DNA損傷修復(fù)與鉑類耐藥研究進(jìn)展

1、DNA損傷修復(fù)與鉑類耐藥研究進(jìn)展【摘要】鉑類是非小細(xì)胞肺癌化療的根本藥物，它的耐藥機(jī)制復(fù)雜，其中損傷修復(fù)才能改變是鉑類耐藥的重要分子基矗全文綜述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?！娟P(guān)鍵詞】D損傷耐藥修復(fù)XPDER1DNA損傷修復(fù)是恢復(fù)正常DNA序列構(gòu)造和維持遺傳信息相對穩(wěn)定有關(guān)的細(xì)胞反響。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)遺傳信息的完好性。DNA損傷修復(fù)有4種根本形式，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)baseexisinrepair，BER切除和交換由內(nèi)源性化學(xué)物作用產(chǎn)生

2、的DNA堿基損傷。DNA糖基化酶參與此過程，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線修復(fù)穿插互補基因X?鄄rayrepairrss?鄄pleentrygene，XR1，DNA連接酶hGG1，PG，APG，APE12。XR1是第一個從哺乳動物細(xì)胞中別離出來的對電離輻射敏感的基因，位于19q13.2，大小為32kb。XR1和DNA聚合酶、DNA連接酶互相作用,參與堿基切除修復(fù)。XR1基因缺陷的細(xì)胞對DNA損傷敏感，單鏈斷裂增加，姊妹染色體互換率SE比正常細(xì)胞高10倍多。DNA修復(fù)才能和XR1399Arg/Gln基因表型的變化有關(guān)，存在XR1399位點多態(tài)性的N

3、SL病人對鉑類抗藥3，4，而且這一位點的多態(tài)性與食管癌、肺癌及前列腺癌的易感性相關(guān)。核苷酸切除修復(fù)核苷酸切除修復(fù)nuletideexisinrepair,NER是哺乳動物細(xì)胞DNA修復(fù)的主要途徑；是保護(hù)宿主免受腫瘤損害的必要因素；是去除大規(guī)模鉑類化合物所致DNA螺旋扭曲的惟一機(jī)制。NER分為轉(zhuǎn)錄互補修復(fù)TR和全基因組修復(fù)GGR。TR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XPA?鄄G、復(fù)制蛋白A、RPA復(fù)制因子、RF、PNA和轉(zhuǎn)錄因子TFIIHtransriptinfatrIIH，其中XPA和RPA復(fù)合物是損傷識別因子，可以

4、確定DNA損傷部位并可去除鉑類所致的DNA加合物。NER以切開和填補方式修復(fù)損傷的DNA鏈。修復(fù)過程包括5個步驟：XP?鄄hHR23B復(fù)合物識別損傷位點；通過XPB和XPD兩種DNA解旋酶翻開損傷位點的雙螺旋構(gòu)造；激活XPA和RPA蛋白的活性；通過XPF和XPG核酸內(nèi)切酶切割損傷的DNA鏈；DNA多聚酶和PNA填補缺口；DNA連接酶將損傷鏈連至母鏈5。NER是紫外線致癌的主要防御機(jī)制，NER缺乏會導(dǎo)致新生兒出生缺陷。如著色性干皮病XP6，這是一種罕見的疾病，病人對陽光高度敏感，受照部位極易發(fā)生色素改變同時可伴有神經(jīng)性退化并最終導(dǎo)致皮膚癌。Rsell等人用esternblt方法評價了NER相關(guān)蛋

5、白在60種人類腫瘤細(xì)胞系中的表達(dá)程度，結(jié)果顯示XPD蛋白程度顯著增高的病人對鉑類耐藥。以下簡要介紹參與NER修復(fù)途徑的兩個基因XPD和ER1。2.1著色性干皮病基因xerderapigentsuD,XPD又稱作ER2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TR和GGR兩種NER修復(fù)途徑。XPD基因突變可引起著色性干皮并kayne綜合征以及毛發(fā)營養(yǎng)不良綜合征。著色性干皮病罹患皮膚癌的風(fēng)險比正常人高1000倍。目前發(fā)現(xiàn)XPD的幾種多態(tài)性位點與DR有關(guān)，該基因第312密碼子GA多態(tài)和第751密碼子A多態(tài)分別導(dǎo)致Asp312Asn312和Lys751Gln75

6、1氨基酸替代，這兩個多態(tài)位點不但存在連鎖不平衡，而且其突變表型與DR親密相關(guān)。Heinki等報道,攜帶312Asn/Asn和751Gln/Gln的個體修復(fù)嘧啶二聚體的才能比野生基因型低50%，也就是說DR低。分子流行病學(xué)研究顯示，這兩個多態(tài)性與肺癌、頭頸鱗癌、基內(nèi)幕胞癌等惡性腫瘤發(fā)生有關(guān)。在吸煙和安康人群研究中，751Gln/Gln型和312Asn/Asn型的個體DR低，罹患肺癌的概率高。751Gln/Gln型的個體患頭頸部癌的風(fēng)險亦比Lys/Lys型組高79。同時存在Lys/Lys和Asp/Asp基因型的病人DR高也就是說對鉑類耐藥，他們在承受5?鄄Fu/草酸鉑的治療中，疾病發(fā)生進(jìn)展的病例數(shù)

7、是Lys/Lys型和Lys/Gln型的612倍10。目前還不清楚這些病人對5?鄄Fu/草酸鉑方案反響低是否與第751密碼子的多態(tài)性有關(guān)。2.2切除修復(fù)穿插互補基因exisinrepairrsspleenting1,ER1ER1參與DNA鏈的切割和損傷識別。ER1共有四種分子量的RNA，但只有11kb的RNA表達(dá)出分子量為39104的蛋白時，才表現(xiàn)為對藥物耐受。ER1過表達(dá)可使停滯在2/期的損傷DNA迅速修復(fù),導(dǎo)致其對順鉑耐藥。用反義技術(shù)抑制ER1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ER1表達(dá)增高與DDP抗藥有關(guān)。Rsell通過定量PR分析了肺癌石蠟

8、包埋組織切片中ER1RNA的表達(dá)，回憶性分析發(fā)現(xiàn)ER1RNA高表達(dá)者對鉑類抵抗，生存率低于低表達(dá)者。目前國際正在進(jìn)展的GILT研究中，設(shè)計了根據(jù)ER1RNA表達(dá)情況選擇化療藥物的方案。根據(jù)該研究假如ER1RNA表達(dá)陽性選擇健擇，假如表達(dá)陰性選擇鉑類。這一結(jié)果將告訴我們NSL個體化治療分子預(yù)測指標(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根據(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體對損傷DN

9、A的修復(fù)才能，修復(fù)才能缺乏可致癌或?qū)е禄蛐筒环€(wěn)定。對GG1，XR1，ER1，XP，XPF，BRA2，XR3等DNA損傷修復(fù)基因的多態(tài)性的研究說明：GG1S326多態(tài)性增加各種癌癥的風(fēng)險；XR1R194變異減少癌變的風(fēng)險；BRA2N372H變異增加患乳腺癌的風(fēng)險。3DNA損傷修復(fù)酶DNA損傷的直接修復(fù)途徑是一步反響修復(fù)，即將損傷位點的序列恢復(fù)到原狀。通過光復(fù)活酶直接與損傷的DNA結(jié)合，改變紫外線或化療藥物所致的DNA損傷。6?鄄甲基?鄄鳥嘌呤甲基轉(zhuǎn)移酶對修復(fù)甲基化損傷非常重要。它可以抑制烷化劑對腫瘤細(xì)胞的殺傷，通過甲基化特異的PR檢測發(fā)現(xiàn)40%的腦瘤病人存在GT甲基化，這些病人對卡莫司丁的反響

10、率高,預(yù)后好。p16，DAPF，GSTP1等基因也存在相似的甲基化，目前正在研究承受手術(shù)的NSL病人組織和血清中GT甲基化的情況4；另一個DNA損傷修復(fù)酶DAPK死亡相關(guān)的蛋白激酶那么完全相反。它的甲基化與期NSL病人的預(yù)后差相關(guān)，Tang等人研究135例NSL病人中55例存在甲基化，5年生存率是56%，而沒有甲基化的病人的生存率是92%。4DNA雙鏈斷裂修復(fù)DNA雙鏈斷裂可能通過同源或非同源重組的方式修復(fù)。實驗證實R缺失的細(xì)胞對烷基化化療藥物有較高的耐受性。值得注意的是，人類至少有7種編碼蛋白質(zhì)的基因參與DNA雙鏈斷裂修復(fù)，其中BRA1基因定位于人染色體1712?鄄21，編碼的蛋白具有許多與

11、其他蛋白互相作用的位點，通過蛋白之間的互相作用發(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。BRA1基因的突變與家族性乳腺癌及卵巢癌的發(fā)生親密相關(guān)。40%45%的遺傳性乳腺癌與BRA1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BRA1基因發(fā)生突變。乳腺癌細(xì)胞系中BRA1RNA表達(dá)程度低能增加DDP的敏感性，但降低了抗微管藥物的療效。因此可以通過檢測BRA1RNA表達(dá)程度來預(yù)測病人的藥物敏感性，進(jìn)而選擇適宜的藥物。5小結(jié)鉑類是NSL化療的根本藥物，DR的改變是鉑類耐藥的重要的分子基矗堿基切除修復(fù)和核苷酸切除修復(fù)等多種機(jī)制參與DNA

12、損傷修復(fù)過程，每一種機(jī)制又有多種基因參與，如XPD，ER1，XR1等15。因此對DR相關(guān)的基因進(jìn)展檢測可以預(yù)測腫瘤的易感性，是否選擇含鉑類的方案治療以及預(yù)測鉑類藥物的療效，從而可以使病人真正承受個體化治療?！緟⒖嘉墨I(xiàn)】1RsellR.Preditiveleulararkersinnn?鄄sallelllunganer.urrpinnl,2001,13:101-109.2HuS,Ryk,KanniA,etal.InfluenefnXPDandXR1variantallelesnp53utatinsinlungtursJ.Envirnlutagen,2022,41(1):37-42.3Gurubh

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