切除修復(fù)交叉互補(bǔ)基因1與腫瘤的關(guān)系研究進(jìn)展

黃玉亮，朱波

廣西醫(yī)科大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院檢驗(yàn)科，南寧5300210

在多種致癌因素的不斷刺激下，細(xì)胞中的致癌基因可發(fā)生突變，從而導(dǎo)致細(xì)胞惡性增殖，發(fā)展為腫瘤組織。腫瘤組織不斷發(fā)生發(fā)展，輕則影響器官或組織的正常功能，重則發(fā)生遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移，導(dǎo)致重要器官的功能衰竭而威脅生命健康。DNA的某個(gè)位點(diǎn)發(fā)生基因突變時(shí)，可導(dǎo)致轉(zhuǎn)錄和翻譯的蛋白質(zhì)含量或生物功能發(fā)生異常變化，導(dǎo)致機(jī)體發(fā)生病變。探討易感基因的突變情況及其導(dǎo)致的蛋白質(zhì)含量和功能異常情況，對(duì)疾病的診斷、治療和預(yù)后均具有十分重要的意義。

不同位點(diǎn)的基因突變，影響不同基因的表達(dá)水平，從而影響核苷酸切除修復(fù)的效果，在不同程度上影響腫瘤的發(fā)生發(fā)展。目前，對(duì)基因多態(tài)性的研究主要包括以下3個(gè)方面：①基因多態(tài)性與腫瘤發(fā)生發(fā)展的相關(guān)性研究；②基因多態(tài)性對(duì)腫瘤化療藥物敏感性的研究；③基因多態(tài)性與相應(yīng)信使RNA（messenger RNA，mRNA）及腫瘤患者的預(yù)后的相關(guān)性研究。研究腫瘤的基因多態(tài)性對(duì)闡釋腫瘤的易感性及其對(duì)藥物的敏感性至關(guān)重要，為預(yù)測(cè)腫瘤患者的預(yù)后提供參考，為研究腫瘤多通路、交叉作用的生物學(xué)行為提供依據(jù)。本文主要對(duì)切除修復(fù)交叉互補(bǔ)基因1（excision repair cross-complementation group 1，ERCC1）的多態(tài)性與各種腫瘤的關(guān)系進(jìn)行綜述，并探討基因多態(tài)性與各種腫瘤化療藥物敏感性的關(guān)系等，為臨床提供參考依據(jù)。

1 ERCC1基因概述

ERCC1基因位于19號(hào)常染色體上，含10個(gè)外顯子，可編碼ERCC1蛋白。DNA修復(fù)系統(tǒng)是機(jī)體維持遺傳信息穩(wěn)定和完整的重要系統(tǒng)，核苷酸切除修復(fù)被認(rèn)為是該系統(tǒng)中最重要的途徑，而ERCC1基因是核苷酸切除修復(fù)途徑中首要的基因。ERCC1蛋白與著色性干皮病F組蛋白（xeroderma pigmentosum group F，XPF）在細(xì)胞核中形成的異二聚體（即內(nèi)切酶），可以特異性結(jié)合核苷酸鏈5'端的核酸，識(shí)別損傷的5'端核酸并將其切除，在DNA修復(fù)系統(tǒng)中發(fā)揮重要作用。

單核苷酸多態(tài)性（single nucletide polymorphism，SNP）指生物體基因的某一位點(diǎn)存在兩種以上的表現(xiàn)形式，對(duì)生物的多樣性有一定作用。基因功能區(qū)域位點(diǎn)的突變?？烧T發(fā)腫瘤，如ERCC1和XPF蛋白結(jié)合而形成的內(nèi)切酶是DNA修復(fù)途徑中重要酶，ERCC1基因發(fā)生突變可能會(huì)影響ERCC1 mRNA的表達(dá)和ERCC1蛋白的編碼，從而影響ERCC1蛋白和XPF蛋白的特異性結(jié)合，嚴(yán)重時(shí)甚至可影響核酸切除修復(fù)效果，促進(jìn)腫瘤的發(fā)生發(fā)展。ERCC1蛋白高表達(dá)可對(duì)腫瘤細(xì)胞內(nèi)的基因進(jìn)行修復(fù)，避免發(fā)生因基因損傷或加合等而導(dǎo)致的腫瘤細(xì)胞凋亡，使腫瘤細(xì)胞不斷進(jìn)行克隆性增殖；且ERCC1蛋白活性過(guò)高可導(dǎo)致細(xì)胞周期停滯在DNA合成后期或細(xì)胞分裂期，降低其修復(fù)細(xì)胞損傷的能力，這可能是因?yàn)镋RCC1蛋白高表達(dá)導(dǎo)致腫瘤患者對(duì)鉑類化療藥物產(chǎn)生了耐藥性。

2 ERCC1基因與消化系統(tǒng)腫瘤

2.1 肝癌

對(duì)ERCC1基因功能區(qū)位點(diǎn)多態(tài)性進(jìn)行研究，結(jié)果顯示，ERCC1 rs2298881和rs3212961位點(diǎn)的雜合突變可以降低肝癌的患病風(fēng)險(xiǎn)，交互作用結(jié)果顯示，這兩個(gè)位點(diǎn)交互的CC基因型可增加肝癌易感性[1]。研究顯示，ERCC1基因的8092位點(diǎn)提高了肝癌的易感性[2-3]。表明ERCC1基因編碼區(qū)、3'非翻譯區(qū)位點(diǎn)基因突變，均可增加肝癌的易感性，但目前相關(guān)的研究較少。肝癌核苷酸切除修復(fù)調(diào)節(jié)機(jī)制與ERCC1 mRNA表達(dá)水平密切相關(guān)，這可能因?yàn)镋RCC1基因在誘導(dǎo)絲裂原激活蛋白激酶（mitogen activation protein kinase，MAPK）活化的途徑中起重要作用，而磷脂酰肌醇-3-羥激酶（phosphati-dylinositol 3-hydroxy kinase，PI3K）信號(hào)通路可促進(jìn)ERCC1基因表達(dá)[4]。Wang等[5]研究發(fā)現(xiàn)，ERCC1 rs11615與肝癌經(jīng)導(dǎo)管動(dòng)脈栓塞化療（transcatheter arterial chemoembolization，TACE）的預(yù)后無(wú)關(guān)，且無(wú)法預(yù)測(cè)TACE的臨床療效。這可能是因?yàn)闃颖玖枯^小，或者是因?yàn)樵谕x突變下仍存在其他方式的調(diào)節(jié)。

2.2 胃癌

ERCC1 rs11615基因位點(diǎn)多態(tài)性與胃癌的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)和預(yù)后相關(guān)[6]，但ERCC1 rs11615位點(diǎn)與胃癌化療敏感性和患者生存期無(wú)關(guān)[7]。因此，尚需進(jìn)一步探討ERCC1 rs11615基因位點(diǎn)與胃癌患者的生存關(guān)系。rs3212986位點(diǎn)AA基因型對(duì)胃癌具有保護(hù)作用，因此，AA型胃癌患者的生存時(shí)間較長(zhǎng)，但雙表型（CA+AA）的胃癌患者預(yù)后較差[7]。這可能是因?yàn)镋RCC1 rs3212986位點(diǎn)位于基因的非編碼區(qū)，突變時(shí)，mRNA的穩(wěn)定性發(fā)生變化，基因功能也發(fā)生改變，影響核苷酸的修復(fù)過(guò)程，從而導(dǎo)致患者的生存時(shí)間不一致。檢測(cè)ERCC1和Ⅲ類β-微管蛋白（tubulin beta 3 classⅢ，TUBB3）、胸苷酸合成酶（thymidylate synthetase，TS）mRNA的表達(dá)水平可為晚期胃癌患者的治療提供參考，且ERCC1基因的表達(dá)水平也可單獨(dú)作為胃癌根治術(shù)患者預(yù)后的觀察指標(biāo)[8-9]。表明ERCC1 mRNA表達(dá)水平與腫瘤發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)，可以作為預(yù)測(cè)腫瘤患者預(yù)后的指標(biāo)。胃癌根治術(shù)后患者的腫瘤組織和淋巴結(jié)已被清掃干凈，ERCC1 mRNA表達(dá)水平升高并達(dá)到一定水平時(shí)，表明患者的腫瘤可能復(fù)發(fā)，且該復(fù)發(fā)的腫瘤進(jìn)展迅速，預(yù)后較差。目前，奧沙利鉑聯(lián)合替吉奧方案被認(rèn)為是胃癌治療的一線化療方案。胡傳朋和顧康生[10]研究ERCC1蛋白預(yù)測(cè)替吉奧治療晚期胃癌患者的臨床療效，結(jié)果顯示，ERCC1蛋白陽(yáng)性表達(dá)組患者的化療有效率為25.93%，明顯低于陰性表達(dá)組患者的63.79%（P﹤0.01），表明ERCC1蛋白可以作為替吉奧化療方案的預(yù)測(cè)指標(biāo)之一。這可能是因?yàn)镋RCC1蛋白高表達(dá)對(duì)腫瘤細(xì)胞內(nèi)的基因進(jìn)行修復(fù)，避免發(fā)生因基因損傷或加合等導(dǎo)致的腫瘤細(xì)胞凋亡，從而對(duì)鉑類化療藥物產(chǎn)生耐藥性。

2.3 食管癌

樊青霞等[11]在化療前對(duì)食管癌患者進(jìn)行ERCC1 mRNA定量檢測(cè)，結(jié)果顯示，ERCC1基因表達(dá)水平與化療的臨床療效呈負(fù)相關(guān)，但該研究樣本量較小，化療周期較短，尚需進(jìn)一步隨機(jī)、大樣本量、多中心的臨床研究。周健和吳列[12]對(duì)108例食管鱗狀上皮細(xì)胞癌患者的ERCC1蛋白和ERCC1 C8092A位點(diǎn)進(jìn)行分析，結(jié)果顯示，C8092A位點(diǎn)（CC+CA）基因型食管鱗狀上皮細(xì)胞癌患者的中位生存時(shí)間長(zhǎng)于AA型患者，表明ERCC1 C8092A位點(diǎn)與腫瘤患者生存期密切相關(guān)，但ERCC1蛋白的表達(dá)水平與生存期的關(guān)系并不明顯。表明檢測(cè)ERCC1基因的多態(tài)性可以幫助臨床醫(yī)師為食管癌患者制訂精準(zhǔn)的治療方案，但相關(guān)研究仍然較少。

2.4 結(jié)直腸癌

Geva等[13]檢測(cè)原發(fā)腸癌肝轉(zhuǎn)移患者的ERCC1 mRNA的表達(dá)水平，結(jié)果顯示，ERCC1基因表達(dá)水平與患者的生存期無(wú)相關(guān)性。研究顯示，ERCC1 rs2336219與腫瘤的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)，且其中rs2336219位點(diǎn)的A等位基因也增加了腫瘤的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)[14]。ERCC1 rs735482基因多態(tài)性可影響奧沙利鉑的敏感性和結(jié)直腸癌患者的預(yù)后，這可能是因?yàn)閞s735482位點(diǎn)突變影響了ERCC1基因的穩(wěn)定性，導(dǎo)致核苷酸切除修復(fù)途徑被破壞，降低了奧沙利鉑對(duì)結(jié)直腸癌細(xì)胞的抑制作用，從而導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞迅速增殖，表明ERCC1 rs735482位點(diǎn)基因突變的患者預(yù)后較差[14]。由此可見，ERCC1基因的3'非翻譯區(qū)對(duì)蛋白的表達(dá)具有調(diào)節(jié)作用，從而影響腫瘤患者對(duì)化療藥物的敏感性，但仍需對(duì)其他區(qū)域基因表達(dá)情況進(jìn)行進(jìn)一步研究。

3 ERCC1基因與血液系統(tǒng)腫瘤

3.1 非霍奇金淋巴瘤

不同類型的非霍奇金淋巴瘤（non-Hodgkin lymphoma，NHL）患者ERCC1蛋白的表達(dá)水平無(wú)明顯差異，但巨塊型NHL亞組患者的ERCC1蛋白表達(dá)水平明顯高于非巨塊型的NHL亞組患者[15]，表明ERCC1蛋白表達(dá)水平可預(yù)測(cè)NHL的惡性程度。研究顯示，侵襲性NHL患者ERCC1 mRNA高表達(dá)于T淋巴細(xì)胞，可作為侵襲性NHL患者預(yù)后的觀察指標(biāo)[16]。由此可見，ERCC1 mRNA和ERCC1蛋白可有效預(yù)測(cè)NHL的預(yù)后，但具體的發(fā)生發(fā)展機(jī)制尚不明確，仍需進(jìn)行深入研究。

3.2 急性淋巴細(xì)胞白血病

急性淋巴細(xì)胞白血?。╝cute lymphoblastic leukemia，ALL）是一種好發(fā)于兒童，發(fā)病率高且治愈率很高的疾病，早期診斷對(duì)臨床治愈該疾病極其重要。研究顯示，ERCC1 C8092A位點(diǎn)與中國(guó)ALL患兒發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)密切相關(guān)，對(duì)早期預(yù)測(cè)ALL患兒具有重要作用[17]。這可能是因?yàn)镋RCC1 C8092A位點(diǎn)發(fā)生突變時(shí)，可能會(huì)影響DNA的修復(fù)功能，從而導(dǎo)致白血病，但具體的發(fā)病機(jī)制尚不明確，仍需進(jìn)一步研究。

4 ERCC 1基因與生殖系統(tǒng)腫瘤

4.1 子宮內(nèi)膜癌和乳腺癌

研究顯示，ERCC1 rs11615的表達(dá)水平與子宮內(nèi)膜癌無(wú)關(guān)[18]。但其他位點(diǎn)與子宮內(nèi)膜癌關(guān)系的研究亦未見報(bào)道，且并未完全掌握與子宮內(nèi)膜癌的關(guān)系，尚需進(jìn)一步分層分析。研究顯示，ERCC1基因的8092A和（或）19007C位點(diǎn)可預(yù)測(cè)鉑類化療對(duì)遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移乳腺癌患者的臨床療效和預(yù)后[19]，但該研究樣本量較少，其具體的作用機(jī)制尚不明確。

4.2 卵巢癌

齊冰麗等[20]研究結(jié)果顯示，ERCC1 rs11615位點(diǎn)多態(tài)性可作為預(yù)測(cè)卵巢癌患者對(duì)鉑類化療藥物敏感性及預(yù)后的觀察指標(biāo)。ERCC1 rs11615位點(diǎn)作為同義突變，其突變可能并不改變其編碼的氨基酸，但對(duì)卵巢癌藥物敏感性和預(yù)后仍起到重要的作用，目前ERCC1基因的表達(dá)調(diào)控機(jī)制尚不明確，尚需進(jìn)一步擴(kuò)大樣本量進(jìn)行驗(yàn)證。在卵巢癌患者鉑類藥物與生存關(guān)系的研究中，敏感組患者ERCC1 mRNA表達(dá)水平低于耐藥組患者，生存期長(zhǎng)于耐藥組患者，表明ERCC1 mRNA可以作為卵巢癌患者化療藥物敏感性和預(yù)后的預(yù)測(cè)指標(biāo)[21]。田美玲[22]同樣指出，ERCC1 rs11615與卵巢癌鉑類化療藥物的敏感性和預(yù)后相關(guān)，但ERCC1 rs11615位點(diǎn)多態(tài)性與ERCC1蛋白表達(dá)情況無(wú)關(guān)。值得注意的是，ERCC1 rs11615位點(diǎn)是否參與核酸切除修復(fù)過(guò)程尚不明確，仍需要進(jìn)一步研究證明。

5 ERCC1基因與肺癌

Cubukcu等[23]發(fā)現(xiàn)，非小細(xì)胞肺癌（non-small cell lung carcinoma，NSCLC）患者的 ERCC1蛋白表達(dá)與接受鉑類藥物化療患者的生存情況相關(guān)，ERCC1蛋白可以預(yù)測(cè)鉑類化療藥物的敏感性及其對(duì)患者預(yù)后的作用，而ERCC1蛋白對(duì)晚期NSCLC患者的個(gè)體治療作用并不顯著。研究顯示[24]，ERCC1蛋白表達(dá)情況與肺癌患者化療藥物敏感性和預(yù)后有關(guān)，晚期NSCLC患者可能由于ERCC1蛋白高表達(dá)，而導(dǎo)致藥物敏感性降低，該研究對(duì)于個(gè)體化療方案的選擇并無(wú)明顯的指導(dǎo)作用，故仍需要進(jìn)一步驗(yàn)證。Lee等[25]研究發(fā)現(xiàn)，ERCC1 rs2298881 C﹥A和rs6509214 G﹥T與晚期NSCLC患者的生存期明顯相關(guān)，熒光素酶分析結(jié)果顯示，ERCC1 rs2298881位點(diǎn)位于ERCC1基因的外顯子區(qū)域，且是第一個(gè)被證實(shí)的具有調(diào)節(jié)ERCC1基因功能的位點(diǎn)。Takenaka等[26]以接受鉑類藥物化療NSCLC患者為研究對(duì)象，探討T19007C（rs11615）和C8092A（rs3212986）與患者預(yù)后的關(guān)系，結(jié)果顯示，T19007C和C8092A與ERCC1蛋白表達(dá)無(wú)關(guān)，但C8092A與患者的生存預(yù)后有關(guān)。這可能是因?yàn)樵撗芯考{入的樣本量較少，且遺傳多態(tài)性也需要進(jìn)一步擴(kuò)大樣本量驗(yàn)證。Wei等[27]關(guān)于ERCC1基因與NSCLC患者的Meta分析結(jié)果顯示，鉑類藥物的化療敏感性與ERCC1 C118T的多態(tài)性明顯相關(guān)，但該研究并未統(tǒng)一納入標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致分析結(jié)果可產(chǎn)生偏倚，尚需進(jìn)一步的研究證明。研究顯示，肺腺癌組患者的ERCC1 C118T TT基因型頻率高于對(duì)照組患者，但并未增加肺腺癌的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)[28]。此外，研究顯示，ERCC1 rs3212948肺癌組患者的基因調(diào)控區(qū)與對(duì)照組患者明顯不同，表明ERCC1 rs3212948與NSCLC的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)明顯相關(guān)，但肺癌組患者與對(duì)照組患者ERCC1 mRNA表達(dá)水平無(wú)明顯差異，表明肺癌組患者ERCC1調(diào)控區(qū)rs3212948位點(diǎn)與mRNA定量表達(dá)無(wú)關(guān)[29]。目前，ERCC1基因3'非翻譯區(qū)與肺癌發(fā)生和預(yù)后有關(guān)，但并不能作為唯一的證據(jù)為臨床提供參考依據(jù)，尚需進(jìn)一步進(jìn)行多基因聯(lián)合、多因素分析、多種藥物分組的研究。

6 ERCC1基因與其他腫瘤及年齡組判斷等

De Castro G等[30]回顧性分析頭頸部鱗狀細(xì)胞癌患者的臨床資料，結(jié)果顯示，ERCC1 mRNA和ERCC1蛋白高表達(dá)，可以提高接受順鉑化療的頭頸部鱗狀細(xì)胞癌患者的5年生存率。Gao等[31]對(duì)黑色素瘤患者、健康白種人和非裔美洲人進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)ERCC1 500C﹥T突變位點(diǎn)在白種人患黑色素瘤的發(fā)病率更高，且其突變對(duì)評(píng)估臨床療效和預(yù)后有一定價(jià)值，但仍需進(jìn)一步分析研究。Sun等[32]建立的Cox比例風(fēng)險(xiǎn)回歸分析結(jié)果顯示，骨肉瘤中ERCC1 rs11615、ERCC1 rs2298881多態(tài)性可以影響化療反應(yīng)且可以有效預(yù)測(cè)骨肉瘤患者的預(yù)后，但尚需進(jìn)一步擴(kuò)大樣本量研究。

Deng等[33]通過(guò)建立ERCC1、XPF基因表達(dá)水平與年齡關(guān)系的數(shù)學(xué)模型，發(fā)現(xiàn)在傳統(tǒng)形態(tài)學(xué)方法效率不高或缺乏的情況下，ERCC1 mRNA表達(dá)水平可以估計(jì)個(gè)體年齡，但該研究?jī)H納入了漢族患者為研究對(duì)象，且忽略了環(huán)境因素的作用，故仍需進(jìn)一步的研究進(jìn)行驗(yàn)證。

7 小結(jié)

綜上所述，ERCC1基因和ERCC1蛋白表達(dá)水平與消化、呼吸、生殖、血液等多系統(tǒng)的腫瘤發(fā)病及預(yù)后密切相關(guān)。目前，基因多態(tài)性作為遺傳信息研究的重要手段，需要進(jìn)一步的研究證明，為腫瘤的預(yù)防、診斷和預(yù)后等提供更多依據(jù)。