歐陽泉，吳平輝

(贛南醫(yī)學院 1.2017級碩士研究生；2.第一附屬醫(yī)院，江西 贛州 341000)

1 ERCC1的概述

ERCC1基因位于人染色體19q13.2～13.3，全長約15 kb，含10個外顯子，其翻譯的產(chǎn)物與F組著色性干皮病偶聯(lián)因子(Xeroderma pigmentosum complementation group F, XPF)亞基結(jié)合成異二聚體，在核苷酸切除修復(Nucleotide excision repair, NER)中作為結(jié)構(gòu)特異性核酸內(nèi)切酶發(fā)揮作用。NER通路由全基因組核苷酸切除修復(Global genome NER，GG-NER)或轉(zhuǎn)錄偶聯(lián)的核苷酸切除修復(Transcription-coupled NER, TC-NER)識別DNA損傷并招募多種相關(guān)因子，ERCC1/XPF結(jié)合到損傷單鏈5'端并切開DNA鏈，在切除25～30個核苷酸長度含受損DNA的寡核苷酸之后，由DNA聚合酶修補核苷酸缺損，最后經(jīng)DNA連接酶完成修復[1]。 ERCC1/XPF作用于兩條NER途徑的共同步驟上，是一個關(guān)鍵因子。

此外，ERCC1也在鏈間交聯(lián)修復、雙鏈斷裂修復、端粒維持等方面發(fā)揮重要作用。雙鏈斷裂(Double strand break repair,DSB)是一類嚴重的DNA損傷，可誘發(fā)細胞死亡、基因組改變、腫瘤形成。同時，急性DSB也是許多抗癌治療的中心作用機制，例如：放射療法、堿性烷化劑甲基環(huán)酸甲酯、交聯(lián)劑鉑衍生物、DNA拓撲異構(gòu)酶抑制劑喜樹堿等[2]。ERCC1/XPF參與DBS修復，作為核酸內(nèi)切酶用于切除3'端非同源片段，形成正確的吻合端使修復繼續(xù)完成。ERCC1/XPF缺陷細胞在實驗中表現(xiàn)出對放射線敏感、形成畸形細胞染色體等DSBR缺陷的現(xiàn)象[3]。鏈間交聯(lián)(Interstrand cross-linking,ICL)是兩股DNA鏈之間發(fā)生共價修飾，兩股鏈不能分離，繼而阻斷復制、轉(zhuǎn)錄。ICL通常由細胞代謝產(chǎn)物，或鏈間交聯(lián)誘導劑引起。ICL修復首先形成識別復合物，再通過NER、同源重組(Homologous recombination, HR)、跨損傷合成(Translesion synthesis, TLS)等相關(guān)機制完成修復[4]。

2 結(jié)直腸癌與ERCC1

目前，結(jié)直腸癌在我國的發(fā)病率在各型惡性腫瘤中列第五位，死亡率列第五位，新發(fā)病人中男性列第四位，女性列第三位[5]。CRC是發(fā)生于結(jié)直腸粘膜上皮的惡性腫瘤，其發(fā)病機制未完全清楚，目前認為基因及基因表達調(diào)控的異常變化是重要原因，并且涉及多個基因位點的突變。也即原癌基因和抑癌基因突變的積累最終使細胞在增殖、分化和凋亡上調(diào)節(jié)失控，獲得癌細胞的生物學行為。

腫瘤組織類型、分化程度、TNM分期分級等病理參數(shù)是目前結(jié)直腸癌診斷、治療及預后判斷的主要依據(jù)。CRC目前主要的治療方法是以手術(shù)為主的綜合治療，近年來新輔助化療和轉(zhuǎn)化治療的提出讓我們更加重視CRC的化療。但是，不同CRC患者的化學治療效果并不一致，一部分患者會因為耐藥性、毒副作用顯著而化療失敗。因此，進一步研究CRC的分子理論和分子診斷有重要意義。

ERCC1表達與結(jié)直腸癌的臨床病理參數(shù)之間相關(guān)性的研究較多，結(jié)論并不一致。有研究發(fā)現(xiàn)，結(jié)直腸癌細胞的ERCC1的表達水平要顯著高于健康人群的正常大腸粘膜細胞；但比癌旁組織中更低；Ⅳ期患者癌灶的ERCC1的表達水平比Ⅱ、Ⅲ期的更低；低分化腺癌的ERCC1的表達水平顯著低于中、高分化腺癌[6-7]。但也有學者觀察到不同于上述結(jié)論的現(xiàn)象[8]。因此，確定ERCC1蛋白表達與結(jié)直腸癌臨床病理特征的關(guān)聯(lián)需待進一步的研究。

等位基因多態(tài)性不同程度的影響基因表達，有關(guān)ERCC1等位基因多態(tài)性在結(jié)直腸癌中的表達差異，及其與腫瘤進展和治療的關(guān)聯(lián)，目前存在一些爭議。ERCC1 C8092A(rs3212986)是CRC等位基因研究中結(jié)論比較一致的一個核苷酸等位基因，該基因是位于3' 非翻譯區(qū)(3' Untranslated regions, 3' UTR)的一個重要的功能元件，它在細胞定位中發(fā)揮關(guān)鍵作用，并且調(diào)節(jié)mRNA翻譯[9]。結(jié)直腸癌多發(fā)轉(zhuǎn)移病人與普通人群的等位基因數(shù)據(jù)庫的比較，顯示ERCC1 rs3212986在病例組(C47%/A53%)與對照組(C67%/A33%)的差異有顯著性[10]。一項生物信息學的研究也認為，ERCC1 rs3212986 A等位基因是“有害等位基因”，并且多個“有害等位基因”的協(xié)同評價，能提高預測CRC患病風險的準確性[11]。

3 ERCC1與奧沙利鉑的相關(guān)性

奧沙利鉑(Oxaliplatin,OXA)是第三代鉑類化療藥物，從上世紀90年代開始陸續(xù)在世界多國被批準上市，目前是CRC患者化療的一線用藥，顯著改善了患者的總生存期和緩解率[12]。OXA的作用機制未完全清楚，一般認為，OXA在細胞核內(nèi)與DNA結(jié)合形成的DNA加合物，引起DNA鏈內(nèi) 、鏈間交聯(lián)、雙鏈斷裂等損傷，導致細胞因DNA的轉(zhuǎn)錄、復制阻斷而誘發(fā)凋亡[13]。化療中，ERCC1/XPF因參與修復癌細胞受損的DNA，而作為重要的耐藥因子。多數(shù)研究結(jié)果顯示，結(jié)直腸癌患者在行以奧沙利鉑為基礎方案的化療時，ERCC1 mRNA或蛋白低表達者的化療緩解率、總生存期要明顯好于高表達者[14-15]。一項通過檢測相關(guān)基因表達水平，進而選用個體化化療方案的前瞻性研究顯示，研究組在控制不良反應和提高手術(shù)完全(R0)切除率要好于對照組，差異有統(tǒng)計學意義[16-17]。因此，檢測結(jié)直腸癌患者癌灶ERCC1表達水平對選擇化療方案和評估預后具有潛在價值。

CRC聯(lián)合化療的緩解率在50%～60%，藥物耐受是導致部分患者化療失敗的關(guān)鍵。然而，在轉(zhuǎn)移性睪丸生殖細胞瘤中，大于80%的患者可經(jīng)順鉑的化療而治愈[18]。研究發(fā)現(xiàn)，睪丸腫瘤細胞存在的ICL修復缺陷是細胞對順鉑敏感的重要原因，并且睪丸腫瘤細胞低水平的ERCC1表達可能是ICL修復缺陷和對順鉑的敏感性的根本原因[19]。進一步研究認為，睪丸腫瘤細胞ERCC1 mRNA 3' 端非翻譯區(qū)的一段序列通過抑制翻譯，引起蛋白表達和翻譯效率的下調(diào)[20]。由此可見，進一步研究ERCC1的表達調(diào)控機制有深遠的意義。目前研究認為，表皮生長因子受體(Epidermal growth factor receptor,EGFR)信號通路下游基因中的KRAS基因可能參與ERCC1基因的表達調(diào)控，該基因突變與ERCC1 mRNA高表達有顯著的相關(guān)性[21]。同時，另有實驗發(fā)現(xiàn)通過干擾PI3K/AKT通路，可降低ERCC1表達，并且逆轉(zhuǎn)OXA耐藥性[22]。泛素化分解是ERCC1蛋白主要的翻譯后調(diào)控機制，USP45去泛素化酶是調(diào)節(jié)ERCC1、XPF表達與消除平衡的重要因子，但具體作用機制仍未清楚[23]。

4 總結(jié)和展望

結(jié)直腸癌威脅人們的健康安全，分子層面的深入研究是提高疾病認識和攻克疾病的必然要求。ERCC1是DNA損傷修復的一個重要因子，進一步研究其表達和調(diào)控機制，對明確結(jié)直腸癌的發(fā)生發(fā)展機制和提高化療效率有重要意義。