張翼臻綜述，周秀田，蘇 琦審校

（南華大學(xué)腫瘤研究所，湖南衡陽421001）

維甲酸相關(guān)孤核受體α及其激動(dòng)劑SR1078的研究進(jìn)展

張翼臻綜述，周秀田，蘇 琦審校

（南華大學(xué)腫瘤研究所，湖南衡陽421001）

受體，維甲酸； 受體，胞質(zhì)和核； 維甲酸相關(guān)孤核受體α； SR1078； 激動(dòng)劑； 綜述

在過去的一段時(shí)間，一些關(guān)于維甲酸相關(guān)孤核受體α（retinoid acid receptor related orphan receptor α，RORα）研究迅速增加。RORα在一些病理生理功能中的潛在作用機(jī)制，特別是ROR缺陷小鼠和基因表達(dá)分析的特性RORα的關(guān)鍵功能，為其各種生理過程的調(diào)節(jié)提供了解釋。RORα進(jìn)一步參與各種代謝途徑的調(diào)節(jié)，使體內(nèi)能量平衡。此外，RORα調(diào)節(jié)生物鐘幾個(gè)組件的表達(dá)，可能參與生物鐘的整合和節(jié)奏下游（代謝）基因的表達(dá)模式。一些學(xué)者對(duì)ROR目標(biāo)基因的研究提供了RORα控制這些過程機(jī)制的見解。另外，一些報(bào)道已經(jīng)提示了RORα在一些疾?。òü琴|(zhì)疏松癥），尤其是一些自身免疫性疾病如哮喘、癌癥、肥胖中的潛在作用證據(jù)，提供了RORα可能作為化學(xué)療法的潛在目標(biāo)干預(yù)。本文就RORα的特點(diǎn)、與腫瘤的關(guān)系及其激動(dòng)劑SR1078的發(fā)現(xiàn)與研究綜述如下。

1 RORα的特點(diǎn)

RORα基因定位在第15號(hào)染色體q22.2上，跨度相對(duì)較大，長730 kb，而且是有15個(gè)外顯子組成的基因組區(qū)域[1]。RORα表現(xiàn)出典型的核受體結(jié)構(gòu)域，由4個(gè)主要功能域組成：1個(gè)n端（a/B）域，后跟1個(gè)高度保守的DNA結(jié)合域（DBD），鉸鏈結(jié)構(gòu)域和 c端配體結(jié)合域（LBD）。a/B域是可變氨基酸末端，決定不同的ROR亞型；DBD是RORα調(diào)節(jié)基因轉(zhuǎn)錄的重要區(qū)域，特異靶基因RORE與其結(jié)合，由鋅指模序1，2及羧基端短鏈（CTE）3個(gè)功能域結(jié)構(gòu)變化；鉸鏈結(jié)構(gòu)域是位于DBD與LBD之間的短序列，主要作用是維持RORα結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性；最后LBD的功能是結(jié)合配體、核內(nèi)定位、受體二聚化及結(jié)合輔助因子等，是一個(gè)多功能的區(qū)域，LBD一旦與特異配體結(jié)合，受體即進(jìn)入激活狀態(tài)，以確保生理反應(yīng)的特異性和選擇性[2]。因?yàn)閱?dòng)子基因的選擇性和基因剪切的作用，每種維ROR基因都有多種亞型[3]。4種人類RORα編碼RORα1～4基因產(chǎn)物，而在鼠體內(nèi)，目前報(bào)道只表達(dá)RORα1和RORα4，不同亞型RORα受體只在氨基酸末端不同[4]。不同亞型的RORα受體表達(dá)于不同的組織，并調(diào)節(jié)不同的目的基因和生理學(xué)過程。例如，人RORα3僅發(fā)現(xiàn)于睪丸組織[3，5]；鼠小腦組織既明顯表達(dá)RORα1也明顯表達(dá)RORα4，而鼠的其他組織一般只明顯表達(dá)RORα4[5-6]。

ROR調(diào)控一系列生理過程，而且RORα在肝臟組織，骨骼肌，皮膚表面，脂肪組織，腎臟、胸腺組織和大腦組織中均有表達(dá)，特別是在小腦和丘腦。研究發(fā)現(xiàn)，RORα基因在小腦浦肯野細(xì)胞中高度表達(dá)，且RORα與體內(nèi)其他生物活性因子協(xié)同作用，共同調(diào)節(jié)細(xì)胞的生長、分化與凋亡，對(duì)多種組織器官的發(fā)育特別是神經(jīng)組織發(fā)育起關(guān)鍵作用[7]。RORα基因缺陷小鼠其目標(biāo)RORα基因的中斷，在本質(zhì)上是與純合子SG小鼠表現(xiàn)完全相同的，這種自然突變株帶有6.4 kb的基因內(nèi)插入，導(dǎo)致編碼起始LBD的1/5外顯子基因缺失和一個(gè)密碼子移碼引起密碼子過早終止[8]。RORα基因缺陷小鼠表現(xiàn)出一些異常表現(xiàn)，包括共濟(jì)失調(diào)和嚴(yán)重的小腦萎縮，浦肯野細(xì)胞明顯減少和小腦顆粒細(xì)胞的損失。研究發(fā)現(xiàn)，在骨發(fā)育過程中，RORα在骨髓干細(xì)胞中表達(dá)增加，激活骨唾液蛋白酶的活性及增強(qiáng)成骨素基因啟動(dòng)子轉(zhuǎn)錄，誘導(dǎo)成骨細(xì)胞分化，促進(jìn)骨組織成熟[9]。而且在RORα功能缺陷的純合子SG小鼠中，如脾臟、胸腺發(fā)現(xiàn)免疫組織比正常小很多，成熟的T細(xì)胞和B淋巴細(xì)胞明顯減少，細(xì)胞因子釋放異常，表現(xiàn)為巨噬細(xì)胞釋放炎性細(xì)胞因子IL-1、IL-6和TNF-α增多。但同時(shí)，IL-1、IL-6與脂多糖可誘導(dǎo)RORα上調(diào)，發(fā)揮抗炎作用，因此，RORα可抑制炎性反應(yīng)，減輕炎性反應(yīng)帶來的損傷[10]。

RORα還誘導(dǎo)阻力血管平滑肌細(xì)胞分化，參與血管緊張度的調(diào)節(jié)。RORα通過調(diào)控三酰甘油代謝過程中靶基因的轉(zhuǎn)錄，對(duì)維持脂質(zhì)代謝平衡、預(yù)防心血管疾病尤其是動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)生有重要作用[11]。最近的研究表明，RORα基因在小鼠視網(wǎng)膜發(fā)展中也扮演了重要角色，在成年小鼠視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞層、內(nèi)部核層、外層的錐感光細(xì)胞中RORα基因強(qiáng)烈表達(dá)，表明其共定位于S和M視蛋白[12]。研究已經(jīng)建立了核受體功能和表達(dá)之間的聯(lián)系，晝夜監(jiān)督調(diào)節(jié)各種生理過程。許多核受體，包括RORα，至少在一些組織中，顯示生理周期模式的表達(dá)節(jié)奏，這表明它們的表達(dá)式由生物鐘控制。RORα基因在肝、腎、視網(wǎng)膜和肺中顯示遲鈍的晝夜節(jié)律振蕩表達(dá)。晝夜節(jié)律是日常行為和生理變化周期受內(nèi)源性生物鐘調(diào)控，生物鐘幾乎影響所有的生理功能和行為。因此，晝夜節(jié)律異常涉及越來越多的疾病，包括睡眠和情緒障礙、糖尿病、肥胖癥和癌癥[13]。

2 RORα與腫瘤

微陣列分析腫瘤細(xì)胞系和原發(fā)性癌標(biāo)本發(fā)現(xiàn)，RORα mRNA在許多類型的癌癥，包括乳腺癌、肺癌、和結(jié)腸癌中水平下調(diào)[14]。因?yàn)镽ORα基因定位在一個(gè)常見的、脆弱的位點(diǎn)，在癌癥中經(jīng)常被刪除或失去活性，暗示這些癌癥細(xì)胞是由基因組不穩(wěn)定性引起的。上述分析說明，RORα的表達(dá)減少或活性喪失與腫瘤的形成呈正相關(guān)，表明RORα低表達(dá)可能是腫瘤的潛在發(fā)生機(jī)制。RORα一直被視為一個(gè)本構(gòu)激活核受體，但由許多通路參與翻譯后的監(jiān)管活動(dòng)。例如，RORα可通過細(xì)胞外激酶磷酸化和神經(jīng)元蛋白激酶（PKC）和海拉細(xì)胞信號(hào)監(jiān)督，PKC-依賴磷酸化抑制RORα的轉(zhuǎn)錄活動(dòng)。新近的一項(xiàng)研究揭示了修飾后的RORα在結(jié)腸癌發(fā)展中的角色，研究發(fā)現(xiàn)Wnt5a/PKCa誘發(fā)RORα磷酸化絲氨酸殘基。磷酸化的RORα變?nèi)鮓nt信號(hào)通路抑制Wnt/β-catenin目標(biāo)基因的轉(zhuǎn)錄。而且研究結(jié)果表明，刪除RORα的DNA結(jié)合域大幅減少RORα的抑制活動(dòng)，因此，可以推論RORα可通過抑制β-catenin信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑來影響腫瘤的發(fā)生、發(fā)展[15-16]。研究進(jìn)一步證實(shí)，RORα可調(diào)節(jié)某些腫瘤相關(guān)基因如nm23、N-myc等的表達(dá)[11]。RORα在乳腺癌組織與細(xì)胞中表達(dá)下調(diào)，RORα與信號(hào)素（semaphorin 3F，SEMA3F）的mRNA水平減少和不良預(yù)后有關(guān)。恢復(fù)RORα表達(dá)可降低乳腺癌細(xì)胞的侵襲能力和抑制裸鼠移植瘤生長，伴隨SEMA3F表達(dá)增加。而滅活非惡性乳腺上皮細(xì)胞RORα可抑制SEMA3F轉(zhuǎn)錄與損傷腺泡的形態(tài)形成，并且RORα可直接調(diào)控SEMA3F轉(zhuǎn)錄[17]。表明RORα可能是潛在的腫瘤抑制因子和治療靶點(diǎn)。

3 SR1078的發(fā)現(xiàn)與研究

RORα激動(dòng)劑SR1078是一個(gè)細(xì)胞滲透性的二芳基酰胺化合物，其分子式是C17H10F9NO2，源自T0901317（肝臟X受體激動(dòng)劑）[18]。在以RORα抑制劑T0901317作為最初的支架研究中，一系列化合物評(píng)估其對(duì)RORα、RORγ、法尼酯衍生物 X受體（FXR）、肝臟 X受體 α（LXRα）和LXRβ的活性作用[19]，結(jié)果顯示，酰胺類復(fù)合物SR1078表現(xiàn)出唯一的藥理學(xué)作用，提示了SR1078潛在的可作為化學(xué)探測(cè)器并用于評(píng)估ROR的功能。這一化合物首先被確立為是RORα的激動(dòng)劑是由于其顯著提高了RORα和RORγ的轉(zhuǎn)錄活性，但是對(duì)FXR、LXRα和LXRβ的活性無作用，這些數(shù)據(jù)闡明找到了一種特異性的RORα和RORγ激動(dòng)劑，而對(duì)LXR/FXR卻無影響[20]。

為進(jìn)一步驗(yàn)證SR1078的活性。用完整長度的RORα或RORγ基因轉(zhuǎn)入細(xì)胞，從目的基因表達(dá)情況判斷是否轉(zhuǎn)入細(xì)胞。葡萄糖-6-磷酸酶（G-6-P）和纖維原細(xì)胞生長因子21（FGF21）被證實(shí)是ROR的目的基因，而且這2種基因是RORα特異反應(yīng)元件[21]。在共轉(zhuǎn)染實(shí)驗(yàn)中用SR1078處理細(xì)胞，使目的基因轉(zhuǎn)錄水平顯著上升。但當(dāng)G-6-P和FGF21的啟動(dòng)子RORE發(fā)生突變，ROR介導(dǎo)的效果會(huì)失效。SR1078代表了一種合成復(fù)合物配體，其具有ROR興奮劑的功能。在共轉(zhuǎn)染試驗(yàn)中，SR1078激活了RORα的目的基因啟動(dòng)子在RORE的依賴模式，刺激了ROR目的基因的表達(dá)，值得注意的是，這復(fù)合物刺激受體反應(yīng)的水平超過了正常情況下觀察到的受體反應(yīng)活性，這說明SR1078是RORα的激動(dòng)劑[21]。

為在生理水平上確認(rèn)SR1078確實(shí)是RORa的激動(dòng)劑，相關(guān)研究測(cè)試了SR1078的活性，觀察了其目的基因的表達(dá)。在內(nèi)源性表達(dá)RORα和RORγ的細(xì)胞系中用SR1078處理24 h后評(píng)估G-6-P和FGF21基因的表達(dá)，SR1078處理FGF21mRNA呈3倍顯著增加，G-6-PmRNA也呈2倍顯著增加，這數(shù)據(jù)支持共轉(zhuǎn)染實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，證明了SR1078具有ROR激動(dòng)劑的功能[21]。對(duì)小鼠SR1078藥物代謝動(dòng)力學(xué)性質(zhì)測(cè)試，發(fā)現(xiàn)體內(nèi)顯著暴露的現(xiàn)象，以10 mg/kg的劑量腹腔注射1 h后，血漿濃度達(dá)3.6 μmol/L。即使8 h后，血漿濃度仍保持在800nmol/L以上的水平[21]。以上的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)足夠充分地證明了SR1078的藥物代謝動(dòng)力學(xué)性質(zhì)。因此，允許SR1078被用于體內(nèi)和正如研究者期待的那樣成為RORα的激動(dòng)劑。把這種藥物作用于小鼠使肝臟的RORα目的基因表達(dá)增加，這個(gè)概念的驗(yàn)證研究表明，額外的實(shí)驗(yàn)對(duì)檢查這種化合物在體內(nèi)的藥理是必要的[21]。

大約50%的人類癌癥p53基因突變，但在剩下一半的癌癥中，激活p53功能被認(rèn)為是一個(gè)有價(jià)值的戰(zhàn)略發(fā)展抗癌療法。腫瘤抑制蛋白P53在細(xì)胞關(guān)鍵過程中扮演著重要的角色，包括DNA修復(fù)、細(xì)胞周期和凋亡。試驗(yàn)表明，P53蛋白通過調(diào)控腫瘤細(xì)胞的某些操縱基因而阻止腫瘤細(xì)胞的生長和增殖，最后引起腫瘤細(xì)胞的凋亡[22]。當(dāng)P53蛋白存在時(shí)，主要是抑制TATA結(jié)合蛋白結(jié)合至腫瘤細(xì)胞中癌基因的啟動(dòng)子區(qū)域，使癌基因的表達(dá)受到抑制，最終控制腫瘤細(xì)胞的持續(xù)生長。研究顯示，小分子復(fù)合物RORα激動(dòng)劑SR1078能激活p53基因，增加P53蛋白的穩(wěn)定表達(dá)并增強(qiáng)p53基因的功能，同時(shí)也發(fā)現(xiàn)SR1078同樣也使p53基因的目的基因p21、PUMA等表達(dá)顯著增強(qiáng)，沉默p53基因抑制了SR1078增強(qiáng)p53基因的目的基因表達(dá)的能力[22]。因此SR1078被視為一個(gè)新穎抗癌療法的發(fā)展目標(biāo)。

4 展 望

RORα是一種多功能的核受體，調(diào)節(jié)著體內(nèi)各種生理功能，調(diào)節(jié)人體各系統(tǒng)的發(fā)育，影響各細(xì)胞的生長、分化及凋亡等。因?yàn)楹耸荏w超家族顯示了保守的區(qū)域結(jié)構(gòu)和高度保守的DNA結(jié)合域和配體結(jié)合域，這個(gè)家族受體包括類固醇激素受體、甲狀腺激素受體、膽汁酸受體和低密度脂蛋白受體[20]，雖然在這48個(gè)核內(nèi)受體中很多被發(fā)現(xiàn)作為激活轉(zhuǎn)錄因子的配體，但很多其他的受體卻發(fā)現(xiàn)沒有配體。雖然RORs的一些重要的自然配體還不清楚，但是一些合成的復(fù)合物配體調(diào)節(jié)其受體的有用性是顯而易見的，而且研究發(fā)現(xiàn)在多種腫瘤中RORα是呈低表達(dá)的，因此推測(cè)其對(duì)多腫瘤的發(fā)生、發(fā)展具有調(diào)節(jié)作用。因此，將來隨著對(duì)RORα靶基因研究的深入和對(duì)RORα激動(dòng)劑SR1078的進(jìn)一步驗(yàn)證，SR1078將可能因此成為抑制多種生理功能紊亂的有效藥物，而且將成為一種新穎的腫瘤治療藥物。

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10.3969/j.issn.1009-5519.2015.19.019

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1009-5519（2015）19-2942-04

2015-05-13）

張翼臻（1986-），女，江西贛州人，碩士研究生，主要從事胃癌的發(fā)生與防治的分子機(jī)制研究；E-mail：583634376@qq.com。