综述:垂体神经内分泌肿瘤中的移动元素:综合证据与未来研究方向

《Endocrine-Related Cancer》:Mobile elements in pituitary neuroendocrine tumors: integrative evidence and future directions

【字体: 时间:2026年05月10日 来源:Endocrine-Related Cancer 4.6

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  拉斐尔·洛奇·巴蒂斯塔(Rafael Loch Batista)|娜塔莉亚·达·罗兹·达莱桑德雷(Nathália Da Roz D’Alessandre)|弗洛拉·拉德伊拉·克拉维罗(Flora Ladeira Craveiro)|朱莉安娜·莫雷拉·马库斯(Juliana Mo

  拉斐尔·洛奇·巴蒂斯塔(Rafael Loch Batista)|娜塔莉亚·达·罗兹·达莱桑德雷(Nathália Da Roz D’Alessandre)|弗洛拉·拉德伊拉·克拉维罗(Flora Ladeira Craveiro)|朱莉安娜·莫雷拉·马库斯(Juliana Moreira Marques)|埃莉莎·弗朗萨·查韦斯(Elisa Fran?a Chaves)|加布里埃尔·阿拉恩特斯·多斯桑托斯(Gabriel Arantes dos Santos)|加布里埃拉·德尔·阿吉奥潘·瓜迪亚(Gabriela Der Agopian Guardia)|佩德罗·亚历山大·法沃雷托·加兰特(Pedro Alexandre Favoretto Galante)
圣保罗大学(USP)医学院内分泌科,激素与分子遗传学实验室(LIM/42)发育内分泌学单元

移动遗传元件(MGEs),包括LINE-1逆转录转座子、Alu和SVA元件以及人类内源性逆转录病毒(HERVs),几乎占据了人类基因组的一半,并且越来越多地被发现会影响癌症演变的多个方面。然而,尽管垂体神经内分泌肿瘤(PitNETs)表现出有利于逆转录元件激活的基因组和表观遗传环境,但它们在移动组学研究中的关注度仍然很低。在这篇综述中,我们总结了目前将MGEs与PitNET生物学联系起来的证据,并指出了尚未解决但可检测的机制。结构基因组学研究表明,Alu介导的非等位基因同源重组在MEN1和AIP中会导致种系突变,进一步证实了重复DNA结构会影晌PitNET的易感性。转录组分析显示,在某些肿瘤亚群中,可移动元件整体上被解压,而LINE-1发生低甲基化;机制上的关联则体现在ATRX/DAXX的缺失和TP53的失活上,这两种因子都是已知的逆转录元件抑制剂。此外,由逆转录复制产生的长非编码RNA RPSAP52表明,移动组衍生转录本可以在PitNETs中作为致癌调节因子发挥作用,通过HMGA2依赖的增殖网络实现。初步数据还提示内源性逆转录病毒可能被激活,不同肿瘤亚型中HERV包膜基因的表达普遍上调。然而,目前还没有研究系统地绘制过PitNETs中体细胞移动元件的插入图谱、量化LINE-1的蛋白活性,或在基因位点水平上分析HERV的表达。移动组生物学是一个具有诊断、预测和治疗潜力的前沿领域。

**引言**
移动遗传元件(MGEs)是由可移动元件和内源性逆转录病毒衍生而来的重复DNA序列,共同构成了人类基因组的大部分(1, 2)。在人类中,MGEs包括LINE-1(自主逆转录转座子)、Alu和SVA(非自主逆转录转座子)以及HERV(人类内源性逆转录病毒),它们共同构成了移动组(3)的核心。尽管在体细胞组织中通过DNA甲基化、组蛋白修饰以及PIWI相互作用RNA(piRNA)途径(其中小非编码RNA与PIWI蛋白结合以沉默可移动元件)受到严格抑制,但这些元件在表观遗传控制受损时仍具有移动或重新激活的能力(4, 5)(图1和2A)。MGEs的重新激活现在被认为在多种癌症中普遍存在,其功能后果包括插入突变、基因组不稳定、复制压力和大规模的转录失调(6)。

**图1. 可能与垂体肿瘤发生相关的移动元件介导机制。**
(A) Alu相关非等位基因同源重组(NAHR)涉及MEN1位点。MEN1中的内含子Alu元件与另一个基因组区域中的同源Alu之间的错位可能导致MEN1基因的重排和结构改变,从而导致功能丧失,增加垂体肿瘤的风险。
(B) PTEN基因中的截短LINE-1插入。新生的LINE-1插入发生在外显子6内,产生含有PTEN和LINE-1序列的嵌合转录本,影响PTEN的表达和功能。PTEN活性的丧失会解除对PI3K/Akt/mTOR途径的抑制,促进肿瘤的发展。

**图2. 将可移动元件控制与基因组不稳定性和肿瘤进展联系起来的表观遗传和染色质调节机制。**
(A) 全局DNA高甲基化使可移动元件保持沉默状态,而DNA低甲基化则导致多个可移动元件家族(如Alu、LINE-1、SVA和HERV)的转录激活。
(B) 在正常情况下,ATRX/DAXX复合物在重复区域维持染色质的紧凑结构,从而抑制可移动元件的表达并保持基因组稳定性。ATRX功能的丧失会导致染色质解压、可移动元件转录以及基因组不稳定性的增加,可能促使肿瘤进展。
(C) TP53也通过维持转录抑制和基因组稳定性来参与可移动元件的抑制。TP53功能的丧失会导致转录激活、可移动元件表达增加以及肿瘤发生和进展的风险提高。
ME:DNA甲基化;TE:可移动元件。

**移动组生物学的作用**
除了其突变效应外,移动元件还作为调节性DNA发挥作用,并能重塑转录网络(4)。HERVs是古老种系逆转录病毒感染的遗迹,现在约占现代人类基因组的8%(7)。尽管HERVs已失去编码能力且无法逆转录,但它们的长末端重复序列(LTRs)可作为替代启动子或增强子,重新调控癌基因的表达;LINE-1的反义启动子可产生嵌合转录本,干扰转录的准确性(8, 9)。在染色质水平上,重复序列上的异染色质丧失会导致表观遗传不稳定性和转录可塑性增加——这些特征与肿瘤去分化和治疗抗性相关(10)。逆转录元件衍生的RNA还可能以双链RNA形式在细胞质中积累,激活RIG-I/MDA5先天免疫信号通路并调节肿瘤微环境(11)。总之,这些机制表明移动组并非被动存在的基因组化石,而是癌症进化中的活跃调节层。

**移动元件在PitNETs中的作用**
尽管在其他肿瘤类型中已有大量证据支持移动元件的作用,但在PitNETs中的角色仍不明确。当前的垂体肿瘤发生模型强调了USP8、GNAS和MEN1的体细胞突变以及具有ATRX缺失的侵袭性促肾上腺皮质激素细胞肿瘤中的染色质紊乱,但这些模型未能完全解释肿瘤的异质性、亚型特异性行为或侵袭性表型的出现(12)。这一空白表明,可能有其他基因组和调控变异因素参与了PitNET的演变。然而,迄今为止尚未对PitNETs中的逆转录转座子活性、插入景观或HERV失调进行系统性的研究。本文综合了现有证据,将移动元件与垂体肿瘤联系起来,并指出了未探索但可验证的研究方向,为未来的研究提供了事实基础。

**结构证据:Alu介导的MEN1、AIP和X连锁肢端肥大症中的突变**
MGEs通过结构基因组机制直接促进垂体肿瘤的发生。最著名的例子是Alu介导的同源重组事件(Alu相关非等位基因同源重组——NAHR),这是几种遗传疾病中种系致病变异的已知原因(13)。
MEN1基因由于内含子Alu重复序列密度高,特别容易发生Alu相关的基因内缺失(14, 15)。多项研究表明,Alu元件之间的不等同源重组可导致MEN1的部分或整个外显子缺失,进而引发多发性内分泌肿瘤1综合征(MEN1)(图1A)。这些重排在大型测序数据集中占MEN1种系致病变异的约1-3%,但在临床怀疑MEN1的家族性队列中这一比例可能高达约10%(17)。尽管只有部分案例在核苷酸水平上得到了详细分析,但从多个家族的断裂点分析中发现了位于缺失区域两侧的Alu元件,支持NAHR是MEN1突变中的常见机制。
类似地,家族性孤立性垂体腺瘤(FIPA)中也报告了基因内的AIP缺失,其中一个家族的断裂点映射显示断裂点位于内含子Alu元件内部,表明Alu介导的重组是部分病例中的致病突变机制(18)。这些结构变异事件提供了直接的遗传证据,证明移动元件在肿瘤抑制基因位点上的结构可以驱动垂体肿瘤的发生。
除了MEN1和AIP之外,结构介导的基因组重排还与X连锁肢端肥大症(X-LAG)相关,其中Xq26.3区域的微重复包含GPR101基因,是早发性垂体肥大的原因(19)。断裂点分析显示,这些重排主要涉及基于复制的修复机制,如微同源性诱导的复制(20)。在一个病例中,还确定了Alu-Alu介导的重排(21),表明重复DNA结构也可能参与该综合征中的致病性重复形成。
迄今为止,这些Alu相关的结构事件仅在种系中得到记录,而在PitNETs中尚未系统地发现体细胞逆转录转座事件或体细胞移动元件插入(MEIs),这主要是因为现有的基因组数据集中缺乏长读长测序和MEI分析工具。尽管如此,这些发现强调了重复元件结构在垂体肿瘤发生中的重要性。

**PTEN基因的作用**
PTEN(磷酸酶和张力蛋白同源物)基因是PI3K/Akt/mTOR信号通路的关键抑制因子,对维持细胞稳态和生长调控至关重要。在PitNETs中,PTEN功能的破坏是肿瘤发生的基本驱动因素。在小鼠垂体前体细胞中条件性去除PTEN足以诱导催乳素瘤的形成,这种肿瘤在雌性中更为常见,突显了其在维持垂体完整性和内分泌调节中的不可或缺的作用(22)。
在人类肿瘤中,PTEN表达的降低通常与增殖能力的增强和侵袭性临床表型相关。这种降低常常伴随着关键致癌驱动因子的表达失调,例如PTTG(23),以及E3泛素连接酶NEDD4-1的表达上调,后者会加速PTEN的降解(24)。表观遗传机制,尤其是那些针对PTEN的microRNA,通过增强PI3K/Akt信号通路进一步促进肿瘤侵袭性(25, 26)。最近的研究强调,保持PTEN功能是垂体疾病中肿瘤发生和恶性潜能的关键决定因素(27, 28)。
除了这些已知的改变外,最近的证据还扩展了影响PTEN的结构机制范围。例如,在子宫内膜癌中,通过外显子组测序和RNA-seq证实,一个截短的LINE-1元件插入PTEN外显子6内(图1B)。这种插入仅出现在肿瘤组织中,而在正常组织中不存在,证实了其体细胞起源,并直接破坏了PTEN的编码区域,最终导致功能丧失(29)。这些事件可能解释了那些在没有传统突变或可检测到的表观遗传改变的情况下PTEN失活的病例,从而有助于更全面地理解PitNET的分子发病机制。目前尚未在垂体肿瘤中报道类似的PTEN体细胞LINE-1插入,这种机制是否参与PitNET的发病机制仍有待确定。

**体细胞LINE-1插入作为PI3K通路的潜在激活因子**
在多种肿瘤类型中已记录到PIK3CA(PI3K/AKT/mTOR通路的核心效应因子)的体细胞突变和扩增(30, 31, 32)。在垂体肿瘤中,PIK3CA的扩增和激活突变主要出现在侵袭性病例中,并与复发和增殖行为相关(33)。在结直肠癌中,通过全基因组测序和RNA-seq检测到PIK3CA 3′非编码区(3′ UTR)内的LINE-1插入,并确认了LINE-1/PIK3CA嵌合转录本的存在(34)。插入的元件包含一个功能性内启动子和一个poly(A)序列,表明这是一个活跃的逆转录转座事件。值得注意的是,即使在拷贝数没有增加的情况下,携带该插入的肿瘤中PIK3CA mRNA水平显著升高,这表明插入本身增强了基因表达。这种效应归因于LINE-1序列的启动子或增强子活性、通过可变 polyadenylation 稳定转录本以及破坏了天然3′ UTR中通常存在的microRNA结合位点。这一发现为逆转录转座子驱动的致癌信号通路激活提供了有力的机制证据,表明类似的非编码LINE-1插入也可能在PitNETs中导致PI3K通路的失调,尽管可识别的驱动突变较为罕见。系统地绘制PitNETs中的移动元件插入图谱仍然是未探索的领域,具有揭示其潜在机制的巨大潜力。

**转录组和表观遗传证据:PitNETs中移动组解压的现象**
尽管尚未有研究专门针对垂体肿瘤中的LINE-1或HERV家族进行 profiling,但在转录组水平上已经记录到移动元件的解压现象。在一项整合了134个PitNETs的DNA甲基化和RNA-seq数据的泛基因组分析中,PIT1(垂体特异性阳性转录因子1)谱系中的MGE表达增加,并与DNA甲基化丢失和染色体不稳定显著相关(35)。MGE的表达在整体水平上而非特定家族中观察到了,尚未区分LINE-1、SVA、Alu或HERV家族,因此PitNETs中MGE解压的具体贡献者和功能影响仍不清楚。然而,这些发现独立证实了PitNETs中移动组的失调,支持表观遗传侵蚀能解压某些肿瘤中的可移动元件的观点。
一项针对性腺激素生成细胞非功能性PitNETs的研究显示,与正常垂体组织相比,这些肿瘤中LINE-1发生整体低甲基化,且LINE-1甲基化与ORF1/ORF2转录水平呈负相关(36)。ORF1p蛋白在肿瘤中可检测到,但在正常组织中不存在,这表明在转录水平上LINE-1的沉默作用被解除。尽管ORF1p在侵袭性和非侵袭性肿瘤之间的表达没有显著差异,但使用5-azacytidine进行药物性低甲基化处理后,促性腺激素细胞系中的LINE-1表达进一步增加,这表明这些肿瘤仍然具有潜在的LINE-1去抑制敏感性。虽然没有观察到体细胞逆转录的证据,但这些结果首次功能性表明表观遗传侵蚀可以促进PitNETs中LINE-1的激活。ATRX的丢失以及有利于逆转录元件激活的染色质状态:ATRX(ATRX染色质重塑蛋白)编码一种SWI/SNF类染色质重塑蛋白,该蛋白在异染色质区域沉积H3.3 histone变体,通过抑制重复DNA来维持基因组稳定性(37)。ATRX与其组蛋白伴侣DAXX一起,通过促进H3K9me3/HP1α介导的异染色质组装并限制异常转录,保护脆弱的基因组区域,如端粒、着丝粒周围区域和富含可移动元件的位点(38, 39)。在多种恶性肿瘤中观察到ATRX功能丧失的突变,包括低级别胶质瘤、儿童胶质母细胞瘤、胰腺神经内分泌肿瘤、骨肉瘤和神经母细胞瘤(40),并且在临床侵袭性促肾上腺皮质激素分泌腺肿瘤和癌症中也有报道(41, 42)。从机制上看,ATRX/DAXX介导的染色质调控也延伸到HERVs和其他逆转录元件:该复合物在HERV位点沉积H3.3,并招募TRIM28/KAP1和H3K9甲基转移酶SETDB1来加强转录沉默,而ATRX、DAXX或H3.3的缺乏则会减少这些位点的H3K9me3水平,导致ERV的不适当转录(39, 38)。这些发现确立了ATRX作为重复基因组结构和逆转录元件抑制的核心守护者的角色(图2B)。因此,其失活可能在肿瘤进化过程中解除潜存的移动基因组活性,这一点对于PitNETs尤其重要,因为ATRX的丢失与侵袭性生物学行为有关。支持这一模型的实验证明,在小鼠中DAXX的缺失会导致内源性逆转录元件的去抑制(43),表明ATRX/DAXX功能障碍可能激活神经内分泌组织中的潜在移动基因组活性。

TP53的丢失和基因组监控功能的失效可能导致逆转录元件的活性:TP53是一个关键的基因组监控因子,它协调DNA损伤响应、复制压力控制和致癌转录程序的抑制(44)。TP53功能的丢失与PitNETs的侵袭性转化密切相关,其中TP53突变或p53的异常积累与侵袭性行为相关(42)。TP53通过抑制LINE-1启动子的转录、与piRNA沉默复合物的相互作用以及在重复DNA处维持异染色质来直接限制逆转录元件的活性(45)。p53通过与LINE-1 5′ UTR中的 motif结合,并促进这些位点上抑制性组蛋白标记的沉积,从而直接抑制人类LINE-1元件(46)。因此,p53的丢失或其结合位点的删除会导致LINE-1活性增强(图2C)。同时,p53的缺乏会促进与LINE-1序列相关的染色体重排,并触发依赖于LINE-1编码的逆转录酶的炎症途径(46)。McKerrow等人对乳腺、卵巢、子宫内膜和结肠癌症的多组学数据重新分析表明,LINE-1表达与TP53突变和拷贝数改变负担呈正相关,支持LINE-1激活与肿瘤基因组不稳定之间的机制联系(McKerrow等人(47))。LINE-1表达还与DNA复制机制的组成部分一致,提示其去抑制可能加剧复制压力(47)。最近的机制数据进一步表明,TP53通过抑制LINE-1衍生的基因组压力来发挥作用:在p53缺陷细胞中,p53的丢失会导致LINE-1的去抑制、逆转录过程中产生的RNA-DNA杂交体(R-loop)的积累以及基因毒性压力,这些可以通过逆转录酶抑制来缓解(48)。从机制上看,p53与SETDB1和G9a合作,在LINE-1 5′UTR处沉积H3K9me3,维持异染色质抑制并防止R-loop介导的基因组不稳定。尽管尚未直接研究TP53丢失对PitNETs的移动基因组影响,但在侵袭性PitNETs中观察到的p53功能障碍、治疗抵抗性和染色质重塑之间的联系支持了TP53失活与逆转录元件重新激活之间的可能联系。这一尚未探索的机制轴可能有助于解释为什么p53缺陷的PitNETs表现出转录混乱和治疗逃逸表型,并且是转化研究的优先方向。

逆转录拷贝产生的lncRNAs的调控影响:RPSAP52–HMGA2轴:除了逆转录外,可移动元件还通过其對长链非编码RNA(lncRNAs)的贡献来影响内分泌肿瘤的转录组(49)。大约30%的人类lncRNA序列包含来自TE的片段(50),这些片段可以影响RNA的稳定性、翻译和染色质招募,使lncRNAs能够作为调控枢纽发挥作用。RPSAP52就是一个例子,它是一种由逆转录拷贝产生的lncRNA,其过表达可促进PitNETs中的肿瘤发生过程(51)。逆转录拷贝,也称为加工过的伪基因,是通过LINE-1机制由mRNA介导的基因复制生成的(52)。逆转录拷贝产生的RNA作为功能调节因子在癌症中的作用日益显著,通过与RNA结合蛋白相互作用、影响染色质动态和转录程序(53)。位于12号染色体上的RPSAP52大约有880个碱基对,与其在3号染色体上的祖先基因RPSA(核糖体蛋白SA)有约75%的同一性(图3A),并且包含与HMGA家族成员(特别是HMGA1和HMGA2)的反义区域(51, 52)。值得注意的是,RPSAP52是灵长类动物特异的,表明其功能具有进化保守性(52)。

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图3. 逆转录拷贝RPSAP52对miR-15/16调控和肿瘤生长的影响。(A) RPSAP52是RPSA基因(3号染色体)的逆转录拷贝,当转录的RPSA mRNA通过LINE-1活动逆转录并整合到12号染色体时产生。由于它来源于加工过的mRNA,因此缺乏内含子和调控元件,被截断,并带有poly-A尾部。与大多数非功能性逆转录拷贝不同,RPSAP52被转录为功能性lncRNA。(B) 肿瘤抑制因子miR-15和miR-16通过靶向和降解HMGA1/2 mRNA来抑制垂体肿瘤的生长,从而阻断这些致癌蛋白的翻译。然而,高表达的RPSAP52 lncRNA作为竞争性内源性RNA(ceRNA)或microRNA海绵,捕获miR-15/16,阻止miR-15/16与HMGA1/2 mRNA结合,从而解除HMGA1/2的翻译并促进细胞增殖和肿瘤生长。从功能上讲,RPSAP52通过一种涉及捕获miR-15/16家族成员和IGF2BP2介导的mRNA稳定的竞争性内源性RNA机制来促进HMGA2的表达(54, 55)(图3B)。在PitNETs中,其过表达加速了G1-S细胞周期的转换,并伴随着HMGA1/2表达的增加(51)。在其他肿瘤模型中,RPSAP52也通过IGF2BP2促进HMGA2的稳定,提示存在保守的转录后调控轴。重要的是,这种活性似乎可以通过治疗进行靶向:在卵巢癌模型中,反义LNA–GapmeRs或shRNA介导的RPSAP52沉默在体外和体内(PDOX模型)中均减少了肿瘤生长,证明了移动基因组衍生物转录本的可治疗性,并为基于RNA的疗法开辟了转化研究途径(56)。此外,已鉴定出其他逆转录拷贝,包括来自HMGA1的那些,它们作为miRNA海绵保护HMGA转录本免受抑制,并在PitNETs中显著过表达(57)。这表明逆转录拷贝作为治疗靶点和诊断及预测生物标志物的潜力是一个相对未探索的领域。

这一例子展示了逆转录转录本如何被利用来维持致癌基因表达网络,支持了逆转录元件衍生的RNA可能促进PitNETs进展的更广泛概念。

PitNETs中HERV激活的证据:HERVs是来自古老生殖细胞感染的外源逆转录病毒的LTR逆转录元件,现已固定于人类基因组中,约占我们DNA的8%(58)。尽管大多数HERV位点由于累积突变而失去了编码能力,但仍有约3,000个位点保持转录活性,并具有能够作为替代启动子和增强子的调控LTR(8)。在正常组织中,HERV表达通过DNA甲基化和基于染色质的机制受到严格抑制。然而,癌症中的表观遗传失调可能导致HERV重新激活(59)。与被动地观察基因组不稳定性不同,HERVs通过重新连接基因调控网络、生成致癌lncRNAs、通过dsRNA/病毒模拟调节先天免疫感应以及影响肿瘤塑性和免疫逃逸来主动改变肿瘤行为(11, 60)。重要的是,HERV的活性不仅在机制上具有相关性,而且在治疗上也具有可行性(61)。因此,HERVs现在被认为是肿瘤学中的可治疗靶点,已有多种策略正在开发中,包括HERV-K Env导向的CAR-T细胞、HERV-E限制的TCR疗法(NCT03354390)、HERV衍生的新抗原疫苗、针对HERV的抗体以及使用HERV肽刺激树突状细胞,这在多种癌症中显示出转化可行性(62)。到目前为止,关于PitNETs中HERV激活的证据仍然有限。在最全面的研究中,分析了117个涵盖所有主要谱系的PitNETs的HERV转录本表达(63)。Syncytin-1(ERVW-1包膜)相对于正常腺垂体而言普遍上调,定量RT-PCR确认了ACTH-、GH-、PRL免疫阳性和非功能性肿瘤中多个HERV衍生包膜基因(ERVW-1、ERV3-1、envT和envFc2)的共上调,表明HERV去抑制是PitNETs中谱系独立的转录组特征。从机制上看,HERV表达与肿瘤细胞中磷酸化的CREB(pCREB-Ser133)共定位,原代PitNET培养在CRH或forskolin刺激后上调了ERV转录本,表明cAMP–PKA通路可能是ERV在垂体细胞中激活的潜在上游调节器。虽然没有进行功能测定来评估HERVs在增殖、谱系分化或激素分泌中的作用,但这项工作表明PitNETs存在于有利于HERV转录的染色质环境中,为探索垂体肿瘤发生中的逆转录元件失调提供了分子基础。因此,移动基因组生物学不仅是PitNET研究中的一个重大空白,也是进行机制发现和治疗创新的一个可行且可测试的前沿领域。

尽管尚未在PitNETs中直接研究TP53丢失对移动基因组的影响,但在侵袭性PitNETs中观察到的p53功能障碍、治疗抵抗性和染色质重塑之间的关联支持了TP53失活与逆转录元件重新激活之间的可能联系。这一未探索的机制轴可能有助于解释为什么p53缺陷的PitNETs表现出转录混乱和治疗逃避表型,并且是转化研究的优先方向。

调节性影响的逆转录拷贝衍生的lncRNAs:RPSAP52–HMGA2轴:除了逆转录外,可移动元件还通过其对长链非编码RNA(lncRNAs)的贡献来塑造内分泌肿瘤的转录组(49)。大约30%的人类lncRNA序列包含来自TE的片段(50),这些片段可以影响RNA的稳定性、翻译和染色质招募,使lncRNAs能够作为调控枢纽发挥作用。RPSAP52提供了一个证据,这是一种由逆转录拷贝产生的lncRNA,其过表达可促进PitNETs中的肿瘤发生过程(51)。逆转录拷贝,也称为加工过的假基因,是通过mRNA介导的复制生成的基因拷贝(52)。逆转录拷贝衍生的RNA作为功能调节因子在癌症中的作用日益明显,它们通过参与RNA-RNA竞争、与RNA结合蛋白相互作用以及影响染色质动态和转录程序(53)。位于12号染色体上的RPSAP52长约880个碱基对,与其在3号染色体上的祖先基因RPSA具有约75%的同一性(图3A),并包含与HMGA家族成员(特别是HMGA1和HMGA2)的反义区域(51, 52)。值得注意的是,RPSAP52是灵长类动物特异的,表明其功能具有进化保守性。

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图3. 逆转录拷贝RPSAP52对miR-15/16调控和肿瘤生长的影响。(A) RPSAP52是RPSA基因(3号染色体)的逆转录拷贝,当转录的RPSA mRNA通过LINE-1活动逆转录并整合到12号染色体时产生。由于它来源于加工过的mRNA,因此缺乏内含子和调控元件,被截断,并带有poly-A尾部。与大多数非功能性逆转录拷贝不同,RPSAP52被转录为功能性lncRNA。(B) 肿瘤抑制因子miR-15和miR-16通过靶向和降解HMGA1/2 mRNA来抑制垂体肿瘤的生长,从而阻止这些致癌蛋白的翻译。然而,高表达的RPSAP52 lncRNA作为竞争性内源性RNA(ceRNA)或microRNA海绵,捕获miR-15/16,阻止它们与HMGA1/2 mRNA结合,从而释放HMGA1/2的翻译并促进不受控制的细胞增殖和肿瘤生长。从功能上讲,RPSAP52通过一种涉及捕获miR-15/16家族成员和IGF2BP2介导的mRNA稳定的竞争性内源性RNA机制来促进细胞增殖(54, 55)(图3B)。在PitNETs中,其过表达加速了G1–S细胞周期的转换,并伴随着HMGA1/2表达的增加(51)。在其他肿瘤模型中,RPSAP52同样通过IGF2BP2促进HMGA2的稳定,表明存在保守的转录后调控轴。重要的是,这种活性似乎是可以治疗的:在卵巢癌模型中,反义LNA–GapmeRs或shRNA介导的RPSAP52沉默在体外和体内(PDOX模型)中均减少了肿瘤生长,证明了移动基因组衍生物转录本的可治疗性,并为基于RNA的疗法开辟了转化研究途径。

此外,还包括来自HMGA1的逆转录拷贝,它们作为miRNA海绵保护HMGA转录本免受抑制,并在PitNETs中显著过表达(57)。这表明逆转录拷贝作为治疗靶点和诊断及预后生物标志物的潜力是一个相对未探索的领域。这些包括染色质重塑缺陷,如ATRX/DAXX缺失、TP53功能障碍和表观遗传侵蚀,所有这些都在临床上具有侵袭性的肿瘤和垂体癌中尤为突出。未来研究的重点将是确定移动组(mobilome)活动是否促成了垂体神经内分泌肿瘤(PitNETs)行为的关键转变,包括谱系分化丧失、侵袭性生长、治疗抵抗性和转移潜力(表1)。这需要综合评估表观遗传可塑性,明确去分化的PitNETs是否表现出LINE-1或HERV元件的去抑制;基因组不稳定性,通过检测 retroelement 活动是否在垂体特异性基因网络中产生结构变异或转录干扰;以及肿瘤-免疫相互作用,通过评估 retroelement 产生的双链 RNA 是否参与先天抗病毒途径或在侵袭性肿瘤中塑造免疫微环境。

表1. 关键未解问题及探索 PitNETs 中移动组的研究方法。

**核心问题** | **实验方法** | **潜在意义**
--- | --- | --- |
| PitNETs 中的体细胞逆转录** | 在 PitNET 队列中使用全基因组或长读长测序,并结合 TE(可移动元件)分析;将 LINE-1/Alu/SVA 插入的存在及其基因组背景与肿瘤亚型、侵袭性、复发和治疗反应相关联。 | 明确体细胞 MEI(移动元素插入)是否对肿瘤驱动机制和侵袭性行为有贡献;识别可用于精细风险分层的 MEI 基因标记。 |
| 表观遗传重新激活和 TE/HERV 表达** | 重新分析现有的 RNA-seq 和甲基化数据集,明确量化 TE/HERV 的激活情况;比较不同垂体谱系、分子亚群以及侵袭性和惰性肿瘤之间的移动组特征。 | 定义特定谱系和亚型的移动组表达模式;将表观基因组侵蚀与 TE/HERV 激活联系起来,并生成 PitNET 亚分类的候选标记。 |
| 功能后果和基因组不稳定性** | 使用垂体肿瘤模型(细胞系、原代培养物和类器官)干扰 LINE-1 和选定的 HERV 位点,评估 DNA 损伤、基因组不稳定性、细胞周期进程和细胞可塑性。 | 提供机制证据,证明移动组激活不仅仅是旁观者,而是可以驱动 PitNET 细胞的基因组不稳定性和表型变化,揭示潜在的脆弱性。 |
| 移动组产生的非编码 RNA 的调控影响** | 通过功能丧失和获得研究以及转录组分析,剖析已参与 PitNET 生物学的移动组衍生转录本(如 RPSAP52)的作用。 | 明确特定移动组衍生 RNA 如何重新连接致癌网络和谱系程序;识别可作为药物靶点的调控中心。 |
| 与移动组相关的免疫特征** | 将移动组测序结果与干扰素和免疫途径特征以及现有的 PitNET 免疫微环境数据(包括与 HERV 相关的“病毒模拟”程序)整合起来。 | 确定移动组激活是否促进免疫逃逸或炎症表型;为探索依赖于逆转录酶的免疫治疗策略提供依据。 |

**注:**
- “PitNETs”指的是垂体神经内分泌肿瘤;
- “TE”指可移动元件(transposable element);
- “HERV”指人类内源性逆转录病毒(human endogenous retrovirus);
- “LINE-1”和“Alu”是常见的可移动核元件;
- “MEIs”代表移动元素插入(mobile element insertions);
- “RNA-seq”指 RNA 测序;
- “WGS”指全基因组测序;
- “ncRNA”指非编码 RNA;
- “IFN”指干扰素(interferon)。

**核心未解问题是:**PitNETs 中移动组激活究竟是真正的致癌驱动因素,还是由表观基因组紊乱引起的伴随现象,又或是促进肿瘤在治疗压力下进化的适应机制。回答这一问题将完善当前的垂体肿瘤发生模型,并开辟新的转化医学途径,包括开发基于 retroelement 的生物标志物和针对内源性逆转录酶活性或病毒模拟途径的治疗策略。

**利益声明:**
作者声明不存在可能影响工作公正性的利益冲突。

**资金支持:**
资金支持详细信息详见“致谢”部分。
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