《Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Reviews on Cancer》：Multifaceted role of RSPO2: Epigenetics, immunoregulatory, and therapeutic insights in colorectal cancer
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本文综述RSPO2在结直肠癌中的表观遗传调控机制，包括DNA甲基化、转录因子及非编码RNA的作用，并探讨其通过Wnt信号通路及免疫微环境影响肿瘤发生发展的机制，提出RSPO2作为新型生物标志物和治疗靶点的潜力。
作者：Ankit Srivastava、Nidhi Tyagi、Mubashra、Akansha Shukla、Sameer Srivastava
印度阿拉哈巴德普拉亚格拉杰莫蒂拉尔·尼赫鲁国立技术学院生物技术系，邮编211004
摘要
结直肠癌的特点是表观遗传失调，这种失调会改变基因表达并促进肿瘤发生。研究表明，大多数结直肠癌病例是由APC、TP53、KRAS和CTNNB1基因以及错配修复通路的异常行为驱动的，而RSPO2也在一定程度上起到了作用。RSPO2的致癌功能已有充分文献记载；然而，目前尚无研究将表观遗传动态、免疫调节、组学分析和治疗策略综合起来应用于临床实践，尤其是在结直肠癌领域。因此，了解RSPO2在结直肠癌中的调控机制可能有助于将其视为一个新的分子靶点。在这篇综述中，我们总结了RSPO2的表观遗传修饰和转录调控机制，并对其免疫反应、信号传导途径和治疗策略进行了详细分析。这一综合性框架有望为未来癌症（特别是结直肠癌）的下一代生物标志物和新型治疗方法的开发提供支持。
引言
癌症通常是一种不可逆的生物学过程，其中单个或多个基因的功能可能通过遗传或表观遗传途径发生改变[1]。表观遗传修饰包括多种生物学过程，如DNA甲基化、染色质重塑、组蛋白修饰、转录因子结合、核小体定位、miRNA和长链非编码RNA（lncRNA），这些过程调控着细胞凋亡、增殖、侵袭和衰老等关键细胞过程，从而为肿瘤发生创造条件[2][3]。这些改变影响了DNA中基因的活性以及DNA与组蛋白的结合程度[4]。最近的大量研究表明，表观遗传修饰在疾病发生中起着重要作用，为靶向治疗开辟了新途径。结直肠癌（CRC）是一个严重的公共卫生问题，对个人和社区都有重大影响。尽管在预防和治疗方面取得了许多突破，但过去二十年来CRC患者的五年生存率基本保持不变。将表观遗传失调的证据与不断变化的基因组特征结合起来，有助于更准确地描述CRC的特征[5]。在表观遗传改变中，哺乳动物细胞中CpG二核苷酸上的胞嘧啶甲基化是一个常见现象。除了基因启动子甲基化外，其他表观遗传修饰（如SWI/SNF等关键酶引起的染色质重塑、HATs、HMTs和HDMs等酶引起的组蛋白修饰、非编码RNA以及翻译后修饰）也在基因调控中发挥着重要作用。在CRC的发展和进展过程中，这些表观基因组复合体之间的相互作用及其功能后果也会导致基因组结构的重新排列。目前，研究人员关注基因表达的长期影响，因为许多基因（尤其是肿瘤抑制基因TSGs）在癌症微环境变化的影响下表现出表达改变[6][7]。值得注意的是，过去二十年来，Rspondin2（RSPO2）已成为一个备受关注的潜在靶点。
Roof plate特异性Rspondins（RSPOs）是一类富含半胱氨酸的分泌蛋白，由四种糖蛋白（RSPO1-RSPO4）组成，它们在序列和结构上具有同源性，长度范围为234至273个氨基酸[8]。RSPOs的同源物在脊椎动物中表达，作为Wnt信号通路的强效调节因子，参与干细胞更新和形态发生。动物模型中的遗传和表观遗传研究表明它们在发育过程中的关键作用[9]。从N端到C端的结构特征包括信号肽Furin（FU1和FU2）、血栓素蛋白（TSP）和富含碱性氨基酸的（BR）结构域[10]。尽管结构高度相似，但这四种RSPO成员在发育过程中扮演不同的角色，并且与G蛋白偶联受体（LGR4–6）和泛素连接酶（ZNRF3/RNF43）的结合亲和力各不相同[11][12]。有趣的是，RSPO2和RSPO3与受体的结合亲和力和活性更强[11][12]。此外，RSPO2和RSPO3还能与肝素硫酸蛋白聚糖（HSPGs）结合，而不直接与相应的受体（LGR4/5/6）结合。另一种Wnt激活途径是通过RSPO2-LGR4复合物独立于E3泛素连接酶ZNRF3/RNF43实现的，该复合物直接与支架蛋白IQGAP1和DVL结合，进而磷酸化LRP5/6受体并启动下游信号传导[13]。除了作为经典Wnt通路的强效激活因子外，RSPO2和RSPO3还能在健康细胞中调节非经典Wnt通路（Wnt-PCP和Wnt-Ca+）。
Wnt/β-连环蛋白信号通路在大多数恶性肿瘤中都存在失调，而RSPO2是调控这一通路的因素之一。关于RSPO2的结构、功能及其在信号通路中的作用，已有相关综述进行过详细讨论[14]。图1总结了RSPO2的多方面作用，展示了其在多种生物反应、形态发生、与关键致癌通路（Wnt、BMP、FGF、TGF-β、MSI和CIMP）的相互作用以及细胞表型调控中的作用。总体而言，现有证据表明RSPO2是一个潜在的重要调节因子，能够整合致癌信号传导、表观遗传修饰和细胞过程，尽管其作为生物标志物或治疗靶点的价值仍需在临床实践中进一步验证[15]。鉴于其致癌特性，了解其调控机制对于理解正常结肠上皮向腺癌转化的过程至关重要。
本文旨在简要概述RSPO2表达的最新进展、调控因素及其在CRC发展中的作用。我们还报告了相关数据库中关于RSPO2沉默的基因组学和转录组学数据，以深入探讨其在致癌作用中的角色。同时，我们探讨了RSPO2在肿瘤免疫微环境、癌症信号网络中的作用，并进一步分析了针对RSPO2的治疗策略。由于RSPO2的研究比其家族其他成员更为深入，因此通过计算机模拟分析了DNA甲基化、miRNA和转录因子等分子机制如何调控RSPO2在CRC发展中的作用。最后，我们尝试揭示RSPO2作为潜在生物标志物的潜力，以改善CRC的早期诊断、预后和靶向治疗。
章节摘录
DNA甲基化：一种多功能的系统，改变表观基因组
本节重点介绍DNA甲基化作为调控CRC中RSPO2表达的基础机制。CRC中RSPO2启动子区域的过度甲基化通常会导致染色质浓缩和基因沉默，而在正常状态下则保持未甲基化且活性正常（图2A）。下面总结了关于CRC中RSPO2甲基化依赖性调控的分析和实验方法。
DNA甲基化标记物在预测疾病变化方面的潜力
甲基组和转录组：指导表观基因组调控的新视角
随着微阵列、下一代测序（NGS）和基于人工智能（AI）等技术的发展，诊断变得更加容易、准确、高效、有针对性和无创。这些技术可用于早期识别表观遗传改变的癌基因或肿瘤抑制基因（TSGs），作为癌症诊断和预后的生物标志物。Li等人利用TCGA和GEO公共数据集研究了全球DNA甲基化情况
免疫调节：肿瘤微环境的关键指标
多项研究表明，不同的信号通路在免疫调节中起着重要作用，例如自然杀伤（NK）细胞的成熟和功能、免疫细胞的抗肿瘤反应[157][158][159]以及T细胞的炎症反应[160]。值得注意的是，RSPO2参与干细胞更新、细胞因子产生、分解代谢标志物基因表达和巨噬细胞凋亡，这些因素共同影响肿瘤微环境（TME）[161][162]。RSPO2的变化Wnt与其他通路之间的信号串扰：未来的新方向
研究表明，RSPO2在Wnt独立的方式下参与多种细胞功能[176][177]。RSPO2的Wnt独立功能体现在其作为信号传导通路连接桥梁的作用上。研究详细描述了不同RSPOs在各种信号通路中的作用，例如RSPO1参与芳烃受体信号通路、视黄酸通路和TGF-β通路Wnt通路作为结直肠癌的分子靶点：制定治疗策略
CRC治疗的主要障碍是晚期诊断和高复发率，导致生存率较低。尽管化疗是标准治疗手段，但耐药性的出现常常降低治疗效果。许多CRC患者直到疾病进入晚期才出现症状，使得根治性手术变得不可行。在这种情况下，治疗策略往往局限性与挑战
综述指出了表观遗传因素在调控CRC中RSPO2表达方面的潜力，这一发现得到了现有文献、数据库和在线工具的支持。然而，RSPO2在癌症中的失调和功能改变仍存在一些局限性和挑战。首先，关于RSPO2生物学的某些方面还存在信息空白，例如组蛋白修饰对其表达的调控机制未来展望
鉴于仍有许多问题未得到解决，未来研究可能集中在RSPO2在CRC中的作用上。首先，RSPO2在CRC中表达的具体表观遗传调控机制尚不明确，这为进一步研究提供了方向。其次，虽然RSPO2在免疫细胞调控、免疫逃逸和免疫细胞浸润中的作用已有充分文献记载，但其确切机制仍有待探索。通过进行空间转录组分析等手段结论
本综述认为，RSPO2表达模式的突然变化可能是由于CRC中的表观遗传改变（尤其是DNA甲基化）所致。研究还探讨了转录因子、miRNA、lncRNA和转座子在RSPO2调控中的作用，强调了其在阻止肿瘤发生过程中的关键作用。此外，高通量技术正在临床早期阶段得到应用，显示出其在识别RSPO2作为生物标志物方面的潜力
作者贡献
Ankit Srivastava：概念构建、数据分析、初稿撰写；Nidhi Tyagi：初稿撰写；Mubashra：初稿撰写；Akansha Shukla：初稿撰写；Sameer Srivastava：监督、概念构建、审稿与编辑。资助
本研究获得了印度政府DST-SERB机构的资助，项目编号为CRG/2023/006956致谢
作者感谢印度阿拉哈巴德普拉亚格拉杰莫蒂拉尔·尼赫鲁国立技术学院的院长提供的研究设施，同时也感谢印度人力资源与发展部在此期间的资助。
