【摘要】 鉑類(lèi)是非小細(xì)胞肺癌化療的基本藥物，它的耐藥機(jī)制復(fù)雜，其中ＤＮＡ損傷修復(fù)能力改變是鉑類(lèi)耐藥的重要分子基礎(chǔ)。全文綜述DNA損傷修復(fù)機(jī)制——堿基切除修復(fù)、核苷酸切除修復(fù)、酶修復(fù)及DNA雙鏈斷裂修復(fù)等研究進(jìn)展。

【關(guān)鍵詞】 DＮＡ損傷耐藥修復(fù)XPDERCC1

DNA損傷修復(fù)是恢復(fù)正常DNA序列結(jié)構(gòu)和維持遺傳信息相對(duì)穩(wěn)定有關(guān)的細(xì)胞反應(yīng)。DNA損傷修復(fù)基因可修復(fù)不同原因?qū)е碌腄NA損傷，從而保護(hù)遺傳信息的完整性。DNA損傷修復(fù)有4種基本形式，即堿基切除修復(fù)、核苷酸切除修復(fù)、酶修復(fù)和雙鏈斷裂修復(fù)。

1堿基切除修復(fù)

堿基切除修復(fù)（base excision repair，BER）切除和替換由內(nèi)源性化學(xué)物作用產(chǎn)生的DNA堿基損傷。DNA糖基化酶參與此過(guò)程，隨后糖磷酸鍵斷裂，切去堿基殘基，DNA連接修復(fù)損傷。參與BER的基因主要有X線(xiàn)修復(fù)交叉互補(bǔ)基因（X?鄄ray repair cross ?鄄complementry gene，XRCC1），DNA連接酶hOGG1，MPG，APG，APE1[2]。

XRCC1是第一個(gè)從哺乳動(dòng)物細(xì)胞中分離出來(lái)的對(duì)電離輻射敏感的基因，位于19q13.2，大小為32 kb。XRCC1和DNA聚合酶β、DNA連接酶Ⅲ相互作用，參與堿基切除修復(fù)。XRCC1基因缺陷的細(xì)胞對(duì)DNA損傷敏感，單鏈斷裂增加，姊妹染色體互換率（SCE）比正常細(xì)胞高10倍多。DNA修復(fù)能力和XRCC1 399Arg/Gln基因表型的變化有關(guān)，存在XRCC1 399位點(diǎn)多態(tài)性的NSCLC病人對(duì)鉑類(lèi)抗藥[3，4]，而且這一位點(diǎn)的多態(tài)性與食管癌、肺癌及前列腺癌的易感性相關(guān)。

２核苷酸切除修復(fù)

核苷酸切除修復(fù)（nucleotide excision repair，NER）是哺乳動(dòng)物細(xì)胞DNA修復(fù)的主要途徑；是保護(hù)宿主免受腫瘤侵害的必要因素；是清除大規(guī)模鉑類(lèi)化合物所致DNA螺旋扭曲的惟一機(jī)制。NER分為轉(zhuǎn)錄互補(bǔ)修復(fù)（TCR）和全基因組修復(fù)（GGR）。TCR修復(fù)活性基因DNA轉(zhuǎn)錄鏈中轉(zhuǎn)錄阻滯的基因，而GGR修復(fù)活性基因中DNA非轉(zhuǎn)錄鏈中損傷的基因。

NER相關(guān)的蛋白有XP（A?鄄G）、復(fù)制蛋白A、RPA復(fù)制因子、RFC、PCNA和轉(zhuǎn)錄因子TFIIH（transcription factor IIH），其中XPA和RPA復(fù)合物是損傷識(shí)別因子，能夠確定DNA損傷部位并可清除鉑類(lèi)所致的DNA加合物。NER以切開(kāi)和填補(bǔ)方式修復(fù)損傷的DNA鏈。修復(fù)過(guò)程包括5個(gè)步驟：XPC?鄄hHR23B復(fù)合物識(shí)別損傷位點(diǎn)；通過(guò)XPB和XPD兩種DNA解旋酶打開(kāi)損傷位點(diǎn)的雙螺旋結(jié)構(gòu)；激活XPA 和RPA蛋白的活性；通過(guò)XPF和XPG核酸內(nèi)切酶切割損傷的DNA鏈；DNA多聚酶和PCNA填補(bǔ)缺口；DNA連接酶Ⅰ將損傷鏈連至母鏈[5]。

NER是紫外線(xiàn)致癌的主要防御機(jī)制，NER缺乏會(huì)導(dǎo)致新生兒出生缺陷。如著色性干皮病（XP）[6]，這是一種罕見(jiàn)的疾病，病人對(duì)陽(yáng)光高度敏感，受照部位極易發(fā)生色素改變同時(shí)可伴有神經(jīng)性退化并最終導(dǎo)致皮膚癌。Rosell 等人用westernblot方法評(píng)價(jià)了NER相關(guān)蛋白在60種人類(lèi)腫瘤細(xì)胞系中的表達(dá)水平，結(jié)果顯示XPD蛋白水平顯著增高的病人對(duì)鉑類(lèi)耐藥。以下簡(jiǎn)要介紹參與NER修復(fù)途徑的兩個(gè)基因XPD和ERCC1。

2.1著色性干皮病基因（xeroderma pigmentosum D，XPD）

又稱(chēng)作ERCC2基因，編碼解旋酶，是轉(zhuǎn)錄因子TFIIH的組成部分，NER途徑的必需成分。XPD參與TCR和GGR 兩種NER修復(fù)途徑。XPD基因突變可引起著色性干皮病、Cockayne綜合征以及毛發(fā)營(yíng)養(yǎng)不良綜合征。著色性干皮病罹患皮膚癌的風(fēng)險(xiǎn)比正常人高1 000倍。目前發(fā)現(xiàn)XPD的幾種多態(tài)性位點(diǎn)與DRC有關(guān)，該基因第312密碼子G→A多態(tài)和第751密碼子C→A多態(tài)分別導(dǎo)致Asp312→Asn312和Lys751→Gln751氨基酸替代，這兩個(gè)多態(tài)位點(diǎn)不但存在連鎖不平衡，而且其突變表型與DRC密切相關(guān)。Hemminki等報(bào)道，攜帶312Asn/Asn和751Gln/Gln的個(gè)體修復(fù)嘧啶二聚體的能力比野生基因型低50%，也就是說(shuō)DRC低。分子流行病學(xué)研究顯示，這兩個(gè)多態(tài)性與肺癌、頭頸鱗癌、基底細(xì)胞癌等惡性腫瘤發(fā)生有關(guān)。在吸煙和健康人群研究中，751Gln/Gln型和312Asn/Asn型的個(gè)體DRC低，罹患肺癌的概率高。751Gln/Gln型的個(gè)體患頭頸部癌的風(fēng)險(xiǎn)亦比Lys/Lys型組高[7~9]。同時(shí)存在Lys/Lys和Asp/Asp基因型的病人DRC高也就是說(shuō)對(duì)鉑類(lèi)耐藥，他們?cè)诮邮??鄄Fu/草酸鉑的治療中，疾病發(fā)生進(jìn)展的病例數(shù)是Lys/Lys型和Lys/Gln型的6~12倍[10]。目前還不清楚這些病人對(duì)5?鄄Fu/草酸鉑方案反應(yīng)低是否與第751密碼子的多態(tài)性有關(guān)。

XPD基因的多態(tài)性可作為NSCLC是否選擇含鉑類(lèi)化療方案的預(yù)測(cè)指標(biāo)[11~13]。接受含DDP為基礎(chǔ)方案化療的NSCLC病人的生存率與DRC相關(guān)性研究表明：DRC高（>9.2%）的病人死亡的風(fēng)險(xiǎn)是DRC低（>5.8%）的病人的2倍多。DRC低的病人接受單純手術(shù)治療后生存率低，但能夠從新輔助化療和輔助化療中受益；而DRC高的病人接受單純手術(shù)治療的生存期長(zhǎng)，但對(duì)新輔助化療和輔助化療卻抗拒。Lys/Gln型的病人接受Gem/DDP治療，他們的TTP時(shí)間高于Lys/Lys型的病人，分別為9.6個(gè)月和4.2個(gè)月，而接受NVB/DDP的治療則情況相反，Lys/Lys型的TTP時(shí)間長(zhǎng)，當(dāng)TXT加入Gem/DDP組中，Lys/Lys型病人的預(yù)后較好；也就是說(shuō)Lys/Gln基因型的病人可從Gem/DDP方案中受益，Lys/Lys基因型的病人可從NVB/DDP方案中受益。

2.2切除修復(fù)交叉互補(bǔ)基因（excision repair cross complementing 1，ERCC1）

ERCC1參與DNA鏈的切割和損傷識(shí)別。ERCC1共有四種分子量的ｍRNA，但只有11kb的ｍRNA表達(dá)出分子量為39×104的蛋白時(shí)，才表現(xiàn)為對(duì)藥物耐受。ERCC1過(guò)表達(dá)可使停滯在Ｇ2/Ｍ期的損傷DNA迅速修復(fù)，導(dǎo)致其對(duì)順鉑耐藥。用反義技術(shù)抑制ERCC1表達(dá)可以減少DDP?鄄DNA 加合物的修復(fù)[14]。在人卵巢癌和胃癌的腫瘤組織及細(xì)胞系中ERCC1表達(dá)增高與DDP抗藥有關(guān)。Rosell通過(guò)定量PCR分析了肺癌石蠟包埋組織切片中ERCC1ｍRNA的表達(dá)，回顧性分析發(fā)現(xiàn)ERCC1ｍRNA高表達(dá)者對(duì)鉑類(lèi)抵抗，生存率低于低表達(dá)者。目前國(guó)際正在進(jìn)行的GILT研究中，設(shè)計(jì)了根據(jù)ERCC1ｍRNA表達(dá)情況選擇化療藥物的方案。根據(jù)該研究如果ERCC1ｍRNA表達(dá)陽(yáng)性選擇健擇，如果表達(dá)陰性選擇鉑類(lèi)。這一結(jié)果將告訴我們NSCLC個(gè)體化治療分子預(yù)測(cè)指標(biāo)的可行性，也將為術(shù)前術(shù)后化療方案的選擇提供有力的依據(jù)。

2.3DNA損傷修復(fù)基因的多態(tài)性

DNA修復(fù)系統(tǒng)在維持機(jī)體的遺傳穩(wěn)定性方面起關(guān)鍵作用，它可以逆轉(zhuǎn)由機(jī)體內(nèi)外環(huán)境因素所致的DNA突變。DNA修復(fù)基因是一類(lèi)易感基因，其多態(tài)性為人群中普遍存在的現(xiàn)象，DNA損傷修復(fù)基因的多態(tài)性可以改變蛋白功能和個(gè)體對(duì)損傷DNA 的修復(fù)能力，修復(fù)能力缺乏可致癌或?qū)е禄蛐筒环€(wěn)定。對(duì)OGG1，XRCC1，ERCC1，XPC，XPF，BRCA2，XRCC3等DNA損傷修復(fù)基因的多態(tài)性的研究表明：①OGG1 S 326C多態(tài)性增加各種癌癥的風(fēng)險(xiǎn)；②XRCC1R194W變異減少癌變的風(fēng)險(xiǎn)；③BRCA2 N372H變異增加患乳腺癌的風(fēng)險(xiǎn)。

3DNA損傷修復(fù)酶

DNA損傷的直接修復(fù)途徑是一步反應(yīng)修復(fù)，即將損傷位點(diǎn)的序列恢復(fù)到原狀。通過(guò)光復(fù)活酶直接與損傷的DNA結(jié)合，扭轉(zhuǎn)紫外線(xiàn)或化療藥物所致的DNA損傷。6?鄄甲基?鄄鳥(niǎo)嘌呤甲基轉(zhuǎn)移酶（ＭＧＭＴ）對(duì)修復(fù)甲基化損傷非常重要。它可以抑制烷化劑對(duì)腫瘤細(xì)胞的殺傷，通過(guò)甲基化特異的PCR檢測(cè)發(fā)現(xiàn)40%的腦瘤病人存在MGMT甲基化，這些病人對(duì)卡莫司丁的反應(yīng)率高，預(yù)后好。p16，DAPF，GSTP1等基因也存在相似的甲基化，目前正在研究接受手術(shù)的NSCLC病人組織和血清中MGMT甲基化的情況[4]；另一個(gè)DNA損傷修復(fù)酶DAPK（死亡相關(guān)的蛋白激酶）則完全相反。它的甲基化與Ⅰ期NSCLC病人的預(yù)后差相關(guān)，Tang等人研究135例NSCLC病人中55例存在甲基化，5年生存率是56%，而沒(méi)有甲基化的病人的生存率是92%。

4DNA雙鏈斷裂修復(fù)

DNA雙鏈斷裂可能通過(guò)同源或非同源重組的方式修復(fù)。實(shí)驗(yàn)證實(shí)MMR缺失的細(xì)胞對(duì)烷基化化療藥物有較高的耐受性。值得注意的是，人類(lèi)至少有7種編碼蛋白質(zhì)的基因參與DNA雙鏈斷裂修復(fù)，其中BRCA1基因定位于人染色體17ｑ12?鄄21，編碼的蛋白具有許多與其他蛋白相互作用的位點(diǎn)，通過(guò)蛋白之間的相互作用發(fā)揮其重要的生物學(xué)功能，包括細(xì)胞周期調(diào)控、DNA損傷修復(fù)、基因的轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)、細(xì)胞凋亡和泛素化等。BRCA1基因的突變與家族性乳腺癌及卵巢癌的發(fā)生密切相關(guān)。40%～45%的遺傳性乳腺癌與BRCA1基因突變有關(guān)，而在乳腺癌和卵巢癌都高發(fā)的家族中，80%的患者BRCA1基因發(fā)生突變。乳腺癌細(xì)胞系中BRCA1mRNA表達(dá)水平低能增加DDP的敏感性，但降低了抗微管藥物的療效。因此可以通過(guò)檢測(cè)BRCA1mRNA表達(dá)水平來(lái)預(yù)測(cè)病人的藥物敏感性，進(jìn)而選擇合適的藥物。

5小結(jié)

鉑類(lèi)是NSCLC化療的基本藥物，DRC的改變是鉑類(lèi)耐藥的重要的分子基礎(chǔ)。堿基切除修復(fù)和核苷酸切除修復(fù)等多種機(jī)制參與DNA損傷修復(fù)過(guò)程，每一種機(jī)制又有多種基因參與，如XPD，ERCC1，XRCC1等[15]。因此對(duì)DRC相關(guān)的基因進(jìn)行檢測(cè)可以預(yù)測(cè)腫瘤的易感性，是否選擇含鉑類(lèi)的方案治療以及預(yù)測(cè)鉑類(lèi)藥物的療效，從而可以使病人真正接受個(gè)體化治療。

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