RAR相关孤儿受体A; RORA

RAR相关孤儿受体α
RZR-α；RZRA
视黄酸结合受体α

HGNC 批准的基因符号：RORA

细胞遗传学位置：15q22.2 基因组坐标（GRCh38）：15:60,488,283-61,229,301（来自 NCBI）

▼ 克隆和表达

Becker-Andre 等人（1993）认为他们称之为 RZR-α（RZRA）的基因是类固醇激素核受体超家族新亚家族的成员，该家族包括类固醇、类维生素A和甲状腺激素的受体，以及大量相关的“孤儿”受体，如此命名是因为它们的配体未知。贝克尔-安德烈等人（1993）通过人内皮细胞 RNA 的简并 PCR 鉴定了 RZRA。该受体的序列与视黄酸受体（RARA; 180240）的 α 形式有 70% 的同一性。Northern 印迹分析检测到，在大多数测试器官中，RZRA 表达主要为 15 kb mRNA，其中在外周血白细胞中表达最高。还发现了与 RZRA 的 468 个氨基酸编码序列长度更接近对应的其他条带。

吉盖尔等人（1994）使用人 RARA 的 DNA 结合域作为探针，从大鼠脑 cDNA 文库中鉴定出 ROR-α（RORA）。在大鼠中，发现了由选择性剪接产生的 4 种不同亚型。每种异构体都具有共同的 DNA 结合域和推定的配体结合域，但具有不同的 N 端序列。α-1 和 α-2 亚型与激素反应元件结合，但具有不同的特异性。α-2 同工型在位于细胞色素 c 处理的假基因的负链上的外显子内包含一个功能重要的子结构域。

卡尔伯格等人（1994）报道了RZRA和RZRB的完整cDNA序列（RORB；601972）。Carlberg 等人使用体外结合测定（1994）表明 RZRA 可以作为单体或同型二聚体与视黄酸反应元件结合。在单体或同二聚体结合位点上，RZRA 显示出血清增强的反式激活活性。

▼ 测绘

Giguere 等人的地图（1995）使用人类 ROR-α-1 cDNA 通过荧光原位杂交将该基因定位到染色体 15q21-q22。通过种间回交作图分析，他们将小鼠基因定位到小鼠9号染色体的中央区域。

▼ 基因功能

Meyer 等人（2000）表明RORA基因和RORC（602943）基因，但不RORB基因，在源自骨髓的间充质干细胞中表达。经历成骨分化的细胞显示出增加的信使信号表达。他们发现，与杂合动物和野生型同窝动物相比，纯合“staggerer”突变体的长骨较薄，并且 sg/sg 动物的骨骼是骨质减少的。他们得出的结论是，Rora 基因的产物很可能通过直接调节骨基质成分发挥作用。

Ueda 等人使用基于基因组、分子和细胞生物学技术的系统生物学方法（2002）分析了光/暗循环和持续黑暗下的视交叉上核和肝脏全基因组表达模式。上田等人（2002）确定了新鉴定的循环基因的人类直系同源物的转录起始位点，然后进行生物信息学搜索，以寻找一天中特定时间的表达与转录起始位点周围的转录因子反应元件之间的关系。上田等人（2002）证明了 Rev-ErbA（602408）/ROR 响应元件在昼夜节律夜间基因表达中的作用，其与 BMAL1（602550）振荡同相，与 PER2（603426）振荡反相。上田等人（2002）使用体外验证系统验证了他们的观察结果，其中用时钟控制报告载体瞬时转染的培养成纤维细胞表现出强大的昼夜节律生物发光。上田等人（2002）在视交叉上核中发现了 7 个循环基因，其直系同源物的启动子区域具有推定的 cAMP 反应元件（CRE:TGACGT），其阶段巩固到主观日。上田等人（2002）还在视交叉上核中发现了10个循环基因，其直向同源物的启动子区域具有推定的Rev-ErbA/ROR反应元件（AGGTCA），Rev-ErbA和ROR家族成员与其结合。鉴定出的 10 个基因包括 BMAL1 和 E4BP4（605327），它们在视交叉上核和肝脏中表现出与 PER2 振荡类似的昼夜节律表达反相。上田等人。

Coste 和 Rodriguez（2002）确定，在人肝细胞中转染和表达的 REV-ERB-α 特异性抑制 APOC3（107720）启动子活性。通过缺失和定点诱变实验，他们表明 REV-ERB-α 与 APOC3 基因近端启动子中的一个元件结合，该元件也是 ROR-α-1 元件。他们提供了 REV-ERB-α 和 ROR-α-1 在调节 APOC3 启动子方面的串扰的证据。

为了从系统层面理解调节生物钟的转录回路，Ueda 等人（2005）在对进化保守的顺式元件的全面监测和转录动力学的测量中，鉴定了 16 个时钟和时钟控制基因上的时钟控制元件。上田等人（2005）发现 E 框（CACGTG）和 E-prime 框（CACGTT）按照抑制子先于激活子的模式控制 Per1（602260）、Nr1d2（602304）、Per2、Nr1d1、Dbp（124097）、Bhlhb2（604256）和 Bhlhb3（606200）转录的表达，导致转录延迟等活动。RevErbA/ROR 结合元件还通过抑制子-先于激活子模式调节 Arntl（602550）、Npas2（603347）、Nfil3、Clock（601851）、Cry1（601933）和 Rorc 的转录活性。DBP/E4BP4 结合元件通过阻遏-反相-激活机制控制 Per1、Per2、Per3（603427）、Nr1d1、Nr1d2、Rora 和 Rorb 的表达，从而产生高幅度转录活性。上田等人（2005）认为 E/E-prime 框的调节是哺乳动物生物钟的拓扑脆弱性，这一概念已使用体外表型测定系统进行了功能验证。

脊髓小脑共济失调-1（SCA1; 164400）是一种神经退行性疾病，由编码共济失调蛋白-1（ATXN1; 601556）中多聚谷氨酰胺片段的 CAG 三核苷酸重复序列扩增引起。Serra 等人使用 SCA1 的条件转基因小鼠模型（2006）表明，与突变型 ATXN1 的出生后早期表达相比，延迟突变型人类 ATXN1 的出生后表达直至小脑成熟完成，可导致成人疾病严重程度大幅降低。微阵列分析显示，在 SCA1 转基因小鼠的浦肯野细胞中，Rora 调节的基因在疾病早期被下调。SCA1 转基因小鼠的浦肯野细胞中 Rora mRNA 和蛋白水平降低，突变体 ATXN1 对 Rora 蛋白水平的影响似乎与其对 Rora mRNA 水平的影响无关。Rora 的部分缺失增强了转基因小鼠中突变 ATXN1 的致病性。免疫共沉淀和下拉分析表明存在包含 Atxn1、Rora 和 Rora 共激活剂 Tip60（HTATIP; 601409）的复合物，其中 Atxn1 和 Tip60 直接相互作用。塞拉等人（2006）得出结论，RORA 和 TIP60 在 SCA1 中发挥作用，并提出他们的发现提供了一种机制，通过该机制，小脑发育受损会导致成人神经退行性变的严重程度。

索尔特等人（2011）提出了 SR1001，一种高亲和力合成配体，是新型化合物中的第一个，对 ROR-α 和 ROR-γ-t（602943）具有特异性，可抑制 TH17 细胞分化和功能。SR1001 特异性结合 ROR-α 和 ROR-γ-t 的配体结合结构域，诱导配体结合结构域内的构象变化，其中包括 helix-12 的重新定位，并导致对共激活子的亲和力降低和对辅阻遏物的亲和力增加，从而抑制受体的转录活性。SR1001 抑制小鼠 TH17 细胞的发育，这一点通过抑制 interleukin-17A（603149）基因表达和蛋白质产生来证明。此外，当添加到分化的鼠或人 TH17 细胞中时，SR1001 会抑制细胞因子的表达。最后，SR1001 有效抑制了小鼠自身免疫性疾病的临床严重程度。索尔特等人（2011）得出的结论是，他们的数据证明了靶向孤儿受体 ROR-α 和 ROR-γ-t 来特异性抑制 TH17 细胞分化和功能的可行性，并表明这类新型化合物在治疗自身免疫性疾病方面具有潜在用途。

通过定量 RT-PCR 分析，Matsuoka 等人（2017）表明，CLDND1（619677）表达和 ROR-α 表达在大鼠组织和人类细胞培养物的转录水平上直接相关。ROR-α 通过与 CLDND1 启动子区域的 ROR-α 响应元件结合来激活 CLDND1 转录。ROR-α 的敲低减少了人脑内皮细胞中 CLDND1 的转录。

崔等人（2019）表明软骨细胞中胆固醇代谢的 CH25H（604551）-CYP7B1（603711）-ROR-α 轴是骨关节炎发病机制的重要分解代谢调节因子。他们发现，小鼠骨关节炎软骨细胞的胆固醇水平升高，因为胆固醇羟化酶（CH25H 和 CYP7B1）的摄取增强、上调以及氧化甾醇代谢物的产生增加。小鼠关节组织中 CH25H 或 CYP7B1 的腺病毒过度表达引起实验性骨关节炎，而这些羟化酶的敲除或敲低则消除了骨关节炎的发病机制。此外，ROR-α被发现可以通过改变胆固醇代谢来介导骨关节炎的诱导。崔等人。

▼ 分子遗传学

Guissart 等人在 11 名患有智力发育障碍（伴有或不伴有癫痫和小脑性共济失调）的无关患者中（IDDECA; 618060）（2018）鉴定了 RORA 基因中的杂合突变（参见例如 600825.0001-600825.0005）。这些突变通过全外显子组测序进行鉴定，并在可能的情况下通过桑格测序进行确认。除一名收养的患者外，所有突变均被证实是从头发生的。这些患者是通过几个研究中心之间的合作确定的。有5个错义突变、4个移码突变、1个剪接位点突变和1个无义突变。其中两个错义变体（S409R 和 R462Q）对应到配体结合域，3 个（G92A、K94R 和 C90S）对应到 DNA 结合域。与野生型相比，斑马鱼 rora 基因（roraa）的直系同源基因的敲除导致小脑体积减小，浦肯野细胞和颗粒细胞层的尺寸减小。roraa 缺失斑马鱼的体内互补研究表明，野生型人类 RORA 可以挽救小脑表型。DNA 结合域中 2 个人类错义突变（G92A 和 K94R）的表达导致早期发育缺陷，包括死亡率增加、前部结构尺寸减小和尾部延伸失败。该表型比变形体表型更严重，表明毒性作用占主导地位。相反，配体结合域中R462Q错义变体的表达不会引起形态缺陷，也不会挽救小脑缺陷，表明这种突变导致功能丧失。吉萨特等人（2018）表明，这些突变具有不同的致病机制，要么是单倍体不足，要么是显性毒性作用，具体取决于它们在配体结合域或 DNA 结合域中的定位。具有功能丧失突变的患者往往有轻度智力障碍并伴有自闭症特征，而 3 名具有潜在显性毒性变异的个体则有更严重的智力障碍、共济失调和小脑萎缩。然而，患者之间存在显着的表型重叠。具有功能丧失突变的患者往往有轻度智力障碍并伴有自闭症特征，而 3 名具有潜在显性毒性变异的个体则有更严重的智力障碍、共济失调和小脑萎缩。然而，患者之间存在显着的表型重叠。具有功能丧失突变的患者往往有轻度智力障碍并伴有自闭症特征，而 3 名具有潜在显性毒性变异的个体则有更严重的智力障碍、共济失调和小脑萎缩。然而，患者之间存在显着的表型重叠。

▼ 动物模型

小鼠隐性突变“staggerer”（sg）与浦肯野细胞发育过程中的细胞自主缺陷导致的严重小脑共济失调有关。这些细胞数量减少，并表现出不成熟的形态、突触排列、生化特性和基因表达。此外，sg杂合子表现出加速的树突萎缩和细胞损失，表明sg在成熟的浦肯野细胞中发挥作用。免疫系统的某些功能也会受到影响。汉密尔顿等人（1996）将 sg 对应到小鼠 9 号染色体上的 160 kb 间隔，该间隔被发现包含编码 Rora 的基因，Rora 是核激素受体超家族的成员。此外，还发现 sg 小鼠的 Rora 基因存在缺失，从而阻止了配体结合同源结构域的翻译。根据这些结果，他们提出了一个模型，其中 Rora 与甲状腺激素信号通路相互作用以诱导浦肯野细胞成熟。Matysiak-Scholze 和 Nehls（1997）发现，Rora 基因的 4 种不同亚型是通过替代启动子使用和外显子剪接组合产生的，且其 DNA 结合特性不同，其中 Rora1 和 Rora4 亚型在小鼠小脑和人类小脑中特异性共表达。因此，鼠 Rora 基因的至少 2 个亚型受到与 sg 表型相关的基因组缺失的影响。Rora1 和 Rora4 小脑特异性共调节的发现表明，浦肯野细胞发育需要受 Rora1 和 Rora4 同工型调节的不同靶基因组。Matysiak-Scholze 和 Nehls（1997）发现，Rora 基因的 4 种不同亚型是通过替代启动子使用和外显子剪接组合产生的，且其 DNA 结合特性不同，其中 Rora1 和 Rora4 亚型在小鼠小脑和人类小脑中特异性共表达。因此，鼠 Rora 基因的至少 2 个亚型受到与 sg 表型相关的基因组缺失的影响。Rora1 和 Rora4 小脑特异性共调节的发现表明，浦肯野细胞发育需要受 Rora1 和 Rora4 同工型调节的不同靶基因组。Matysiak-Scholze 和 Nehls（1997）发现，Rora 基因的 4 种不同亚型是通过替代启动子使用和外显子剪接组合产生的，且其 DNA 结合特性不同，其中 Rora1 和 Rora4 亚型在小鼠小脑和人类小脑中特异性共表达。因此，鼠 Rora 基因的至少 2 个亚型受到与 sg 表型相关的基因组缺失的影响。Rora1 和 Rora4 小脑特异性共调节的发现表明，浦肯野细胞发育需要受 Rora1 和 Rora4 同工型调节的不同靶基因组。Matysiak-Scholze 和 Nehls（1997）发现亚型 Rora1 和 Rora4 在小鼠小脑和人类小脑中特异性共表达。因此，鼠 Rora 基因的至少 2 个亚型受到与 sg 表型相关的基因组缺失的影响。Rora1 和 Rora4 小脑特异性共调节的发现表明，浦肯野细胞发育需要受 Rora1 和 Rora4 同工型调节的不同靶基因组。Matysiak-Scholze 和 Nehls（1997）发现亚型 Rora1 和 Rora4 在小鼠小脑和人类小脑中特异性共表达。因此，鼠 Rora 基因的至少 2 个亚型受到与 sg 表型相关的基因组缺失的影响。Rora1 和 Rora4 小脑特异性共调节的发现表明，浦肯野细胞发育需要受 Rora1 和 Rora4 同工型调节的不同靶基因组。

▼ 等位基因变异体（5 个选定示例）：.

0001 智力发育障碍伴癫痫和小脑性共济失调
RORA，1-BP DEL，1019G
在一名 10 岁法国女孩（患者 6）中，她患有智力发育障碍、癫痫和小脑性共济失调（IDDECA; 618060），Guissat 等人（2018）在 RORA 基因的外显子 7 中发现了一个从头杂合的 1-bp 缺失（c.1019delG, NM_134261.2），导致配体结合域内的移码和提前终止（Arg340ProfsTer17）。该突变是通过全外显子组测序发现并经桑格测序证实的，但在gnomAD或外显子组变异服务器数据库中并未发现。患者成纤维细胞显示出正常水平的 RORA 蛋白，表明该突变不会导致无义介导的 mRNA 衰减。然而，预计该突变会导致配体结合结构域部分截断。吉萨特等人（2018）假设这种突变可能导致显性毒性作用。

.0002 伴有癫痫和小脑共济失调的智力发育障碍
Rora，2-BP DEL，804GT
在一名患有智力发育障碍、癫痫和轻度小脑共济失调（IDDECA；618060）的 3 岁女孩（患者 5）中，Guissat 等人（2018）在 RORA 基因中发现了一个从头杂合的 2-bp 缺失（c.804_805delGT, NM_134261.2），导致移码和提前终止（Ser269HisfsTer13）。该突变是通过全外显子组测序发现的，并通过桑格测序证实。预计该突变会导致配体结合结构域的完全截断和/或无义介导的 mRNA 衰减和单倍体不足。

.0003 不伴有癫痫或小脑性共济失调的智力发育障碍
Rora，ARG462GLN
在一名 4 岁德国男孩（患者 8）中，患有不伴有癫痫或小脑性共济失调的智力发育障碍（IDDECA；618060），Guissat 等人（2018）在 RORA 基因的外显子 10 中鉴定出从头杂合的 c.1385G-A 转换（c.1385G-A，NM_134261.2），导致配体结合结构域中的保守残基处的 arg462 至 gln（R462Q）取代。该突变是通过全外显子组测序发现并经桑格测序证实的，在gnomAD、ExAC或Exome Variant Server数据库中未发现该突变。

.0004 不伴有癫痫和小脑共济失调的智力发育障碍
Rora，GLY92ALA
对于一名来自爱沙尼亚的 3.5 岁男孩（患者 2），患有不伴有癫痫和小脑共济失调的智力发育障碍（IDDECA; 618060），Guissat 等人（2018）在 RORA 基因的外显子 3 中鉴定出从头杂合的 c.275G-C 颠换（c.275G-C, NM_134261.2），导致 DNA 结合结构域中的保守残基处发生 gly92 至 ala（G92A）取代。该突变是通过全外显子组测序发现并经桑格测序证实的，在gnomAD、ExAC或Exome Variant Server数据库中未发现该突变。

.0005 伴有癫痫和小脑共济失调的智力发育障碍
Rora，LYS94ARG
对于一名患有伴有癫痫和小脑共济失调的智力发育障碍（IDDECA；618060）的 6 岁法国女孩（患者 3），Guissat 等人（2018）在 RORA 基因的外显子 3 中鉴定出从头杂合的 c.281A-G 转变（c.281A-G，NM_134261.2），导致 DNA 结合结构域中的保守残基处发生 lys94 到 arg（K94R）的取代。该突变是通过全外显子组测序发现并经桑格测序证实的，在gnomAD、ExAC或Exome Variant Server数据库中未发现该突变。