA队列患者经历较少SFAEs且治疗中断可能性更低。

显著的是，NDA队列严重毒性率（50%）是DA队列（12%）的四倍。最近发表的一项涉及27名患者（不限于CRC）的研究也显示，DPYD基因型预处理测试将DPYD变异携带者的严重毒性从64%降低至31%。NDA队列的严重毒性率与先前研究报告相似。然而，DA队列的SFAEs发生率远低于前瞻性Henricks研究报告的39%，该研究也评估了DPYD基因型指导的FP剂量调整策略。这些差异可能源于DPYD变异低发生率的变异性、部分回顾性数据收集可能低估本工作中的毒性，或我们研究中方案和肿瘤的同质性和较低毒性。但本研究中对功能降低DPYD变异第1周期执行较大的50%剂量减少相比Henricks研究的25%似乎是最一致的解释。荷兰研究总体剂量递增率13%不能证明其较高毒性。其他起始50%剂量减少的研究也显示较低严重毒性率20%-30%。尽管NDA队列男性比例显著较高（p=0.03），这一事实似乎不能证明严重毒性的差异，因为女性性别可能潜在与较高毒性风险相关。

另一个重要问题是DPYD指导的FP剂量减少是否会影响肿瘤疾病预后， particularly 在CRC中。Knikman研究表明，虽然在DPYD变异携带者总体池中未观察到明显疗效损失，但不能排除c.1236G>A变异携带者与DPYD野生型患者相比的疗效损失。在我们的研究中，由于潜在选择偏倚未评估生存，因为NDA队列中绝大多数患者通过复发后DPYD分析鉴定。然而，当比较两个队列的FP剂量给药动态时，50%未调整剂量治疗的DPYD变异携带者在最初周期中断FP，而仅6%遵循DPYD指导FP剂量调整的患者因SFAEs不得不中断FP。这一中断率甚至低于报告的DPYD野生型人群或接受更宽松FP剂量减少策略的DPYD变异携带者，这些研究显示中断率 above 18%。此外，在DA队列中，大多数（82%）患者在最后周期接受剂量大于50%，中位相对剂量强度70%。

因此，我们研究的数据（ exclusively 涉及CRC患者）支持 overall ，DPYD指导的剂量调整策略不仅降低毒性风险，而且降低FP中断风险，使其不太可能导致更差预后。

然而，其他问题仍然开放：第1周期调整FP剂量多少，是否指示剂量递增，或每个DPYD变异的剂量递增率以最小化毒性风险同时维持FP最大疗效。专注于功能降低DPYD变异（c.2846A>T和c.1236G>A），我们的研究表明，起始50%剂量减少，随后基于临床耐受性递增至75%，导致严重毒性风险显著降低，从50%至 less than 10%。这种方法解决了最大前瞻性研究中初始25%剂量减少严重毒性发生率降低不足的问题。此外，采用这种方法无患者不得不中断FP治疗。

这在考虑c.1236G>A变异患者接受初始75%FP剂量治疗的预后不确定性时特别感兴趣。另一方面，较不 aggressive 方法，起始50%标准剂量无剂量递增可能不增加任何耐受性益处并潜在导致大多数患者治疗不足。我们的研究也提示探索功能降低变异携带者 beyond 75%剂量递增的可能性：93%患者能够完成治疗且剂量递增至少至75%。一项小型研究显示11名患者中4名患者基于耐受性的卡培他滨剂量递增是可能的。然而，在荷兰研究中，五名功能降低DPYD变异患者中三名在剂量递增 beyond 75%后不得不减少FP剂量。

关于功能丧失DPYD变异，证据更为有限。我们研究仅4名患者的结果（3名DPYD2A和1名c.1679T>G）显示，每个队列一名患者因严重毒性中断治疗，无论50%剂量调整。然而，评估DPYD2A携带者剂量调整的最大前瞻性研究显示初始50%剂量减少是安全的。3名患者（17%）因毒性需要进一步减少。另一项17名DPYD变异携带者（16名DPYD*2A变异和1名c.1679T>G）研究也表明50%减少是安全的。

因此，以较低剂量开始随后谨慎剂量递增的治疗策略可能潜在识别耐受性差的患者，预防严重毒性并确保治疗完成。此外，DPD可能是可诱导酶，这可能允许以良好耐受性达到较高剂量。因此，对于功能丧失DPYD变异杂合子患者，初始剂量减少≥50%，随后基于患者耐受性剂量递增至50%。对于功能降低DPYD变异杂合子患者，初始剂量减少50%，随后基于患者耐受性剂量递增至75%。虽然更高限制可能对某些患者可耐受，但我们认为需要进一步研究。

这些提议策略与国际药物遗传学建议一致，尽管临床指南间存在一些变异性。西班牙药物遗传学和药物基因组学学会与西班牙肿瘤内科学会推荐起始50%标准剂量治疗，随后根据毒性或药代动力学参数进行剂量滴定。同样，DPWG建议活性评分1或1.5患者起始 therapy 50%标准剂量，随后根据观察到的毒性和治疗效果进行调整。两种方法与我们提议的策略密切一致。比较之下，法国国家药物遗传学网络和意大利肿瘤内科学会协会提出 somewhat 较不谨慎方法，建议2A、13或c.2846A>T杂合携带者第1周期50%剂量减少，而对于c.1236G>A携带者，建议起始75%标准剂量。最后，CPIC建议活性评分1携带者50%剂量减少，而对于活性评分1.5携带者指导较不具体，建议根据临床情况减少25%至50%。

这项研究有几个局限性作为单中心双向性研究，可能导致低估数据收集， particularly 关于毒性。此外，小样本量限制得出明确结论的能力。而且，由于潜在选择偏倚，我们不能得出关于疗效的结论。另外，NDA队列主要由复发或继发肿瘤患者组成可能潜在影响毒性结果。然而，DPYD变异患者的低 prevalence 强调了这项研究的意义，因为它解决了文献中先前未探索的问题。尽管这些变异罕见，我们的发现贡献了宝贵见解并帮助填补关于这一特定患者人群临床管理和安全考虑的知识空白。

总之，我们的研究表明更保守的DPYD指导剂量调整可能增强耐受性并降低治疗中断可能性。这种方法可能潜在实现更好选择对略高剂量不耐受的患者，允许他们完成治疗。然而，需要来自同质人群更大研究的进一步证据。