Rho同源基因家族成員C在惡性腫瘤中的研究進(jìn)展

張博，楊光，劉震東，高延征

(河南省人民醫(yī)院脊柱脊髓外科，河南大學(xué)人民醫(yī)院，河南 鄭州 450003)

癌癥通常是由癌細(xì)胞基因組DNA序列發(fā)生變化引起的，這些癌基因參與調(diào)節(jié)、表達(dá)各種核功能，如細(xì)胞分裂和存活、細(xì)胞表面至細(xì)胞核信號(hào)傳導(dǎo)級(jí)聯(lián)等[1]。目前有很多關(guān)于基因突變以及人類癌癥中起作用的異?；虻男畔?。Rho同源基因家族成員C(Rho homologous gene family member C，RHOC)是Rho GTP酶家族的重要成員，具有調(diào)節(jié)細(xì)胞骨架重組、影響細(xì)胞黏附和遷移等多種生物學(xué)功能[1]。大量研究表明，RHOC參與了腫瘤的增殖、上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)變(epithelial-mesenchymal transformation，EMT)、侵襲、血管內(nèi)灌注、外滲、血管生成和轉(zhuǎn)移等多種過程[2-6]，且在多種惡性腫瘤細(xì)胞中高表達(dá)，與腫瘤的發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān)，并且為眾多腫瘤的診斷和治療提供了生物靶點(diǎn)。本文就RHOC在眾多腫瘤細(xì)胞中的研究進(jìn)展做一綜述。

1 RHOC生物學(xué)概況

與Rho超家族的其他成員類似，RHOC是一種小分子量的GTP酶，與鳥嘌呤-5’-三磷酸結(jié)合時(shí)被轉(zhuǎn)換，與二磷酸鳥苷結(jié)合時(shí)被關(guān)閉。其活性主要由鳥苷酸交換因子與GTP酶激活蛋白的比值決定。鳥苷酸交換因子催化Rho GDP磷酸化為活性Rho GTP，并誘導(dǎo)位于細(xì)胞膜上的RHOC調(diào)節(jié)其下游的效應(yīng)器和干細(xì)胞生物活性函數(shù)[7]。RHOC最主要的功能是通過調(diào)節(jié)肌動(dòng)蛋白細(xì)胞骨架來(lái)調(diào)節(jié)細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)和遷移，誘導(dǎo)肌動(dòng)蛋白、整合素和相關(guān)蛋白如纖維連接蛋白的聚集。肌動(dòng)蛋白細(xì)胞骨架在細(xì)胞形態(tài)變化、細(xì)胞運(yùn)動(dòng)和吞噬過程中起著重要作用，同時(shí)也在細(xì)胞增殖、生長(zhǎng)和凋亡等各種活動(dòng)中發(fā)揮著重要作用[7]。有研究發(fā)現(xiàn)，與單層細(xì)胞相比，腫瘤細(xì)胞的RHOC和與干細(xì)胞相關(guān)的基因表達(dá)水平增加，而抑制RHOC導(dǎo)致了干細(xì)胞基因表達(dá)的減少，這表明RHOC可能在癌癥干細(xì)胞(cancer stem cell，CSC)誘導(dǎo)中起到了重要作用[8]。RHOC在腫瘤進(jìn)展的各個(gè)方面都存在著高度相關(guān)性，因此RHOC在眾多腫瘤中的研究被探討。

2 RHOC在惡性腫瘤中的研究

近些年來(lái)，隨著對(duì)RHOC的深入了解，有研究發(fā)現(xiàn)RHOC過表達(dá)與多種惡性腫瘤的發(fā)生發(fā)展有關(guān)。RHOC已經(jīng)被報(bào)道在許多類型的癌癥中表達(dá)上調(diào)，并且RHOC的表達(dá)增加與某些惡性腫瘤的進(jìn)展和預(yù)后不良明顯相關(guān)。見表1。

表1 RHOC在眾多腫瘤中的研究進(jìn)展

2.1 RHOC與消化系統(tǒng)腫瘤

2.1.1RHOC與結(jié)直腸癌 結(jié)直腸癌(colorectal cancer，CRC)作為最常見的惡性腫瘤，其發(fā)病率呈逐年上升趨勢(shì)[9]，結(jié)直腸癌常伴有局部浸潤(rùn)和遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移，是導(dǎo)致腫瘤相關(guān)死亡的主要因素。研究發(fā)現(xiàn)過表達(dá)ITGB1和RHOC可促進(jìn)結(jié)直腸癌細(xì)胞的增殖、遷移和侵襲，并且ITGB1和RHOC可以作為預(yù)測(cè)結(jié)直腸癌復(fù)發(fā)的潛在基因和治療靶點(diǎn)[10]。有研究使用定量反轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)技術(shù)發(fā)現(xiàn)了RHOC在結(jié)直腸癌組織樣本中表達(dá)高于癌旁或正常組織，并且發(fā)現(xiàn)RHOC的表達(dá)水平與腸局部損傷程度相關(guān)[10]。與此同時(shí)，有研究發(fā)現(xiàn)了MicroRNA-10b表達(dá)上調(diào)，可以通過增強(qiáng)RHOC表達(dá)進(jìn)一步增強(qiáng)結(jié)直腸癌的侵襲性[11]。該研究再次證明了RHOC在結(jié)直腸癌的局部浸潤(rùn)和遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移中的重要意義。

2.1.2RHOC與肝癌 肝細(xì)胞癌(hepatocellular carcinoma，HCC)是世界范圍內(nèi)最常見的惡性腫瘤，也是導(dǎo)致癌癥致死的第三大原因[12]。研究表明肝癌的侵襲和轉(zhuǎn)移與RHOC蛋白的表達(dá)和活性密切相關(guān)。有研究將RHOC表達(dá)載體穩(wěn)定地轉(zhuǎn)移到正常肝細(xì)胞系中，發(fā)現(xiàn)可產(chǎn)生腫瘤表型如增殖、非錨定生長(zhǎng)、遷移、侵襲等，基質(zhì)金屬蛋白酶2和基質(zhì)金屬蛋白酶9的表達(dá)增加，血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子水平升高，進(jìn)一步鞏固RHOC作為癌基因的作用[13]。另有研究發(fā)現(xiàn)嵌合體眼狀蛋白1在肝癌組織中的表達(dá)下調(diào)，通過上調(diào)嵌合體眼狀蛋白1的表達(dá)可在體外及體內(nèi)抑制肝癌的侵襲轉(zhuǎn)移，其作用就是通過調(diào)控RHOC的蛋白表達(dá)及活性來(lái)實(shí)現(xiàn)[14]，進(jìn)一步證實(shí)了RHOC作為一種致癌因素影響著肝癌的發(fā)生發(fā)展。

2.1.3RHOC與胰腺癌 先前已有研究報(bào)道低氧可以促進(jìn)胰腺癌的發(fā)展，促進(jìn)其生長(zhǎng)和侵襲。低氧誘導(dǎo)因子-1α和低氧誘導(dǎo)因子-2α作為胰腺癌中主要的低氧相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子。目前研究發(fā)現(xiàn)低氧誘導(dǎo)因子-3α可轉(zhuǎn)錄激活RHOC-ROCK1信號(hào)傳導(dǎo)途徑促進(jìn)胰腺癌細(xì)胞的侵襲和轉(zhuǎn)移[2]。RHOC-ROCK1信號(hào)通路在肌動(dòng)蛋白細(xì)胞骨架的組織中起關(guān)鍵作用，參與了癌細(xì)胞的黏附、增殖、細(xì)胞形態(tài)和細(xì)胞-基質(zhì)相互作用等生物學(xué)行為[15]。由于胰腺癌的高度惡性，嚴(yán)重威脅了患者生命，5 a生存率僅有6%，希望RHOC能成為胰腺癌診斷與治療的全新生物靶點(diǎn)。

2.1.4RHOC與食管癌 食管癌細(xì)胞中RHOC蛋白和mRNA的相對(duì)含量較高，表明RHOC過表達(dá)參與食管上皮細(xì)胞的惡性轉(zhuǎn)化，并在食管癌的發(fā)生和發(fā)展中起重要作用[16]。并且隨著食管癌的浸潤(rùn)深度增加，蛋白質(zhì)和mRNA的表達(dá)以及RHOC的相對(duì)含量增加，并且在有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的患者組織中，RHOC蛋白和mRNA的表達(dá)水平高于未轉(zhuǎn)移患者。表明RHOC的異常表達(dá)與食管鱗狀細(xì)胞癌的浸潤(rùn)和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移密切相關(guān)，F(xiàn)aried等[2]的研究證實(shí)了此觀點(diǎn)，隨著食管癌組織分化程度的降低，RHOC蛋白和mRNA表達(dá)及其相對(duì)含量降低。以上研究表明RHOC基因在食管癌的浸潤(rùn)和轉(zhuǎn)移以及誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞分化中發(fā)揮重要作用。

2.2 RHOC與生殖系統(tǒng)腫瘤

2.2.1RHOC與卵巢癌 卵巢癌是婦科惡性腫瘤中致死率最高的腫瘤，然而關(guān)于其發(fā)生和發(fā)展的分子遺傳學(xué)研究較少。研究發(fā)現(xiàn)RHOC高表達(dá)參與了卵巢癌的發(fā)生發(fā)展，RHOC主要通過調(diào)節(jié)下游P70S6K激酶的相關(guān)基因和磷酸化來(lái)發(fā)揮作用，在卵巢癌細(xì)胞凋亡中發(fā)揮重要作用[17]。有研究同樣證實(shí)了該結(jié)論，并發(fā)現(xiàn)lncRNA-ABHD11-as1在卵巢癌細(xì)胞中高表達(dá)并可通過調(diào)控RHOC的下游分子基質(zhì)金屬蛋白酶2、P70S6K激酶等促進(jìn)卵巢癌細(xì)胞的增殖、轉(zhuǎn)移和侵襲，并抑制癌細(xì)胞凋亡[18]。時(shí)機(jī)適宜的腫瘤細(xì)胞減滅術(shù)以及以鉑類為基礎(chǔ)的化療聯(lián)合/不聯(lián)合靶向維持治療已經(jīng)成為卵巢癌初始治療的標(biāo)準(zhǔn)模式，然而近70%的患者仍然在3 a左右復(fù)發(fā)，無(wú)治療間期逐漸縮短，最終不治。近年來(lái)靶向治療已經(jīng)廣泛地運(yùn)用在腫瘤的治療模式中，希望在不久的將來(lái)RHOC會(huì)作為一種潛在的生物靶點(diǎn)來(lái)預(yù)測(cè)和篩查卵巢癌。

2.2.2RHOC與乳腺癌 乳腺癌是危害女性健康最常見的惡性腫瘤，發(fā)病率逐年增高。研究發(fā)現(xiàn)在大多數(shù)轉(zhuǎn)移性乳腺癌和90%的炎癥性乳腺癌患者中RHOC過表達(dá)[19]，且RHOC蛋白的過表達(dá)與癌細(xì)胞侵襲和轉(zhuǎn)移的增加有關(guān)。Arisanty持有不同觀點(diǎn)，通過qPCR技術(shù)發(fā)現(xiàn)RHOC基因在乳腺癌組織中的表達(dá)低于在良性腫瘤組織中的表達(dá)[20]。觀點(diǎn)分歧可能與腫瘤的異質(zhì)性，腫瘤所處的微環(huán)境以及目的基因上游序列的調(diào)控相關(guān)，這種異常的表達(dá)提示在臨床中對(duì)乳腺癌患者需要進(jìn)行個(gè)體化治療。同時(shí)不難發(fā)現(xiàn)，轉(zhuǎn)移性乳腺癌以及炎性乳腺癌作為5 a生存率較低的癌癥類型，RHOC表達(dá)水平的高低可能也作為一種不良預(yù)后的生物指標(biāo)。

2.3 RHOC與頭頸部鱗狀細(xì)胞癌近年來(lái)，關(guān)于RHOC在頭頸部鱗狀細(xì)胞癌中的報(bào)道甚少，有研究發(fā)現(xiàn)RHOC是頭頸部鱗狀細(xì)胞癌侵襲和轉(zhuǎn)移的關(guān)鍵因素，但是對(duì)于導(dǎo)致RHOC激活的細(xì)胞內(nèi)信號(hào)級(jí)聯(lián)以及對(duì)下游信號(hào)的后續(xù)影響的研究較少。研究資料顯示，90%的頭頸部鱗狀細(xì)胞癌患者的表皮生長(zhǎng)因子受體表達(dá)水平較高，與患者的存活率下降、放療耐受性低、局部治療失敗以及遠(yuǎn)期轉(zhuǎn)移率升高密切相關(guān)，目前了解到RHOC主要是通過介導(dǎo)表皮生長(zhǎng)因子來(lái)刺激頭頸部鱗狀細(xì)胞癌的遷移和侵襲[21]。這也為后續(xù)研究頭頸部鱗狀細(xì)胞癌的發(fā)生發(fā)展提供了一個(gè)新生物靶點(diǎn)，進(jìn)而推動(dòng)頭頸部鱗狀細(xì)胞的研究進(jìn)展。

2.4 RHOC與膀胱癌膀胱癌是泌尿系統(tǒng)最常見的惡性腫瘤，目前膀胱癌主要依靠膀胱鏡檢查及病理組織活檢。近些年來(lái)通過不斷探索，許多與膀胱癌相關(guān)的腫瘤標(biāo)志物相繼被發(fā)現(xiàn)。研究發(fā)現(xiàn)細(xì)胞毒性壞死因子1是致病性大腸桿菌(uropathogenic escherichia coli，UPEC)的關(guān)鍵毒素，UPEC是引起尿路感染的主要原因，與前列腺癌和膀胱癌密切相關(guān)。有研究發(fā)現(xiàn)細(xì)胞毒性壞死因子1通過激活RHOC誘導(dǎo)膀胱癌細(xì)胞分泌血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子，從而導(dǎo)致膀胱癌微環(huán)境中的血管生成[15]。這一發(fā)現(xiàn)與RHOC在腫瘤血管生成中的作用相契合，并進(jìn)一步證實(shí)了RHOC可以作為治療膀胱癌的潛在靶點(diǎn)。

2.5 RHOC與其他腫瘤大量文獻(xiàn)已經(jīng)證實(shí)了RHOC在眾多腫瘤細(xì)胞中發(fā)揮著重要的生物學(xué)功能。有研究發(fā)現(xiàn)LncRNA AFAP1-AS1通過RHOC信號(hào)通路參與骨肉瘤的發(fā)生發(fā)展[22]。RHOC在黑色素瘤中高表達(dá)，并參與黑色素瘤的肺轉(zhuǎn)移[23]?？赡苁怯捎谶@些腫瘤的病理學(xué)機(jī)制較為復(fù)雜，目前關(guān)于這些腫瘤更為深入的研究較少，這也為未來(lái)的研究者們提供了一個(gè)很好的方向。

3 RHOC與藥物敏感性相關(guān)研究

為了確保完全治愈，必須清除所有癌細(xì)胞包括抗治療的癌細(xì)胞，該部分細(xì)胞就是CSCs。RHOC也被證明與某些腫瘤的治療耐藥有關(guān)。RHOC在EMT過程中發(fā)揮誘導(dǎo)和調(diào)控作用，目前已經(jīng)證實(shí)RHOC和LIM結(jié)構(gòu)域激酶2是化療期間p53的直接靶點(diǎn)[24]，證明RHOC可能在內(nèi)分泌治療抵抗中發(fā)揮作用，這是前列腺癌治療成功的重要障礙。該實(shí)驗(yàn)小組還發(fā)現(xiàn)接受化療的乳腺癌樣本中RHOC表達(dá)上調(diào)，表明耐藥人群中RHOC水平升高。與此同時(shí)有研究發(fā)現(xiàn)了RHOC表達(dá)與E-鈣粘蛋白水平降低之間的相關(guān)性，指出RHOC可能在EMT中起作用，從而導(dǎo)致乳腺癌的治療抵抗[25]。

目前，關(guān)于RHOC抑制劑對(duì)腫瘤表型影響的研究較多，多使用細(xì)胞系和腫瘤活檢衍生細(xì)胞等。有研究發(fā)現(xiàn)RHOC具有人類白細(xì)胞抗原A3限制性表位，可被細(xì)胞毒性T細(xì)胞識(shí)別。有研究建議RHOC可以作為抗癌免疫治療的靶點(diǎn)[26]。3-羥基-3-甲基戊二酰輔酶A還原酶抑制劑被廣泛用于研究該分子的功能。另一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，在體外聯(lián)合使用阿托伐他汀和塞來(lái)昔布可誘導(dǎo)結(jié)腸癌細(xì)胞的細(xì)胞周期阻滯和凋亡[27]。同時(shí)，阿托伐他汀介導(dǎo)的RHOC抑制也阻斷了頭頸部癌細(xì)胞的轉(zhuǎn)移[28]。這些研究都表明是RHOC潛在的治療靶點(diǎn)。

4 總結(jié)

CSCs具有逃避免疫、修復(fù)、侵襲、遷移以及在低氧等應(yīng)激條件下存活的能力，同時(shí)還具有EMT誘導(dǎo)分化特性。鑒于腫瘤干細(xì)胞是腫瘤的一個(gè)重要亞群，并且具有多種腫瘤表型，因此開發(fā)針對(duì)這些細(xì)胞特性的生物靶點(diǎn)藥物將更好地治療癌癥。隨著分子生物學(xué)研究的不斷深入，多種靶向性分子療法結(jié)合傳統(tǒng)抗癌治療方法具有一定治療潛力，可為個(gè)體治療提供新思路。RHOC可以作為腫瘤的潛在治療靶點(diǎn)和腫瘤預(yù)后標(biāo)志物，更好地服務(wù)于臨床腫瘤診治。深入探討RHOC在癌癥預(yù)測(cè)中的應(yīng)用，對(duì)癌癥治療具有重要意義。