宗也凱， 劉江凱

1 河南中醫(yī)藥大學第一臨床醫(yī)學院， 鄭州 450008

2 河南中醫(yī)藥大學第一附屬醫(yī)院脾胃肝膽科， 鄭州 450008

原發(fā)性肝癌是世界范圍內(nèi)的主要癌癥之一，預計2020—2040 年每年肝癌新發(fā)病例將增加55.0%［1］。原發(fā)性肝癌包括肝細胞癌（HCC）、肝內(nèi)膽管癌（ICC）以及混合型HCC-ICC，其中HCC 占80%，整體中位生存期僅為6～10 個月［2］。肝癌發(fā)病廣泛，治療棘手，預后不佳，不僅是我國也是全球亟待解決的重大醫(yī)療衛(wèi)生問題。癌癥的治療方法包括化學、放射、免疫、激素、手術和姑息治療等，其中放射療法（radiotherapy，RT）是目前全世界最廣泛使用的癌癥治療選擇之一，其成本低（在歐洲，僅占癌癥年度治療總預算的7.8%［3］），大約50%的患者在患病期間接受過RT［4］。現(xiàn)代RT技術已經(jīng)具備對患有原發(fā)性和繼發(fā)性肝臟惡性腫瘤的患者實施高焦點劑量治療，然而在制訂癌癥治療方案時，RT 往往是最后考慮的手段，輻射對肝臟最具破壞性的后果之一仍是其引起的肝毒性，故限制了RT 在肝膽惡性腫瘤和肝轉(zhuǎn)移中的應用［5］。

放射性肝?。╮adiation-induced liver disease，RILD）又稱放射性肝炎或輻射相關肝毒性，是肝細胞癌RT 的嚴重副作用，常規(guī)治療劑量損傷正常肝組織，在受輻照的肝癌組織周圍積累毒性。電離輻射引發(fā)的DNA 損傷在RILD 的發(fā)病和發(fā)展中有著重要作用，會導致DNA 損傷反應，并引發(fā)細胞周期停滯、代謝重編程、DNA 修復和細胞死亡等細胞效應［6］。表觀遺傳修飾是指在不改變DNA 序列的情況下通過化學修飾影響或改變DNA 表達，乙酰化修飾是最常見且被熟知的一種DNA 修飾，由組蛋白乙酰轉(zhuǎn)移酶和組蛋白去乙?；刚{(diào)控［7］。去乙?；窼irtuins（SIRTs）作為Ⅲ型組蛋白去乙?；讣易?，被發(fā)現(xiàn)可能密切參與RILD 相關DNA 損傷反應的調(diào)控，由此作為一種靶點或途徑，了解RILD相關DNA損傷反應中由SIRTs 驅(qū)動的化學修飾產(chǎn)生的作用，以期實現(xiàn)預防、緩解和治療RILD 輻照毒性的可能，從而更安全、有效地在肝癌中應用RT。

1 SIRTs的結(jié)構(gòu)和功能

煙酰胺腺嘌呤二核苷酸（nicotinamide adenine dinucleotide，NAD+）是形成還原型二核苷酸NADH 的氫化物受體和脫氫酶輔酶，煙酸、色氨酸、煙酰胺和煙酰胺核苷分別通過Preiss-Handler、從頭合成及補救合成代謝途徑形成NAD+［8］。

SIRTs 是NAD+依賴性Ⅲ型去乙?；讣易?，由7 種同源蛋白質(zhì)組成（SIRT 1～7），并被沉默信息調(diào)節(jié)因子2編碼，是酵母中Sir2 蛋白的同源物。人源SIRTs 具有相似的分子結(jié)構(gòu)，275 個氨基酸殘基構(gòu)成了兩個保守的去乙酰催化結(jié)構(gòu)域（大結(jié)構(gòu)域：NAD+結(jié)合域；小結(jié)構(gòu)域：小亞結(jié)構(gòu)域），并由4 個loop 區(qū)域連接。NAD+結(jié)合域由Rossmann 折疊構(gòu)成呈口袋狀，小亞結(jié)構(gòu)域則由一個相對可變性較高的螺旋結(jié)構(gòu)和一個鋅指結(jié)構(gòu)構(gòu)成，部分SIRTs 還具有獨特結(jié)構(gòu)和催化活性的N 端和C 端延伸區(qū)域［9］。它們通過多種翻譯后修飾調(diào)節(jié)下游靶蛋白功能，大約與25%的人類蛋白質(zhì)組相互作用，底物包括組蛋白、轉(zhuǎn)錄因子、染色質(zhì)修飾酶、DNA 修復酶和代謝酶等，并在組織特異性、亞細胞定位、酶活性方面有所不同。SIRTs 對底物的翻譯后修飾主要以去乙?；癁橹?，通過水解底物蛋白末端尾部賴氨酸（K）上的ε-氨基乙?；鶃韺崿F(xiàn)，乙?；D(zhuǎn)移到NAD+的ADP-核糖（ADPR），形成1分子煙酰胺和1分子2-O-乙酰基-ADPR（2-OAADPR）［10］。并輔以丙二?；?、戊二酰化、琥珀酰化、巴豆?；烷L鏈脂肪酰化等其他化學修飾。近期有研究［11］發(fā)現(xiàn)SIRTs在手性修飾中也具有重要作用，酶促反應需要NAD+作為底物，且可與其他翻譯后修飾相競爭（例如磷酸化、泛素化、類泛素化）［12］。SIRTs 作為人體內(nèi)主要的乙?；揎椕?，涉及許多與RILD 相關的生理病理過程：輻射敏感和抵抗、輻射相關DNA損傷、修復、細胞周期停滯和死亡、輻射誘導的氧化應激和纖維化，因此有必要探討SIRTs與RILD兩者的內(nèi)在關系。

2 RILD

RILD 可分為兩種類型，即典型RILD（cRILD）和非典型RILD（ncRILD）。cRILD通常發(fā)生在肝臟RT治療后的4個月內(nèi)，患者表現(xiàn)為疲勞、體質(zhì)量增加、腹圍增大、肝腫大、無菌性腹水和與其他肝酶不成比例的孤立性ALP升高［13］。在疾病初期，cRILD 肝功能檢測較ncRILD 相對正常，但存在肝小葉中央靜脈閉塞、逆行性充血和繼發(fā)性肝細胞壞死，網(wǎng)狀蛋白和膠原蛋白纖維縱橫交錯于中央靜脈、小葉下肝靜脈和中央小葉的竇腔中［14］。

ncRILD 一般發(fā)生在治療后1周～3個月，患者ALP＞2倍正常值上限、ALT＞正常值上限或治療前水平5 倍、肝功能Child-Pugh 評分下降≥2 分，但是無肝腫大和腹腔積液，患有潛在慢性肝?。ㄈ绺斡不筒《拘愿窝祝┑幕颊吒赡艹霈F(xiàn)不符合cRILD 的肝功能異常［15］。診斷RILD必須排除肝腫瘤進展、病毒性或藥物性所致臨床癥狀和肝功能損傷［16］。對于原發(fā)性和繼發(fā)性肝臟惡性腫瘤，控制劑量往往高于肝臟對輻射的耐受量，當整個肝臟受到30～35 Gy 的照射時，發(fā)生RILD 的風險為5%～10%。RILD 是RT 治療肝癌的主要限制因素，并與肝癌患者高死亡率有關。此外，肝臟是胃腸癌RT過程中受輻照影響的器官，在準備同種異體骨髓或造血干細胞移植過程中，肝臟也可能暴露于輻射［17］。肝非實質(zhì)細胞如Kupffer 細胞、肝竇內(nèi)皮細胞和肝星狀細胞對輻射敏感，這些細胞釋放各種促肝纖維化物質(zhì)，導致輻射期間肝臟結(jié)構(gòu)和功能的破壞［18］。目前還沒有任何治療方法可以完全預防或改變RILD 的自然進程，治療旨在控制癥狀，所用方法和藥物包括腹腔穿刺術聯(lián)合利尿劑控制腹水、鎮(zhèn)痛藥止痛、皮質(zhì)類固醇減輕肝充血以及糾正凝血功能障礙等［19］。

3 電離輻射

3.1 電離輻射基本原理 當輻射離子穿透物質(zhì)，通過與原子核和電子碰撞傳遞動能，線性能量轉(zhuǎn)移（linear energy transfer，LET）指沿離子路徑的能量損失或者說帶電粒子在單位長度徑跡上傳遞的能量。LET 越大，粒子在單位長度組織內(nèi)釋放的能量就越多，電離密度越大，對生物組織和分子損傷就越大［20］。與光子束相比，高能帶電粒子更具有物理和放射生物學優(yōu)勢，兩者組織深度-劑量分布以及相對生物效應不同［21］。質(zhì)子和光子束屬于低LET 束，中子屬于高LET 束，而碳離子束屬于混合LET 束，入口通道處LET 低，目標體積中LET 高（布拉格峰），此外碳離子束的另一個物理優(yōu)勢是較小的橫向散射和射程散亂，從而產(chǎn)生更好的劑量分布［22］（圖1）。LET 和相對生物效應是衡量不同射線效能的主要尺度，也是肝癌精準治療和預防RILD的重要參數(shù)。

圖1 不同射線的組織深度-劑量分布Figure 1 Tissue depth-dose profiles of different rays

電離輻射作為外源性損傷來源對DNA 的破壞分為直接損傷和間接損傷，直接轟擊破壞DNA，或通過對水的電離作用產(chǎn)生羥自由基等活性氧（ROS），間接造成DNA斷裂、堿基脫落、雜環(huán)破裂等損傷，后者起主要作用，約占損傷的70%［23］。對于低LET輻射，每1 Gy劑量產(chǎn)生大約1 000 個DNA 單鏈斷裂、40 個DNA 雙鏈斷裂和1 300 個DNA堿基損傷，高LET輻射則產(chǎn)生更多的簇集損傷（DNA的1～2個螺旋圈內(nèi)的兩個或更多損傷）［24］。簇集損傷被認為是電離輻射的特征，其可修復性較低，而孤立的、內(nèi)源性誘發(fā)的損傷往往是均勻分布，因此輻射損傷比內(nèi)源性損傷更能殺傷腫瘤細胞。單電子氧化、質(zhì)子隧穿、高能空穴以及核堿基自由基的產(chǎn)生是電離輻射誘導DNA損傷的前提。

3.2 電離輻射中的生物學觀點 修復、再分布、再氧合、再增生和放射敏感性（repair， redistribution， reoxygenation，repopulation and radiosensitivity，5Rs）是放射生物學的5個基本概念，其強調(diào)分子水平的定量和表征，電離輻射的影響反映電子的損失和增益，在細胞內(nèi)表現(xiàn)為氧自由基的產(chǎn)生和DNA 損傷［25］。（1）修復：輻射暴露導致細胞G1-S 和G2-M 檢查點檢測，啟動進程使細胞處于靜止模式激活修復機制。（2）再分布：不同細胞周期腫瘤細胞修復DNA途徑不同，S期較G1期對放射更敏感，因此，常規(guī)分割放療優(yōu)先導致相對放射敏感期的細胞死亡，同時允許其他細胞在細胞周期的剩余部分循環(huán)，直到它們在分割放療過程的第二天達到更敏感的階段。（3）再氧合：氧是自由基產(chǎn)生的穩(wěn)定劑，乏氧癌細胞比富氧細胞更耐放射，在分割放療過程中，氧合良好的癌細胞首先死亡，從而改善其余乏氧中心癌細胞的氧合。（4）再增生：正常組織與癌細胞再增生率不同，最新發(fā)現(xiàn)肝小葉2 區(qū)是穩(wěn)態(tài)和再生過程中新肝細胞的重要來源［26］。肝臟功能單元的平行結(jié)構(gòu)是使用RT 能夠安全進行的關鍵原因，功能單位的數(shù)量決定了整個器官的功能，肝臟可通過肥大來補償喪失功能單位［25］。（5）放射敏感性：不同類型細胞具有不同的先天放射敏感性，未成熟、未分化和活躍分裂的細胞對輻射更敏感。5Rs是影響肝臟放射反應的關鍵因素。

電離輻射除了能直接影響DNA 造成堿基和糖類的損傷，還可以直接破壞蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)中的側(cè)鏈，造成氫鍵和二硫鍵斷裂，導致肽鏈空間結(jié)構(gòu)發(fā)生變化并且導致磷脂、脂類和類固醇分子化學鍵斷裂，嚴重干擾肝臟能量代謝［27］。

4 SIRTs和電離輻射敏感、抵抗

RT 通常伴隨著肝癌細胞（尤其是癌癥干細胞）對輻射抗性的發(fā)展，放療抵抗定義為抗腫瘤治療效果的降低，導致癌癥復發(fā)，治療反應差，是肝癌RT 主要障礙。局部癌癥微環(huán)境、膜信號傳感器和患者免疫系統(tǒng)、腸道微生物群落與肝臟放療抵抗有關，而腫瘤細胞DNA損傷誘導的活躍修復反應是肝臟放療抵抗的主要內(nèi)在因素［28］。放射增敏主要通過加速DNA 損傷和間接產(chǎn)生自由基來增強對腫瘤細胞的殺傷作用［29］。肝臟對輻射的敏感和抵抗與RILD息息相關。

SIRT1是低氧肝癌細胞中輻射抗性傳感器。Xie等［30］報道，肝癌HepG2 細胞中SIRT1 的過表達使細胞在缺氧下比在常氧下對輻照的抵抗力更強，增殖率和存活率更高，而當SIRT1 在HepG2 和SK-Hep-1 細胞中被敲除時，放射敏感性增加，尤其是在缺氧情況下。進一步研究表明，SIRT1 下調(diào)導致常氧和低氧肝癌細胞中c-Myc 高乙?；?，而SIRT1 過表達可抑制c-Myc 乙?；p少其積累介導的p53激活，以促進低氧腫瘤細胞對輻射的抗性。低氧誘導轉(zhuǎn)錄因子（HIF）是一種細胞在低氧環(huán)境產(chǎn)生的調(diào)節(jié)適應性蛋白，構(gòu)建靶向抑制HIF-1α 小干擾RNA 表達載體，將其轉(zhuǎn)染至人肝癌SMMC-7721 細胞，可降低SMMC-7721 細胞增殖，誘導凋亡和增強放射敏感性，而HIF-1α 是SIRT1 脫乙酰酶活性的靶點，在缺氧條件下，SIRT1過表達可增強HIF-1α蛋白的低氧穩(wěn)定性［31］。Wnt/β-catenin信號對于缺氧期間腫瘤干細胞調(diào)節(jié)和上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化發(fā)生至關重要，已有研究［32］表明，Wnt/β-catenin抑制劑ICG-001可通過增加輻射誘導的DNA損傷和改善CD8+T淋巴細胞、IFN-γ相關腫瘤免疫微環(huán)境增強HCCLM3細胞放射敏感性，而SIRT1 可通過調(diào)節(jié)β-catenin 蛋白穩(wěn)定性，影響肝干細胞中Wnt/β-catenin 信號轉(zhuǎn)錄活性。復制應激是影響基因組穩(wěn)定性和細胞存活的復雜細胞過程，其特征是復制叉進程和DNA 合成停止。SIRT1 可去乙酰化細胞周期檢查點激酶WEE1并使癌細胞對WEE1抑制敏感，而WEE1 激酶抑制劑AZD1775 可通過誘導核苷酸過度消耗導致的DNA 復制應激使肝癌細胞對放射增敏［33］。

已有研究［34］表明，SIRT1通過mTORC/AKT信號調(diào)節(jié)肝臟糖異生，SIRT3/mTOR/HIF-1α是代謝功能障礙肝細胞癌的調(diào)節(jié)軸。腫瘤代謝重編程的一個重要組成部分是有氧糖酵解，中間葡萄糖代謝物進入脂質(zhì)、氨基酸和核苷酸合成代謝途徑，促進腫瘤細胞的增殖和進展并抑制凋亡。高比率糖酵解誘導腫瘤細胞抗輻射性，F(xiàn)ang等［35］研究發(fā)現(xiàn)，甘油磷脂代謝是人肝癌輻射抵抗細胞MHCC97H中最富集的途徑，連接葡萄糖和脂類代謝，從屬于甘油磷脂的心磷脂可以加強細胞色素c 的膜結(jié)合，介導電離輻射引起的細胞凋亡。進一步研究表明，mTORC1/HIF-1α/SREBP1 信號軸調(diào)節(jié)的葡萄糖和心磷脂合成代謝可通過抑制輻射抗性MHCC97H 細胞中細胞色素c 的釋放來介導輻射抗性。在乙醇喂養(yǎng)的小鼠中，飽和脂肪可通過SIRT1/FoxO1信號選擇性上調(diào)肝臟脂聯(lián)素受體（AdipoR），Liu等［36］研究發(fā)現(xiàn)，人輻射肝癌MHCC97-H和HepG2細胞敲除AdipoR 可顯著降低胞內(nèi)周期蛋白B1 的表達，抑制細胞周期停滯在G2-M 期阻滯相關修復，導致細胞凋亡增加，促進輻射敏感。免疫耐受期間人單核細胞線粒體SIRT4 表達抑制丙酮酸脫氫酶激酶1（pyruvate dehydrogenase kinase isozyme 1，PDK1）和SIRT1 的增加，將免疫耐受的葡萄糖依賴性支持轉(zhuǎn)換為免疫耐受的脂肪酸氧化支持來促進耐受。Bamodu 等［37］發(fā)現(xiàn)，人肝癌細胞系PDK1 表達升高驅(qū)動PI3K/AKT/mTOR 信號通路促進細胞耐受輻射和腫瘤干細胞去分化表型。SIRT4可通過抑制JAK2/STAT3 信號通路來促進肝癌SMCC7721 細胞衰老，且STAT3 對糖異生的抑制被SIRT1 去乙酰化下調(diào)，而STAT3 抑制劑Stattic 可通過凋亡途徑增加Bax 和減少Bcl-2凋亡蛋白的表達，增強肝癌細胞系放射敏感性并減少放射誘導的遷移和侵襲［38］。結(jié)合研究可以佐證SIRT1/4 是肝癌免疫炎癥、代謝重編程、輻射抵抗復雜網(wǎng)絡中的重要調(diào)節(jié)因子。

綜上，SIRTs 分別通過調(diào)控氧合、代謝重編程、細胞周期、免疫應激、凋亡等途徑影響肝癌細胞放射敏感性和抵抗性，而c-Myc、HIF-1α、Wnt/β-catenin、細胞周期檢查點蛋白和激酶、mTOR/mTORC、AdipoR、PDK1、STAT3則是不同途徑中被SIRTs影響的核心因子。

5 SIRTs在RILD中的作用

5.1 DNA損傷 錳超氧化物歧化酶（MnSOD）是線粒體主要清除酶，將超氧化物轉(zhuǎn)化為過氧化氫（H2O2）并通過過氧化氫酶產(chǎn)生水。MnSOD含有進化上保守、電離輻射依賴的可逆乙酰K。一項對比實驗［39］表明，在SIRT3+/+小鼠的肝臟線粒體中，電離輻射誘導肝臟MnSOD 中K122乙?；瘻p少，活性增加，相比之下，電離輻射暴露的SIRT3-/-小鼠分離的肝臟線粒體中未觀察到MnSOD 活性或K 乙?；淖兓?，肝細胞腫脹和胞漿空泡化更明顯并伴隨更多的ROS 產(chǎn)物。因此，SIRT3 可介導K122 脫乙?；{(diào)節(jié)MnSOD 活性以響應氧化應激壓力。線粒體Ca2+信號是應激傳導重要信號，線粒體鈣單向轉(zhuǎn)運蛋白依賴的線粒體Ca2+信號可抑制NAD+/SIRT3/SOD2 通路，促進肝癌細胞ROS生成和轉(zhuǎn)移［40］。Liu等［41］研究表明，SIRT3在肝癌組織中呈低表達或缺失，SIRT3 可上調(diào)MnSOD 和p53 表達，以及促進MnSOD 對Bax 和Fas 的上調(diào)，抑制HepG2細胞生長增殖，誘導HepG2細胞凋亡。核因子-E2相關因子2（Nrf2）是生物體的重要抗氧化效應物，其K殘基與泛素化銜接子Keap1 相互作用并在細胞質(zhì)蛋白酶體中降解。當細胞穩(wěn)態(tài)被破壞時，大量ROS激活酪氨酸激酶解離Nrf2/Keap1 復合物，誘導Nrf2 從Keap1 釋放并進行核移位促進保護基因表達，保護細胞免受氧化和親電應激。與SIRT6+/+小鼠相比，SIRT6-/-小鼠肝臟Nrf2蛋白水平更低，內(nèi)源性H2O2水平增加。此外，SIRT6 阻礙Nrf2 與Keap1 的結(jié)合，促進Nrf2 蛋白的穩(wěn)定性和核豐度介導抗氧化功能［42］。

ADP核糖聚合酶（poly ADP-ribose polymerase，PARP）同屬于翻譯后修飾酶，識別結(jié)構(gòu)損傷DNA，促進修復蛋白結(jié)合DNA。150 μmol/L 亞致死濃度H2O2處理成纖維TIG-3 細胞可造成大量1～2 Mb DNA 切割，過度誘導PARP 激活耗竭NAD+導致SIRT1 活性降低，并積聚乙?；ダ弦蜃觩21/53 的表達，阻滯細胞周期、加速細胞凋亡［43］。DNA 損傷位點染色質(zhì)松弛是細胞對DNA 損傷最早的反應之一，并由PARP1 活性調(diào)節(jié)。有相似研究［44］表明，H2O2對小鼠胚胎肝細胞DNA 損傷誘導PARP1 激活，導致NAD+過度消耗抑制SIRT1 活性，誘發(fā)高遷移率族蛋白1 超乙?；⒆罱K從細胞核釋放至細胞質(zhì)，高遷移率族蛋白1 是損傷相關分子模式分子，細胞炎癥的關鍵驅(qū)動因子。8-氧鳥嘌呤是鳥嘌呤的氧化形式，作為DNA氧化損傷主要前體。Liu等［45］發(fā)現(xiàn)，H2O2處理SIRT3轉(zhuǎn)錄AML12 肝細胞與正常細胞相比，8-氧鳥嘌呤水平更低。8-氧鳥嘌呤DNA糖基化酶（OGG1）是一種DNA修復酶，在癌細胞中作為SIRT3 的去乙酰化底物，SIRT3 過表達可降低其乙?；?，增加氧化損傷細胞中總OGG1蛋白含量，減少DNA 損傷。動力蛋白相關蛋白1（Drp1）是一種保守的GTP酶蛋白，介導線粒體膜重塑，SIRT3通過Ku70/Bax/Drp1 軸減輕氧化損傷肝細胞中的線粒體斷裂［45］。50 Gy 單劑量焦點照射小鼠肝臟誘導的RILD 模型顯示，電離輻射誘導的線粒體DNA不穩(wěn)定性通過產(chǎn)生過量的ROS、p53 途徑激活和衰老樣表型促進肝纖維化的發(fā)展［46］。因此，在輻射誘導的線粒體應激引發(fā)的肝纖維化中SIRT3可能具有逆轉(zhuǎn)作用。

乙型肝炎病毒X蛋白（HBx）是乙型肝炎編碼蛋白質(zhì)中的一種關鍵病毒蛋白，表達HBx 的人肝癌Huh-7 細胞較正常細胞顯示ROS水平增加近5倍，谷胱甘肽/氧化型谷胱甘肽比率顯著下降，DNA 損傷標志γH2AX 和脫嘌呤/嘧啶位點（AP 位點）水平升高，而SIRT3 的過表達減弱了以上氧化應激誘導DNA損傷連鎖反應，且進一步研究［47］發(fā)現(xiàn)，H2O2處理顯著增加了HBV DNA 復制中間體，SIRT3 則降低了氧化應激對HBV 復制的促進作用。這也許可以解釋有潛在慢性肝病的患者更容易出現(xiàn)ncRILD，而SIRT3 可能是一個潛在靶點，能夠減弱以慢性肝病為基礎ncRILD的發(fā)生。

綜上，SIRTs對肝臟電離輻射、氧化應激導致的DNA損傷具有重要調(diào)節(jié)作用，且對氧化應激過程中誘導的纖維化和細胞凋亡也有影響，MnSOD、Nrf2、Keap1、PARP是DNA損傷途徑中被SIRTs靶控的核心因子。

5.2 DNA 修復 真核生物DNA 修復主要有4 種類型：核苷酸切除修復（nucleotide excision repair，NER）、堿基切除修復（base excision repair，BER）、錯配修復（mismatched repair，MMR）和雙鏈斷裂修復（double-strand break repair，DSBR）。NER切除較大片段DNA損傷，BER則修復單堿基損傷，MMR 糾正堿基錯配。DSBR 又包括兩種途徑，即非同源末端連接（non-homologous end joining，NHEJ）和同源重組（homologous recombination，HR）。NHEJ 直接連接斷端不需要模板，HR 則使用完整姐妹染色單體作為修復模板［48］。SIRTs 對以上修復模式具有調(diào)控作用。Palacios 等［49］研究表明，SIRT1 表達增加胚胎成纖維細胞（embryonic fibroblast，MEF）端粒、著絲粒和染色體臂的HR，并特異性結(jié)合誘導多能干細胞中端粒蛋白復合體結(jié)合的TTAGGG 重復序列，作為端粒長度的正調(diào)節(jié)因子減弱端?？s短、維持基因組穩(wěn)定。端粒移動有助于維持端粒的完整性和延長，SIRT6 將染色質(zhì)重塑蛋白SNF2H 招募到受損的端粒上，促進染色質(zhì)解聚，調(diào)控端粒定向移動，維持基因組穩(wěn)定［50］。此外，谷氨酰胺代謝是DNA 損傷反應生成核苷酸的必需原料，SIRT4 過表達可協(xié)調(diào)肝癌細胞谷氨酰胺代謝的抑制、促進基因組穩(wěn)定性和腫瘤抑制［51］。

修復相關因子和蛋白酶不同位點的化學修飾對DNA修復調(diào)節(jié)具有重要作用，在氧化應激成纖維細胞中，SIRT6 修飾PARP1 賴氨酸殘基521 上的單ADP 核糖基化并與之結(jié)合被募集到雙鏈斷裂位點，通過NHEJ和HR刺激DSBR［52］。另有研究［53］佐證，SIRT6/PARP1 這一DNA修復途徑可被c-Jun 氨基末端激酶磷酸化SIRT6 絲氨酸10位點激活。SIRT7以PARP1依賴的方式被募集到MEF中DNA 損傷位點，調(diào)節(jié)組蛋白H3K18乙?；℉3K18Ac）水平，H3K18Ac 反過來破壞反應因子53BP1 對雙鏈斷裂的募集，從而影響NHEJ 的效率［54］。在MEF 中，SIRT6 通過單ADP 核糖基化賴氨酸去甲基化酶KDM2A，導致KDM2A 從染色質(zhì)中快速置換，組蛋白H3K36 甲基化（H3K36me2，氨基上兩個甲基化位點）水平增加，并使RNA 聚合酶Ⅱ轉(zhuǎn)錄起始短暫抑制，從而將NHEJ 修復因子募集到雙鏈斷裂位點［55］。BRG1 是DNA 損傷信號蛋白，在Hep3B 細胞中，SIRT1 的ZnF 結(jié)構(gòu)域與BRG1 的ATP 酶結(jié)構(gòu)域結(jié)合脫乙?；疊RG1 殘基K1029 和K1033位點，激活ATP 酶活性以促進染色質(zhì)松弛、降低染色質(zhì)的密度，促使DNA 中雙鏈斷裂位點的HR修復［56］。DNA修復過程中，不同修飾酶之間也存在拮抗影響，Tip60 是一種哺乳動物MYST 型組蛋白乙酰轉(zhuǎn)移酶，SIRT1 可與Tip60 相互作用，負調(diào)節(jié)Tip60 介導的H2AX 乙?；?，抑制DNA損傷反應和Rad51相關HR的激活［57］。

DNA 修復是把“雙刃劍”，一方面修復電離輻射對正常肝組織的損害，另一方面肝腫瘤細胞活躍的DNA修復機制導致肝腫瘤細胞輻射抗性。DNA 修復是RILD 病理過程中重要的應激反應，SIRTs 在多個步驟中充當關鍵修復因子，SIRTs 自身或募集修復蛋白SNF2H、PARP1、KDM2A、BRG1、Tip60調(diào)控修復DNA損傷位點。

5.3 細胞周期 DNA 受到內(nèi)部或外部應激源堿基損傷時，為確保細胞周期中DNA 復制的精準度，細胞周期檢查點存在精確的調(diào)節(jié)通路以響應DNA 損傷，SIRTs 涉及細胞周期運動的靶控。

生理條件下細胞周期蛋白B1 在G2-M 期水平最高，細胞周期蛋白E則在G1-S轉(zhuǎn)換期水平最高。SIRT6缺失肝癌Hep3B 細胞被阻滯在細胞G2-M 期，SIRT6敲除上調(diào)細胞周期蛋白B1 和p-cdc2 的表達，下調(diào)細胞周期蛋白E［58］。在MEF 中，SIRT2 通過H4K16Ac 的去乙酰化以及在K90結(jié)合賴氨酸甲基轉(zhuǎn)移酶PR-Set7并脫乙?；?lián)合調(diào)節(jié)有絲分裂H4K20me1 水平，阻斷G2-M 期檢查點［59］。檢查點激酶2（checkpoint kinase 2，CHK2）是一種多功能酶，其核心功能是通過DNA損傷誘導細胞周期停滯和凋亡，SIRT1 與細胞周期CHK2 相互作用，在K520 殘基處使其去乙?；瑥亩种艭HK2 的磷酸化、二聚化和活化，誘導有絲分裂停滯［60］。Liu 等［61］報道SIRT1/TopBP1軸是代謝檢查點和DNA損傷檢查點的開關，葡萄糖缺乏時，SIRT1 被激活并使TopBP1 去乙酰化，導致TopBP1 和相互作用蛋白Treslin 解離以及抑制DNA 復制。相反，SIRT1 活性在基因毒性應激下受到抑制，TopBP1 高乙?；せ預TR/CHK1途徑并導致細胞S周期停滯。細胞周期運動的變化是RILD 中DNA 損傷反應的重要一環(huán)，SIRTs通過修飾周期蛋白和激酶活性靶控部分檢查點的激活，從而響應DNA修復的啟動和關閉。

6 小結(jié)與展望

HCC 是全球最嚴重的健康問題之一，由于經(jīng)常與病毒性、代謝性肝病相關，潛在治愈治療機會不足20%。目前RT 技術已有顯著的發(fā)展，可以精確的更高劑量的輻照病灶并減少對周圍正常組織輻照。RT 作為治療多模式策略的基礎，可能實現(xiàn)對原發(fā)部位腫瘤的長期緩解和轉(zhuǎn)移病灶的全身療效，盡管如此，輻射誘導的肝毒性仍是限制放療臨床應用的主要原因。SIRTs作為人體內(nèi)廣泛存在且功能強大的乙?；碛^修飾酶，對RILD 相關輻射敏感和抵抗、DNA 損傷和修復、細胞周期運動、纖維化和細胞凋亡這一復雜放射生物網(wǎng)絡具有調(diào)控作用，顯示出防治RILD 的潛在優(yōu)勢。目前對RILD 中SIRTs內(nèi)在的拮抗機制和正負反饋以及組織特異性內(nèi)在完善的分子機制還不甚了解，盡管已有不同種類的SIRTs 激活或抑制劑被研發(fā)，但缺乏輻射條件下相關研究，基于目前的發(fā)現(xiàn)，SIRTs 尚不能應用于RILD 臨床治療。未來的重點在于開發(fā)針對不同輻射周期和細胞種類的選擇性SIRTs 激活劑和抑制劑，這可能有助于提高RILD 可耐受的輻射劑量，并改善RILD病理進程和HCC患者預后。

利益沖突聲明：本文不存在任何利益沖突。

作者貢獻聲明：宗也凱負責論文設計，撰寫論文；劉江凱參與論文指導。