DNA修復基因XPD多態(tài)性與HCC發(fā)生的關系及其臨床意義▲

路 遠 綜述 浦 澗 審校

(右江民族醫(yī)學院附屬醫(yī)院肝膽外科/廣西肝膽疾病臨床醫(yī)學研究中心，廣西百色市 533000)

【提要】 肝細胞肝癌(HCC)是對人類健康、生命威脅較大的惡性腫瘤之一，多與乙肝病毒感染、黃曲霉毒素等因素有關。但是，僅有小部分HCC患者具有上述危險因素暴露史，HCC多與人群或個體的腫瘤易感性有關。而基因的多態(tài)性均存在單核苷酸多態(tài)性(SNP)，且其產(chǎn)物常伴有不同程度的生物學活性。DNA修復系統(tǒng)是機體內(nèi)重要的防御屏障，能直接參與修復內(nèi)、外環(huán)境引起的DNA損傷。但是，對于修復能力缺陷或低下者，基因突變、細胞癌變的風險將會增加，而對于DNA修復能力低于一般人群的個體HCC發(fā)生率更高。DNA修復基因著色性干皮病基因 D (XPD)是其常見的修復基因，能直接參與DNA堿基切除修復及核苷酸切除修復，并且兩種基因多個位點存在單核苷酸多肽顯效，與HCC易感性有關。因此，本文通過分析DNA修復基因XPD多態(tài)性與HCC發(fā)生的關系，探討其臨床意義，為HCC的治療、干預提供依據(jù)和參考。

原發(fā)性肝癌(primary hepatic carcinoma，PHC)是發(fā)生在肝實質(zhì)細胞或肝內(nèi)膽管上皮細胞的腫瘤，主要包括肝細胞癌、膽管細胞癌和混合型肝癌三種類型，其中原發(fā)性肝細胞肝癌(hepatocellular carcinoma, HCC)為最常見的原發(fā)性肝臟惡性腫瘤[1]，因此臨床所說的原發(fā)性肝癌多指HCC。由于肝癌發(fā)病隱匿，多數(shù)患者確診時已經(jīng)是中晚期[2]。晚期腫瘤患者的病情進展迅速，生存時間較短，五年生存率僅為3%～5%[3]。肝癌的發(fā)病率持續(xù)快速上升，男性及女性分別以每年3%和4%的速度增長[4]。HCC是我國第4位常見惡性腫瘤及第3位腫瘤致死病因，嚴重威脅人民的生命健康[5]，我國肝癌新發(fā)病例占全球的50%[6]，肝癌的防治工作任重道遠。近年來，隨著基因研究的不斷深入，臨床上已經(jīng)認識到腫瘤是一種基因疾病，美國學者提出了基因和環(huán)境對于疾病的影響及二者的相互作用，并將DNA修復基因列為研究首位[7]。因此，加強對HCC發(fā)病機制的研究能夠為臨床診斷、治療提供依據(jù)和參考。本文對DNA修復基因XPD多態(tài)性與HCC發(fā)生的關系及其臨床意義作一綜述。

1 DNA修復基因及其多態(tài)性

DNA修復系統(tǒng)是機體內(nèi)較為重要的防御屏障，能直接參與由外環(huán)境、內(nèi)環(huán)境等共同引起的DNA損傷。對于DNA修復能力缺陷或相對低下者，基因突變率及細胞癌變率將會增加。研究表明[8]，DNA修復能力低于一般人群的，其腫瘤發(fā)生率較高，DNA修復能力具有一定的個體差異性，能決定腫瘤遺傳的易感性。目前，臨床上已經(jīng)知曉人類細胞存在多種DNA修復途徑，均能維護基因的穩(wěn)定，常見的包括堿基切除修復(base excision repair，BER)、核苷酸切除修復(nucleotide excision repair，NER)及雙鏈斷裂修復(double-strand break repair，DSBR)等。上述修復途徑中，NER是最重要、最主要的DNA損傷修復途徑，其功能的缺失或下降與多種惡性腫瘤的發(fā)生發(fā)展有關。鄭智華等[9]研究表明，NER途徑能實現(xiàn)蛋白質(zhì)與蛋白質(zhì)、蛋白質(zhì)與DNA的相互作用，實現(xiàn)多種大片段DNA損傷修復。而堿基切除修復則是通過堿基的切除、修復實現(xiàn)，以保證基因能恢復正常的DNA雙螺旋結(jié)構，降低基因突變發(fā)生率，從而阻止腫瘤的發(fā)生、發(fā)展。

胡洪波等[10]研究結(jié)果表明，個體之間DNA修復能力存在明顯的差異性，并且其差異性更多地取決于DNA修復基因的多態(tài)性。單核苷酸多態(tài)性(single nucleotide polymorphism，SNP)是由于單個核苷酸異常產(chǎn)生的DNA序列呈多態(tài)性。報道顯示[11]，SNP在人體中的發(fā)生率超過1%，常包括：單堿基的轉(zhuǎn)換、顛倒及缺失等，屬于一種可遺傳的變異，占所有多態(tài)性的90.0%以上。隨著研究的不斷深入，大量試驗結(jié)果證實，諸多DNA修復基因具有SNP，能引起氨基酸替換，從而影響相應修復酶的生物學活性。因此，DNA修復基因SNP是影響DNA修復能力的重要原因。張路遙等[12]研究表明，DNA修復基因多態(tài)性能影響腫瘤癌變率。

2 DNA修復基因XPD多態(tài)性與HCC發(fā)生的關系

DNA損傷修復途徑中最重要的是NER，NER途徑中的核心因子包括ERCC1、XPA、XPB(ERCC3)、XPC、XPD(ERCC2)、XPF(ERCC4)和 XPG(ERCC5)。這些核心因子在NER途徑中分別發(fā)揮著不同的作用。人類著色性干皮病基因D(xeroderma pigmentosum group D，XPD)，屬于一種ATP依賴的DNA解螺旋酶，也是DNA修復途徑中相對重要的因子，能直接參與II型轉(zhuǎn)錄因子復合物的合成，能介導p53實現(xiàn)凋亡反應，是一種多功能的基因[13]。

最近幾年的臨床研究已經(jīng)將染色體XPD的多態(tài)性與HCC風險聯(lián)系起來。Guan等[14]研究顯示，XPD基因的多態(tài)性與HCC的臨床特征相關，并且成為HCC合適的預后標記。Zheng等[15]將XPD基因轉(zhuǎn)染到HCC細胞系HepG2中，發(fā)現(xiàn)XPD表達顯著抑制HepG2細胞增殖，促進其凋亡，同時降低HepG2細胞的遷移能力及侵襲能力，表明XPD表達對于體外HepG2細胞的腫瘤抑制起作用，XPD有望作為基因治療的潛在工具。XPD解旋酶于NER機制的受損區(qū)域解開DNA中起關鍵作用。多態(tài)性多樣性功能失調(diào)的XPD解旋酶蛋白可能會增加患癌癥的風險[16]。張清秀等[17]研究表明，XPD基因具有6個外顯子及4個密碼子，其多態(tài)性均能引起編碼氨基酸發(fā)生明顯的變化。密碼子199、201等基因變異率為4.0%；而312及751密碼子基因變異率達到42.0%。因此，臨床上對于XPD基因多態(tài)性的研究多集中在XPD312和XPD751。周爭光等[18]調(diào)查結(jié)果表明，HCC患者體內(nèi)常伴有XPD基因XPD312和XPD751多態(tài)性，并且不同基因之間能相互作用、相互影響，均能參與肝癌的發(fā)生和發(fā)展。XPD751是XPD基因SNP中最為常見的一種，該基因位點能實現(xiàn)嘌呤A到嘧啶C的核苷酸突變。Dasdemir等[19]研究表明，多數(shù)HCC患者攜帶XPD751等位基因，導致其DNA修復能力相對較低。Yang等[20]通過薈萃分析表明，XPD Lys(751)Gln多態(tài)性可能是HCC易感性的潛在生物標志物，XPD Lys(751)Gln和Asp(312)Asn多態(tài)性可能是亞洲人HCC易感性的危險因素。陳宏偉等[21]研究顯示，XPD751基因多態(tài)性能引起核苷酸修復功能發(fā)生不同程度的變化，導致DNA修復能力下降，從而直接參與HCC的發(fā)生、發(fā)展。另外，Huang等[22]調(diào)查表明，XPD751和XPD312基因多態(tài)性均能增加HCC患者p53基因突變率，降低DNA損傷修復。目前，臨床上對于DNA修復基因XPD多態(tài)性與肝細胞肝癌的研究相對較少。國內(nèi)學者在江蘇啟東地區(qū)隨機選取HCC患者72例及健康體檢者137例作為觀察對象，對所有入組者進行XPD基因多態(tài)性分析，結(jié)果表明HCC患者XPD751位點基因型發(fā)生率高于健康體檢者；調(diào)整HBV感染等因素的干擾后，差異顯著性下降。由此可見XPD751位點攜帶至少1個Gln基因型者肝癌的發(fā)生率較高[23]。

HCC的發(fā)生、發(fā)展是一個多因素過程，且基因與環(huán)境對于腫瘤的作用臨床上已經(jīng)得到證實。鄧雪松等[24]以HCC患者作為對象，發(fā)現(xiàn)HCC的發(fā)生、發(fā)展會隨著乙型肝炎病毒(HBV)感染呈升高趨勢。同時，試驗還證實在HCC的發(fā)生、發(fā)展中，XPD751基因能從Lys向Gln突變，并且多與HBV感染有關。

3 DNA修復基因XPD多態(tài)性與HCC發(fā)生關系的臨床意義

HCC患者在發(fā)病早期的臨床癥狀缺乏特異性，多數(shù)患者一旦確診已經(jīng)是中晚期，錯過了最佳治療時機[25]。為了延長壽命，多數(shù)患者選擇放療、化療等全身療法，雖然能延緩病情發(fā)展，但是5年生存率較低，難以達到預期的治療效果。因此，加強DNA修復基因XPD多態(tài)性與HCC發(fā)生關系的研究，能為臨床制定有效的干預措施提供依據(jù)和參考。認識到DNA修復XPD基因多態(tài)性與環(huán)境暴露及與HCC發(fā)生的相關性、交互作用后，能為HCC的一級預防提供依據(jù)和參考。臨床上確定攜帶某種易感基因時，對于無法改變腫瘤易感基因者可以通過改變其居住環(huán)境、病因等進行調(diào)整[26-28]。對于已經(jīng)感染HBV、丙型肝炎病毒(HCV)者，應加強監(jiān)控力度，及時發(fā)現(xiàn)早期HCC，避免延誤最佳診療時機，叮囑患者定期到醫(yī)院復查；腫瘤藥物治療后可引起敗血癥、感染性休克、多器官衰竭甚至死亡等[29]，應重點用于高危人群，更好地發(fā)揮醫(yī)療資源作用。HCC是全球癌癥相關死亡的主要原因之一，其發(fā)病率呈逐年增長趨勢[30-31]。近期研究發(fā)現(xiàn)癌基因與癌基因激活途徑對肝癌的發(fā)生、發(fā)展有重要作用[32-34]。提高對HCC微環(huán)境的認識，可以更好地了解HCC的發(fā)生機制，揭示HCC的發(fā)展規(guī)律，有利于開發(fā)全新有效的抗腫瘤治療[35-36]。

綜上所述，HCC是臨床上常見的惡性腫瘤，具有發(fā)病率高、死亡率高、治愈率低等特點，加強其發(fā)病機制的研究能為臨床診療提供依據(jù)。DNA修復基因XPD多態(tài)性在HCC的發(fā)生中發(fā)揮了重要的作用，是肝癌遺傳易感基因，并且與肝癌暴露危險因素之間存在明顯的交互作用，加強其基因多態(tài)性研究能較好地了解HCC的發(fā)病機制，并能評估患者預后，對HCC患者早期確診具有重要作用。對于早期確診的HCC患者，能為制訂及時有效的干預措施提供依據(jù)和參考，最大限度降低臨床死亡率，改善患者的預后。