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肝癌是全球第三大癌症相关死亡原因。原发性肝癌依病理类型可分为肝细胞癌（Hepatocellularcarcinoma,HCC）和胆管癌（Cholangiocarcinoma,CCA）,其中HCC占75%-85%。HCC的主要危险因素是慢性乙型肝炎病毒（HepatitisB virus,HBV）或丙型肝炎病毒（Hepatitis C virus,HCV）感染、黄曲霉毒素、过量饮酒、体重超标和吸烟。近年来,尽管HCC在手术切除、射频消融术、放射治疗和化学药物治疗等方面获得了长足的发展,但大多数患者在确诊时便处于中期或晚期,丧失了手术机会,导致患者的治疗效果和预后不佳,5年生存率仅12%。因此,迫切需要寻找新的有效生物标志物用于HCC的诊断、治疗和预后预测。核酸外切酶1（Exonuclease 1,EXO1）是Rad2/XPG家族成员,具有5’-3’核酸外切酶活性、结构特异的5’DNA核酸内切酶活性以及5’-3’RNase H活性。EXO1在DNA复制过程中对维持基因组稳定性发挥重要作用,参与细胞周期检验点、复制叉维持和复制后DNA修复等途径。这些过程是解除停滞或受阻的复制叉所必需的。EXO1在减少DNA复制压力的几种DNA修复途径中发挥重要作用,例如错配修复（Mismatch repair,MMR）、跨损伤DNA合成（Translesion DNA synthesis,TLS）、核苷酸切除修复（Nucleotide excision repair,NER）、双链断裂修复（Double-strand break repair,DSBR）,以及检验点激活以重启停滞的复制叉过程等。研究发现,在肝癌中EXO1既存在明显的基因扩增现象又显著高表达。并且,EXO1的单核苷酸多态性、突变、扩增、异常表达等方面均与多种肿瘤的易感性或发生发展密切相关,包括乳腺癌、肺癌、胰腺癌、胃癌、结直肠癌和前列腺癌等。本研究通过多种生物信息学分析发现EXO1在HCC中显著高表达,且其高表达与HCC患者的年龄、种族、甲胎蛋白（Alphafetoprotein,AFP）水平、血管侵犯、TNM分期、肿瘤分级和BCLC分期呈正相关,与患者的总生存期负相关。EXO1是肝癌患者的独立预后因素。此外,通过数据库分析及cDNA5’末端快速扩增（Rapidamplification of cDNA5’end,5’RACE）实验证实在 HCC 细胞中存在一个新的EXO1截短型剪接异构体——EXO1-S,其产生可能与N6-甲基腺苷（N6-methyladenosine,m6A）修饰导致的可变剪接有关。由于剪接异构体结构上的差异导致其在功能上也会存在差异,因此本研究对EXO1与EXO1-S在HCC发生发展中的功能进行了研究。通过细胞表型、同源重组报告基因、免疫荧光等实验,发现EXO1和EXO1-S均促进了 HCC细胞的增殖、迁移、侵袭和DNA双链断裂修复能力,抑制了 DNA损伤和细胞衰老,EXO1-S促进了 Bloom综合征蛋白（Bloom syndrome protein,BLM）和 DNA 复制解旋酶/核酸酶 2（DNAreplication helicase/nuclease 2,DNA2）（在DNA双链断裂修复途径中与EXO1发挥相同作用）的表达水平。通过组分蛋白的蛋白质免疫印迹（Western blot,WB）实验发现EXO1定位在细胞核和细胞浆中,EXO1-S主要定位在细胞浆中。通过核糖体图谱、免疫共沉淀等实验发现EXO1-S与核糖体组装相关蛋白直接相互作用并促进其蛋白表达水平,显著促进了 HCC细胞的翻译,而EXO1几乎不影响细胞翻译过程。通过流式细胞术、免疫共沉淀等实验发现EXO1促进了紫外线C波（UltravioletC,UVC）诱导的细胞凋亡,而EXO1-S表现出抵抗凋亡的作用。最后,本研究通过多种生物信息学分析方法及体外实验证明EXO1可能参与多种免疫相关过程,其表达水平与免疫细胞浸润水平、免疫反应评分、免疫相关基因表达水平以及免疫检查点生物标志物相关。EXO1低表达的HCC细胞对伏立诺他更敏感,伏立诺他可通过抑制EXO1在内的同源重组相关蛋白的表达来抑制HCC细胞的同源重组修复能力,从而抑制HCC细胞生长。综上所述,EXO1在HCC中高表达,其高表达与HCC患者不良预后相关。本研究在HCC细胞中发现一种新的EXO1截短型剪接异构体——EXO1-S。EXO1和EXO1-S均可促进HCC细胞的增殖、迁移、侵袭和DNA双链断裂修复能力;但两者亚细胞定位不同,且EXO1-S可促进HCC细胞的翻译并抵抗UVC诱导的细胞凋亡,而EXO1几乎不影响细胞翻译并表现出促凋亡作用。两者可能是通过不同的途径来实现上述作用的。EXO1有望成为HCC免疫和靶向治疗的潜在靶点。