Rho同源基因家族成員C在惡性腫瘤中的研究進展

張博，楊光，劉震東，高延征

(河南省人民醫院脊柱脊髓外科，河南大學人民醫院，河南 鄭州 450003)

癌癥通常是由癌細胞基因組DNA序列發生變化引起的，這些癌基因參與調節、表達各種核功能，如細胞分裂和存活、細胞表面至細胞核信號傳導級聯等[1]。目前有很多關于基因突變以及人類癌癥中起作用的異常基因的信息。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，具有調節細胞骨架重組、影響細胞黏附和遷移等多種生物學功能[1]。大量研究表明，RHOC參與了腫瘤的增殖、上皮間質轉變(epithelial-mesenchymal transformation，EMT)、侵襲、血管內灌注、外滲、血管生成和轉移等多種過程[2-6]，且在多種惡性腫瘤細胞中高表達，與腫瘤的發生、發展密切相關，并且為眾多腫瘤的診斷和治療提供了生物靶點。本文就RHOC在眾多腫瘤細胞中的研究進展做一綜述。

1 RHOC生物學概況

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’-三磷酸結合時被轉換，與二磷酸鳥苷結合時被關閉。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，并誘導位于細胞膜上的RHOC調節其下游的效應器和干細胞生物活性函數[7]。RHOC最主要的功能是通過調節肌動蛋白細胞骨架來調節細胞的運動和遷移，誘導肌動蛋白、整合素和相關蛋白如纖維連接蛋白的聚集。肌動蛋白細胞骨架在細胞形態變化、細胞運動和吞噬過程中起著重要作用，同時也在細胞增殖、生長和凋亡等各種活動中發揮著重要作用[7]。有研究發現，與單層細胞相比，腫瘤細胞的RHOC和與干細胞相關的基因表達水平增加，而抑制RHOC導致了干細胞基因表達的減少，這表明RHOC可能在癌癥干細胞(cancer stem cell，CSC)誘導中起到了重要作用[8]。RHOC在腫瘤進展的各個方面都存在著高度相關性，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，隨著對RHOC的深入了解，有研究發現RHOC過表達與多種惡性腫瘤的發生發展有關。RHOC已經被報道在許多類型的癌癥中表達上調，并且RHOC的表達增加與某些惡性腫瘤的進展和預后不良明顯相關。見表1。

表1 RHOC在眾多腫瘤中的研究進展

2.1 RHOC與消化系統腫瘤

2.1.1RHOC與結直腸癌 結直腸癌(colorectal cancer，CRC)作為最常見的惡性腫瘤，其發病率呈逐年上升趨勢[9]，結直腸癌常伴有局部浸潤和遠處轉移，是導致腫瘤相關死亡的主要因素。研究發現過表達ITGB1和RHOC可促進結直腸癌細胞的增殖、遷移和侵襲，并且ITGB1和RHOC可以作為預測結直腸癌復發的潛在基因和治療靶點[10]。有研究使用定量反轉錄聚合酶鏈式反應技術發現了RHOC在結直腸癌組織樣本中表達高于癌旁或正常組織，并且發現RHOC的表達水平與腸局部損傷程度相關[10]。與此同時，有研究發現了MicroRNA-10b表達上調，可以通過增強RHOC表達進一步增強結直腸癌的侵襲性[11]。該研究再次證明了RHOC在結直腸癌的局部浸潤和遠處轉移中的重要意義。

2.1.2RHOC與肝癌 肝細胞癌(hepatocellular carcinoma，HCC)是世界范圍內最常見的惡性腫瘤，也是導致癌癥致死的第三大原因[12]。研究表明肝癌的侵襲和轉移與RHOC蛋白的表達和活性密切相關。有研究將RHOC表達載體穩定地轉移到正常肝細胞系中，發現可產生腫瘤表型如增殖、非錨定生長、遷移、侵襲等，基質金屬蛋白酶2和基質金屬蛋白酶9的表達增加，血管內皮生長因子水平升高，進一步鞏固RHOC作為癌基因的作用[13]。另有研究發現嵌合體眼狀蛋白1在肝癌組織中的表達下調，通過上調嵌合體眼狀蛋白1的表達可在體外及體內抑制肝癌的侵襲轉移，其作用就是通過調控RHOC的蛋白表達及活性來實現[14]，進一步證實了RHOC作為一種致癌因素影響著肝癌的發生發展。

2.1.3RHOC與胰腺癌 先前已有研究報道低氧可以促進胰腺癌的發展，促進其生長和侵襲。低氧誘導因子-1α和低氧誘導因子-2α作為胰腺癌中主要的低氧相關轉錄因子。目前研究發現低氧誘導因子-3α可轉錄激活RHOC-ROCK1信號傳導途徑促進胰腺癌細胞的侵襲和轉移[2]。RHOC-ROCK1信號通路在肌動蛋白細胞骨架的組織中起關鍵作用，參與了癌細胞的黏附、增殖、細胞形態和細胞-基質相互作用等生物學行為[15]。由于胰腺癌的高度惡性，嚴重威脅了患者生命，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。

2.1.4RHOC與食管癌 食管癌細胞中RHOC蛋白和mRNA的相對含量較高，表明RHOC過表達參與食管上皮細胞的惡性轉化，并在食管癌的發生和發展中起重要作用[16]。并且隨著食管癌的浸潤深度增加，蛋白質和mRNA的表達以及RHOC的相對含量增加，并且在有淋巴結轉移的患者組織中，RHOC蛋白和mRNA的表達水平高于未轉移患者。表明RHOC的異常表達與食管鱗狀細胞癌的浸潤和淋巴結轉移密切相關，Faried等[2]的研究證實了此觀點，隨著食管癌組織分化程度的降低，RHOC蛋白和mRNA表達及其相對含量降低。以上研究表明RHOC基因在食管癌的浸潤和轉移以及誘導腫瘤細胞分化中發揮重要作用。

2.2 RHOC與生殖系統腫瘤

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，然而關于其發生和發展的分子遺傳學研究較少。研究發現RHOC高表達參與了卵巢癌的發生發展，RHOC主要通過調節下游P70S6K激酶的相關基因和磷酸化來發揮作用，在卵巢癌細胞凋亡中發揮重要作用[17]。有研究同樣證實了該結論，并發現lncRNA-ABHD11-as1在卵巢癌細胞中高表達并可通過調控RHOC的下游分子基質金屬蛋白酶2、P70S6K激酶等促進卵巢癌細胞的增殖、轉移和侵襲，并抑制癌細胞凋亡[18]。時機適宜的腫瘤細胞減滅術以及以鉑類為基礎的化療聯合/不聯合靶向維持治療已經成為卵巢癌初始治療的標準模式，然而近70%的患者仍然在3 a左右復發，無治療間期逐漸縮短，最終不治。近年來靶向治療已經廣泛地運用在腫瘤的治療模式中，希望在不久的將來RHOC會作為一種潛在的生物靶點來預測和篩查卵巢癌。

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，發病率逐年增高。研究發現在大多數轉移性乳腺癌和90%的炎癥性乳腺癌患者中RHOC過表達[19]，且RHOC蛋白的過表達與癌細胞侵襲和轉移的增加有關。Arisanty持有不同觀點，通過qPCR技術發現RHOC基因在乳腺癌組織中的表達低于在良性腫瘤組織中的表達[20]。觀點分歧可能與腫瘤的異質性，腫瘤所處的微環境以及目的基因上游序列的調控相關，這種異常的表達提示在臨床中對乳腺癌患者需要進行個體化治療。同時不難發現，轉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表達水平的高低可能也作為一種不良預后的生物指標。

2.3 RHOC與頭頸部鱗狀細胞癌近年來，關于RHOC在頭頸部鱗狀細胞癌中的報道甚少，有研究發現RHOC是頭頸部鱗狀細胞癌侵襲和轉移的關鍵因素，但是對于導致RHOC激活的細胞內信號級聯以及對下游信號的后續影響的研究較少。研究資料顯示，90%的頭頸部鱗狀細胞癌患者的表皮生長因子受體表達水平較高，與患者的存活率下降、放療耐受性低、局部治療失敗以及遠期轉移率升高密切相關，目前了解到RHOC主要是通過介導表皮生長因子來刺激頭頸部鱗狀細胞癌的遷移和侵襲[21]。這也為后續研究頭頸部鱗狀細胞癌的發生發展提供了一個新生物靶點，進而推動頭頸部鱗狀細胞的研究進展。

2.4 RHOC與膀胱癌膀胱癌是泌尿系統最常見的惡性腫瘤，目前膀胱癌主要依靠膀胱鏡檢查及病理組織活檢。近些年來通過不斷探索，許多與膀胱癌相關的腫瘤標志物相繼被發現。研究發現細胞毒性壞死因子1是致病性大腸桿菌(uropathogenic escherichia coli，UPEC)的關鍵毒素，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。有研究發現細胞毒性壞死因子1通過激活RHOC誘導膀胱癌細胞分泌血管內皮生長因子，從而導致膀胱癌微環境中的血管生成[15]。這一發現與RHOC在腫瘤血管生成中的作用相契合，并進一步證實了RHOC可以作為治療膀胱癌的潛在靶點。

2.5 RHOC與其他腫瘤大量文獻已經證實了RHOC在眾多腫瘤細胞中發揮著重要的生物學功能。有研究發現LncRNA AFAP1-AS1通過RHOC信號通路參與骨肉瘤的發生發展[22]。RHOC在黑色素瘤中高表達，并參與黑色素瘤的肺轉移[23]。可能是由于這些腫瘤的病理學機制較為復雜，目前關于這些腫瘤更為深入的研究較少，這也為未來的研究者們提供了一個很好的方向。

3 RHOC與藥物敏感性相關研究

為了確保完全治愈，必須清除所有癌細胞包括抗治療的癌細胞，該部分細胞就是CSCs。RHOC也被證明與某些腫瘤的治療耐藥有關。RHOC在EMT過程中發揮誘導和調控作用，目前已經證實RHOC和LIM結構域激酶2是化療期間p53的直接靶點[24]，證明RHOC可能在內分泌治療抵抗中發揮作用，這是前列腺癌治療成功的重要障礙。該實驗小組還發現接受化療的乳腺癌樣本中RHOC表達上調，表明耐藥人群中RHOC水平升高。與此同時有研究發現了RHOC表達與E-鈣粘蛋白水平降低之間的相關性，指出RHOC可能在EMT中起作用，從而導致乳腺癌的治療抵抗[25]。

目前，關于RHOC抑制劑對腫瘤表型影響的研究較多，多使用細胞系和腫瘤活檢衍生細胞等。有研究發現RHOC具有人類白細胞抗原A3限制性表位，可被細胞毒性T細胞識別。有研究建議RHOC可以作為抗癌免疫治療的靶點[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。另一項研究發現，在體外聯合使用阿托伐他汀和塞來昔布可誘導結腸癌細胞的細胞周期阻滯和凋亡[27]。同時，阿托伐他汀介導的RHOC抑制也阻斷了頭頸部癌細胞的轉移[28]。這些研究都表明是RHOC潛在的治療靶點。

4 總結

CSCs具有逃避免疫、修復、侵襲、遷移以及在低氧等應激條件下存活的能力，同時還具有EMT誘導分化特性。鑒于腫瘤干細胞是腫瘤的一個重要亞群，并且具有多種腫瘤表型，因此開發針對這些細胞特性的生物靶點藥物將更好地治療癌癥。隨著分子生物學研究的不斷深入，多種靶向性分子療法結合傳統抗癌治療方法具有一定治療潛力，可為個體治療提供新思路。RHOC可以作為腫瘤的潛在治療靶點和腫瘤預后標志物，更好地服務于臨床腫瘤診治。深入探討RHOC在癌癥預測中的應用，對癌癥治療具有重要意義。