NER通路

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核苷酸切除修复 (NER) 通路 是一种进化上高度保守的 DNA 修复机制,专门负责识别并移除导致 DNA 双螺旋结构发生显著扭曲的“大体积”损伤(Bulky Lesions)。这些损伤包括紫外线诱导的环丁烷嘧啶二聚体 (CPDs)、环境致癌物形成的 DNA加合物 以及顺铂等化疗药物造成的 DNA 链内交叉联结。NER 通路功能缺陷是导致着色性干皮病 (XP) 的分子根源,而在 2025 年的肿瘤精准治疗中,NER 核心组分(如 ERCC1)的表达水平已成为预判 肺腺癌 铂类化疗敏感性及评估 复发 风险的关键生物标志物。

NER 通路 · 档案
Nucleotide Excision Repair Pathway Profile
大体积 DNA 损伤的终结者
关键基因 (ERCC1) Entrez: 2067 / HGNC: 3433
关键基因 (XPA) Entrez: 7507 / HGNC: 12814
UniProt (ERCC1) P07949
分子量 (ERCC1) 约 33 kDa
修复底物 Bulky Adducts / UV Dimers
临床相关性 铂类耐药 / 黑色素瘤风险

分子机制:多酶协同的切除与重建

NER 通路的操作逻辑分为两个支路:全球基因组修复 (GGR)(扫描整个基因组)和 转录偶联修复 (TCR)(优先修复正在转录的链)。

  • 损伤识别: 在 GGR 中由 XPC 复合体识别扭曲;在 TCR 中则由停滞的 RNA 聚合酶 II 触发识别。
  • 双螺旋解链: TFIIH 复合物(包含 XPB 和 XPD 亚基)利用 ATP 水解的能量打开 DNA 双链,暴露损伤位点。
  • 双切口剪切: 这是 NER 的特征性步骤。ERCC1-XPF 复合体在损伤的 5' 端切开,而 XPG 在 3' 端切开,移除一段长度约为 24-32 个核苷酸的寡核苷酸片段。
  • 缺口填充与连接: DNA 聚合酶(delta/epsilon)以未受损的链为模板合成新 DNA,最后由 DNA 连接酶封口,完成修复。

临床景观:NER 活性与肿瘤预后 (2025)

临床场景 核心生物标志物 2025 临床解读
晚期 肺腺癌 ERCC1 mRNA/蛋白水平 高表达预示耐药。 此类患者对顺铂/卡铂应答差,建议优先考虑免疫治疗。
着色性干皮病 (XP) XPA-XPG 基因致病性突变 修复能力丧失。皮肤癌发生风险较常人增加 1000 倍以上。
TCR-T 新抗原筛选 NER 缺陷诱导的突变负荷 (TMB) NER 缺陷可产生更多高质量新抗原,提高 TCR-T 的靶向成功率。

治疗策略:基于 NER 状态的差异化干预

  • 合成致死联用: 针对 NER 缺陷型肿瘤,联用 PARP 抑制剂 可阻断备选的单链修复路径,诱发大规模 DNA 断裂,从而特异性清除肿瘤。
  • 耐药逆转探索: 在 ERCC1 高表达的耐药克隆中,应用 剪接调节剂Polycomb 抑制剂重塑表观景观,可尝试通过降低 NER 核心酶的丰度来恢复化疗敏感性。
  • 免疫增敏方案: 利用 NER 缺陷导致的突变特征,为患者定制针对性的 TCR-T 细胞,实现对具有“损伤印记”肿瘤细胞的精准追击。
  • 动态监测: 术后通过 基因筛查 实时追踪 NER 相关基因的克隆演化,对 复发 进行分子层面的早期预警。

关键关联概念

  • ERCC1: NER 通路中最具临床代表性的切除酶亚基。
  • TFIIH: 负责将 DNA 解链的转录/修复双功能复合物。
  • DNA 加合物: NER 通路的主要清理对象。
  • 化疗耐药: NER 活性亢进导致的临床主要瓶颈。
       学术参考文献与权威点评

[1] Marteijn JA, et al. (2014). Understanding nucleotide excision repair and its relevance to cancer and aging. Nature Reviews Molecular Cell Biology [Academic Review].
[基础奠基]:详述了 NER 通路在基因组稳态维持中的多步分子机制。

[2] Olaussen KA, et al. (2006). DNA repair by ERCC1 in non-small-cell lung cancer and cisplatin-based adjuvant chemotherapy. New England Journal of Medicine (NEJM).
[临床价值]:确立了 ERCC1 作为肺癌铂类化疗获益预测标志物的里程碑式地位。

[3] NCCN Guidelines. (2025). Genetic/Familial High-Risk Assessment: DNA Repair Deficiency Syndromes.
[最新共识]:2025 年最新更新,强化了对 NER 缺陷谱系疾病的筛查与全周期管理共识。

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