综述:起源识别复合体亚基1作为癌基因驱动因子和癌症治疗靶点的功能

《Hormones & Cancer》:Origin recognition complex subunit 1 functions as an oncogenic driver and therapeutic target in cancer

【字体: 时间:2025年12月13日 来源:Hormones & Cancer

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  本综述系统阐述了ORC1(起源识别复合体亚基1)在DNA复制起始中的核心作用及其在多种癌症中的致癌机制。文章指出,ORC1通过激活Wnt、ERK/JNK等信号通路,抑制铁死亡(ferroptosis),并受非编码RNA(如XIST/miR-140-5p轴)和表观遗传(如m6A)修饰调控,是潜在的癌症生物标志物和治疗靶点。推荐相关领域研究者阅读,以深入了解DNA复制许可机制在肿瘤发生中的意义及靶向治疗策略。

  
引言
精确的DNA复制是维持基因组稳定性的关键,起源识别复合体(ORC)作为复制起始的“守门员”发挥着核心作用。ORC1是ORC复合体的一个核心亚基,其在多种恶性肿瘤中过度表达,并与晚期疾病阶段和不良预后相关。近年来,ORC1在癌症中的功能和调控机制逐渐成为研究热点。
ORC1的分子结构和功能
人类ORC1基因位于染色体1p32.3。其蛋白包含多个功能结构域:BAH结构域(氨基酸44-170)、CDC6的C端翼状螺旋结构域(778-857)以及AAA+ ATP酶结构域(499-549)。BAH结构域能识别组蛋白修饰并特异性结合翻译后修饰的核小体,从而介导染色质锚定并决定复制起始位点。AAA+ ATP酶结构域则与CDC6相互作用,调控ORC1的分子内和分子间相互作用,控制其在细胞中的丰度。
ORC1的蛋白水平是DNA复制的一个主要调控点。ORC1通常在G1期表达,在S期后被降解,确保复制许可仅发生在G1期。在此期间,ORC1通过ATP依赖的机制结合染色质,并招募其他前复制复合体(pre-RC)组分,如CDC6、CDT1和MCM2-7,为S期的DNA合成奠定基础。
ORC1在癌症中的特异性机制
增殖与转移
在肺癌中,转录因子ETV4通过调控ORC1的转录水平促进DNA复制和肿瘤增殖。同时,ORC1能激活Wnt通路,促进肺癌细胞的增殖、迁移和侵袭,并抑制凋亡。ORC1还通过抑制PLCD1来促进肺癌细胞的增殖、迁移和上皮间质转化(EMT)。此外,IGF2BP1通过调控ORC1的m6A甲基化修饰增强其表达,从而促进细胞增殖。ORC1还能通过SLC7A11依赖的机制使肺癌细胞逃避铁死亡。
在宫颈癌中,长链非编码RNA XIST通过抑制miR-140-5p来增加ORC1的表达水平。高表达的ORC1一方面调控细胞周期促进癌细胞增殖,另一方面通过调节凋亡相关蛋白抑制凋亡通路。在胶质瘤中,ORC1表达激活ERK/JNK通路,促进增殖、抑制凋亡并增强迁移/侵袭能力,而ERK/JNK通路抑制剂可逆转这些促癌效应。
免疫调控
在肝癌中,miR-885-5p抑制ORC1表达,诱导细胞周期停滞和增殖停滞,同时增强肝癌对CDK4/6抑制剂的敏感性。在弥漫性大B细胞淋巴瘤(DLBCL)中,组蛋白甲基转移酶EZH2通过调控ORC1表达促进肿瘤发展和耐药性,而EZH2抑制剂SHR2554可逆转此效应。研究还表明,ORC1表达与免疫细胞浸润水平密切相关,ORC1可能通过调节免疫细胞浸润(包括癌症相关成纤维细胞)来抑制抗肿瘤免疫,为免疫治疗提供了新靶点。
其他ORC亚基及整个ORC复合体的机制
ORC复合体由ORC1至ORC6六个亚基组成,各亚基在结构和功能上紧密协作。ORC2作为核心支架蛋白;ORC3与ORC2形成紧密异源二聚体,构成复合体的结构核心;ORC4是另一个关键的ATP结合亚基;ORC5有助于稳定复合体组装;ORC6则在复制起始和胞质分裂中均扮演重要角色。
研究表明,多种ORC亚基在癌症中存在异常表达,并通过干扰复制许可、破坏基因组稳定性来促进肿瘤发生。例如,在结直肠癌中,ORC6可通过p53依赖性途径增强化疗敏感性;在前列腺癌中,E2F1转录激活ORC6表达,进而促进PLK1表达,最终推动细胞周期进程。
结论与展望
作为DNA复制起始的关键调控因子,ORC1的失调表达广泛存在于各种癌症中,并通过多种机制驱动肿瘤进展。ORC1的表达受到非编码RNA和表观遗传修饰的精细调控,其表达水平与肿瘤病理分期和免疫细胞浸润水平相关,提示其在塑造肿瘤微环境中的潜在作用。
鉴于ORC1在DNA复制起始中的核心作用及其在癌症中的广泛失调,开发针对ORC1及其调控网络的特异性抑制剂,为癌症靶向治疗提供了一种极具前景的新策略。未来的研究应集中于开发特异性ORC1抑制剂,并探索其与免疫治疗和靶向疗法联用的协同潜力。
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