Rho同源基因家族成员C在恶性肿瘤中的研究进展

张博，杨光，刘震东，高延征

(河南省人民医院脊柱脊髓外科，河南大学人民医院，河南 郑州 450003)

癌症通常是由癌细胞基因组DNA序列发生变化引起的，这些癌基因参与调节、表达各种核功能，如细胞分裂和存活、细胞表面至细胞核信号传导级联等[1]。目前有很多关于基因突变以及人类癌症中起作用的异常基因的信息。Rho同源基因家族成员C(Rho homologous gene family member C，RHOC)是Rho GTP酶家族的重要成员，具有调节细胞骨架重组、影响细胞黏附和迁移等多种生物学功能[1]。大量研究表明，RHOC参与了肿瘤的增殖、上皮间质转变(epithelial-mesenchymal transformation，EMT)、侵袭、血管内灌注、外渗、血管生成和转移等多种过程[2-6]，且在多种恶性肿瘤细胞中高表达，与肿瘤的发生、发展密切相关，并且为众多肿瘤的诊断和治疗提供了生物靶点。本文就RHOC在众多肿瘤细胞中的研究进展做一综述。

1 RHOC生物学概况

与Rho超家族的其他成员类似，RHOC是一种小分子量的GTP酶，与鸟嘌呤-5’-三磷酸结合时被转换，与二磷酸鸟苷结合时被关闭。其活性主要由鸟苷酸交换因子与GTP酶激活蛋白的比值决定。鸟苷酸交换因子催化Rho GDP磷酸化为活性Rho GTP，并诱导位于细胞膜上的RHOC调节其下游的效应器和干细胞生物活性函数[7]。RHOC最主要的功能是通过调节肌动蛋白细胞骨架来调节细胞的运动和迁移，诱导肌动蛋白、整合素和相关蛋白如纤维连接蛋白的聚集。肌动蛋白细胞骨架在细胞形态变化、细胞运动和吞噬过程中起着重要作用，同时也在细胞增殖、生长和凋亡等各种活动中发挥着重要作用[7]。有研究发现，与单层细胞相比，肿瘤细胞的RHOC和与干细胞相关的基因表达水平增加，而抑制RHOC导致了干细胞基因表达的减少，这表明RHOC可能在癌症干细胞(cancer stem cell，CSC)诱导中起到了重要作用[8]。RHOC在肿瘤进展的各个方面都存在着高度相关性，因此RHOC在众多肿瘤中的研究被探讨。

2 RHOC在恶性肿瘤中的研究

近些年来，随着对RHOC的深入了解，有研究发现RHOC过表达与多种恶性肿瘤的发生发展有关。RHOC已经被报道在许多类型的癌症中表达上调，并且RHOC的表达增加与某些恶性肿瘤的进展和预后不良明显相关。见表1。

表1 RHOC在众多肿瘤中的研究进展

2.1 RHOC与消化系统肿瘤

2.1.1RHOC与结直肠癌 结直肠癌(colorectal cancer，CRC)作为最常见的恶性肿瘤，其发病率呈逐年上升趋势[9]，结直肠癌常伴有局部浸润和远处转移，是导致肿瘤相关死亡的主要因素。研究发现过表达ITGB1和RHOC可促进结直肠癌细胞的增殖、迁移和侵袭，并且ITGB1和RHOC可以作为预测结直肠癌复发的潜在基因和治疗靶点[10]。有研究使用定量反转录聚合酶链式反应技术发现了RHOC在结直肠癌组织样本中表达高于癌旁或正常组织，并且发现RHOC的表达水平与肠局部损伤程度相关[10]。与此同时，有研究发现了MicroRNA-10b表达上调，可以通过增强RHOC表达进一步增强结直肠癌的侵袭性[11]。该研究再次证明了RHOC在结直肠癌的局部浸润和远处转移中的重要意义。

2.1.2RHOC与肝癌 肝细胞癌(hepatocellular carcinoma，HCC)是世界范围内最常见的恶性肿瘤，也是导致癌症致死的第三大原因[12]。研究表明肝癌的侵袭和转移与RHOC蛋白的表达和活性密切相关。有研究将RHOC表达载体稳定地转移到正常肝细胞系中，发现可产生肿瘤表型如增殖、非锚定生长、迁移、侵袭等，基质金属蛋白酶2和基质金属蛋白酶9的表达增加，血管内皮生长因子水平升高，进一步巩固RHOC作为癌基因的作用[13]。另有研究发现嵌合体眼状蛋白1在肝癌组织中的表达下调，通过上调嵌合体眼状蛋白1的表达可在体外及体内抑制肝癌的侵袭转移，其作用就是通过调控RHOC的蛋白表达及活性来实现[14]，进一步证实了RHOC作为一种致癌因素影响着肝癌的发生发展。

2.1.3RHOC与胰腺癌 先前已有研究报道低氧可以促进胰腺癌的发展，促进其生长和侵袭。低氧诱导因子-1α和低氧诱导因子-2α作为胰腺癌中主要的低氧相关转录因子。目前研究发现低氧诱导因子-3α可转录激活RHOC-ROCK1信号传导途径促进胰腺癌细胞的侵袭和转移[2]。RHOC-ROCK1信号通路在肌动蛋白细胞骨架的组织中起关键作用，参与了癌细胞的黏附、增殖、细胞形态和细胞-基质相互作用等生物学行为[15]。由于胰腺癌的高度恶性，严重威胁了患者生命，5 a生存率仅有6%，希望RHOC能成为胰腺癌诊断与治疗的全新生物靶点。

2.1.4RHOC与食管癌 食管癌细胞中RHOC蛋白和mRNA的相对含量较高，表明RHOC过表达参与食管上皮细胞的恶性转化，并在食管癌的发生和发展中起重要作用[16]。并且随着食管癌的浸润深度增加，蛋白质和mRNA的表达以及RHOC的相对含量增加，并且在有淋巴结转移的患者组织中，RHOC蛋白和mRNA的表达水平高于未转移患者。表明RHOC的异常表达与食管鳞状细胞癌的浸润和淋巴结转移密切相关，Faried等[2]的研究证实了此观点，随着食管癌组织分化程度的降低，RHOC蛋白和mRNA表达及其相对含量降低。以上研究表明RHOC基因在食管癌的浸润和转移以及诱导肿瘤细胞分化中发挥重要作用。

2.2 RHOC与生殖系统肿瘤

2.2.1RHOC与卵巢癌 卵巢癌是妇科恶性肿瘤中致死率最高的肿瘤，然而关于其发生和发展的分子遗传学研究较少。研究发现RHOC高表达参与了卵巢癌的发生发展，RHOC主要通过调节下游P70S6K激酶的相关基因和磷酸化来发挥作用，在卵巢癌细胞凋亡中发挥重要作用[17]。有研究同样证实了该结论，并发现lncRNA-ABHD11-as1在卵巢癌细胞中高表达并可通过调控RHOC的下游分子基质金属蛋白酶2、P70S6K激酶等促进卵巢癌细胞的增殖、转移和侵袭，并抑制癌细胞凋亡[18]。时机适宜的肿瘤细胞减灭术以及以铂类为基础的化疗联合/不联合靶向维持治疗已经成为卵巢癌初始治疗的标准模式，然而近70%的患者仍然在3 a左右复发，无治疗间期逐渐缩短，最终不治。近年来靶向治疗已经广泛地运用在肿瘤的治疗模式中，希望在不久的将来RHOC会作为一种潜在的生物靶点来预测和筛查卵巢癌。

2.2.2RHOC与乳腺癌 乳腺癌是危害女性健康最常见的恶性肿瘤，发病率逐年增高。研究发现在大多数转移性乳腺癌和90%的炎症性乳腺癌患者中RHOC过表达[19]，且RHOC蛋白的过表达与癌细胞侵袭和转移的增加有关。Arisanty持有不同观点，通过qPCR技术发现RHOC基因在乳腺癌组织中的表达低于在良性肿瘤组织中的表达[20]。观点分歧可能与肿瘤的异质性，肿瘤所处的微环境以及目的基因上游序列的调控相关，这种异常的表达提示在临床中对乳腺癌患者需要进行个体化治疗。同时不难发现，转移性乳腺癌以及炎性乳腺癌作为5 a生存率较低的癌症类型，RHOC表达水平的高低可能也作为一种不良预后的生物指标。

2.3 RHOC与头颈部鳞状细胞癌近年来，关于RHOC在头颈部鳞状细胞癌中的报道甚少，有研究发现RHOC是头颈部鳞状细胞癌侵袭和转移的关键因素，但是对于导致RHOC激活的细胞内信号级联以及对下游信号的后续影响的研究较少。研究资料显示，90%的头颈部鳞状细胞癌患者的表皮生长因子受体表达水平较高，与患者的存活率下降、放疗耐受性低、局部治疗失败以及远期转移率升高密切相关，目前了解到RHOC主要是通过介导表皮生长因子来刺激头颈部鳞状细胞癌的迁移和侵袭[21]。这也为后续研究头颈部鳞状细胞癌的发生发展提供了一个新生物靶点，进而推动头颈部鳞状细胞的研究进展。

2.4 RHOC与膀胱癌膀胱癌是泌尿系统最常见的恶性肿瘤，目前膀胱癌主要依靠膀胱镜检查及病理组织活检。近些年来通过不断探索，许多与膀胱癌相关的肿瘤标志物相继被发现。研究发现细胞毒性坏死因子1是致病性大肠杆菌(uropathogenic escherichia coli，UPEC)的关键毒素，UPEC是引起尿路感染的主要原因，与前列腺癌和膀胱癌密切相关。有研究发现细胞毒性坏死因子1通过激活RHOC诱导膀胱癌细胞分泌血管内皮生长因子，从而导致膀胱癌微环境中的血管生成[15]。这一发现与RHOC在肿瘤血管生成中的作用相契合，并进一步证实了RHOC可以作为治疗膀胱癌的潜在靶点。

2.5 RHOC与其他肿瘤大量文献已经证实了RHOC在众多肿瘤细胞中发挥着重要的生物学功能。有研究发现LncRNA AFAP1-AS1通过RHOC信号通路参与骨肉瘤的发生发展[22]。RHOC在黑色素瘤中高表达，并参与黑色素瘤的肺转移[23]。可能是由于这些肿瘤的病理学机制较为复杂，目前关于这些肿瘤更为深入的研究较少，这也为未来的研究者们提供了一个很好的方向。

3 RHOC与药物敏感性相关研究

为了确保完全治愈，必须清除所有癌细胞包括抗治疗的癌细胞，该部分细胞就是CSCs。RHOC也被证明与某些肿瘤的治疗耐药有关。RHOC在EMT过程中发挥诱导和调控作用，目前已经证实RHOC和LIM结构域激酶2是化疗期间p53的直接靶点[24]，证明RHOC可能在内分泌治疗抵抗中发挥作用，这是前列腺癌治疗成功的重要障碍。该实验小组还发现接受化疗的乳腺癌样本中RHOC表达上调，表明耐药人群中RHOC水平升高。与此同时有研究发现了RHOC表达与E-钙粘蛋白水平降低之间的相关性，指出RHOC可能在EMT中起作用，从而导致乳腺癌的治疗抵抗[25]。

目前，关于RHOC抑制剂对肿瘤表型影响的研究较多，多使用细胞系和肿瘤活检衍生细胞等。有研究发现RHOC具有人类白细胞抗原A3限制性表位，可被细胞毒性T细胞识别。有研究建议RHOC可以作为抗癌免疫治疗的靶点[26]。3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶抑制剂被广泛用于研究该分子的功能。另一项研究发现，在体外联合使用阿托伐他汀和塞来昔布可诱导结肠癌细胞的细胞周期阻滞和凋亡[27]。同时，阿托伐他汀介导的RHOC抑制也阻断了头颈部癌细胞的转移[28]。这些研究都表明是RHOC潜在的治疗靶点。

4 总结

CSCs具有逃避免疫、修复、侵袭、迁移以及在低氧等应激条件下存活的能力，同时还具有EMT诱导分化特性。鉴于肿瘤干细胞是肿瘤的一个重要亚群，并且具有多种肿瘤表型，因此开发针对这些细胞特性的生物靶点药物将更好地治疗癌症。随着分子生物学研究的不断深入，多种靶向性分子疗法结合传统抗癌治疗方法具有一定治疗潜力，可为个体治疗提供新思路。RHOC可以作为肿瘤的潜在治疗靶点和肿瘤预后标志物，更好地服务于临床肿瘤诊治。深入探讨RHOC在癌症预测中的应用，对癌症治疗具有重要意义。