
Hippo-YAP信号通路作为肿瘤抑制的一个重要信号通路,具有调节器官大小和维持细胞增殖与凋亡的动态平衡等功能。研究发现YAP可以通过影响细胞的增殖、凋亡等从而参与肿瘤的发生、发展。文章就Hippo-YAP信号通路在肿瘤中的作用及其机制进行综述。
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近年来的研究发现,Hippo信号通路在保持组织器官的大小和肿瘤的发生、发展中有着非常重要的意义。Hippo通路通过多种肿瘤抑制因子组成的激酶链调节细胞的增殖和凋亡之间的动态平衡。Yes相关蛋白(Yes-associated protein, YAP)是经典Hippo信号通路的主要效应因子,被Wts磷酸化而失活。近年的研究证明,YAP是一个癌基因,作为Hippo信号通路的下游信号分子,YAP具有促进细胞增殖、抑制细胞凋亡、导致细胞接触性抑制丧失及促进细胞恶性转化的作用[1]。现就YAP在相关器官及肿瘤中的表达情况进行综述。
研究发现,YAP蛋白能够促进正常骨骼肌的增生,在调节骨骼肌纤维大小与质量上扮演着重要的角色[2],可以减轻神经性肌肉的萎缩。Kim等[3]在研究肌动蛋白的重塑中,也发现YAP具有重要的作用。另外,通过Hippo信号通路,YAP可以促进肠干细胞及祖细胞的增殖及分化为杯状细胞,从而在肠上皮的更新、重建中起着重要的作用[4]。
前列腺癌是男性最常见的恶性肿瘤之一,许多国家发病率在逐年增加,据估计,5 %~10%的前列腺癌和基因相关。Zhang等[5]通过对前列腺癌的研究发现,YAP能够促进前列腺上皮细胞的增殖与迁移,对前列腺癌的发生具有重要的作用。
肾细胞癌常发生于55~62岁的成年人,偶发于儿童,男女发生比例约2∶1,吸烟及高血压者易患此病,偶有家族史的报道。Cao等[6]通过定量反转录-聚合酶链反应(RT-PCR)及免疫组织化学研究YAP在肾透明细胞癌及相邻正常肾组织的表达水平中发现,YAP mRNA和蛋白在肾透明细胞癌组织中的表达水平高于相邻正常肾组织,YAP蛋白在肾透明细胞癌组织中的表达与临床分期和分化显著相关,得出YAP是肾透明细胞癌潜在致癌基因的结论。
食管癌常发生于50岁以上的男性,在中国相对常见,可发生于食管任何部位,最常见于食管中或下1/3。Muramatsu等[7]发现在120例食管鳞状细胞癌的组织标本中,69例细胞核YAP表达阳性,74例细胞质表达阳性,而在正常的食管鳞状上皮中,YAP主要表达于细胞核,且表达具有显著差异性,由此得出食管鳞状细胞癌细胞中YAP的促增殖作用依赖于YAP的表达水平。
胃癌患者大多年龄超过50岁,但是年轻患者也不在少数。其发病机制与环境因素密切相关,然而越来越多的证据表明,遗传倾向至少在部分患者中可能也具有重要的作用。Zhou等[8]应用RT-PCR及免疫组织化学方法,表明YAP在胃癌的发生、侵袭及转移中有重要作用,提示YAP基因可能是胃癌发生、发展的潜在机制。Jiao等[9]研究发现,通过VGLL4抑制YAP结合TEAD,可有效控制胃癌肿瘤细胞在体内及体外生长。
胰腺癌是恶性程度最高的肿瘤之一。其发病率及病死率均逐年升高。李晓宇等[10]研究了45例胰腺癌组织中YAP的表达情况,阳性表达率为93.33 %,15例正常胰腺组织中YAP阳性表达率为26.67 %,两组间的表达差异具有统计学意义(P< 0.01)。在胰腺癌组织中YAP的表达与肿瘤分化程度密切相关(P=0.048),说明YAP可能在胰腺癌的发生、发展中发挥重要作用,并有可能成为胰腺癌治疗中新的靶点。
肝癌在我国每年约造成10万人死亡,患者多为50岁以上,男性比女性常见,尤其在伴有肝硬化的情况下。向邦德等[11]分析了30岁以下原发性肝癌的临床特点发现,年轻人发生肝癌预后较差。通过对大量的人肝癌组织和正常肝组织的检测分析,发现YAP的表达和肿瘤细胞的低分化高血清甲胎蛋白(AFP)表达及再发肿瘤的血管渗透呈正相关[12]。Li等[13]研究认为,YAP参与了肝细胞癌的浸润转移并与其临床预后密切相关。通过免疫组织化学技术检测表明[14],YAP与肿瘤抑制基因1 (LATS1)在肝细胞癌中呈负性调节,LATS1作为Hippo信号通路的YAP上游的抑制因子,通过LATS1调控YAP蛋白的水平,从而促进肿瘤的生成。利用免疫组织化学技术研究YAP在肝细胞癌中的表达时发现[15],YAP在肝细胞癌的肿瘤细胞质及细胞核中呈弥漫性着色,表明YAP在肝细胞癌中是一种转录共活化剂,它的活性增强与肝细胞癌的发生密切相关。
90%以上的肺癌患者诊断时超过40岁,男性多于女性,绝大多数患者初诊时已属于晚期,容易发生骨转移[16]。Kim等[17]研究了肺腺癌及鳞状细胞癌中YAP的差异化表达,对66例肺腺癌及102例鳞状细胞癌均进行了单因素分析,发现YAP在腺癌细胞核内的高表达与cyclin A和丝裂素活化蛋白激酶的表达显著相关;同时发现YAP在鳞状细胞癌细胞质中的表达与TNM分期和组织学分级密切相关,通过多因素分析发现cyclin A的表达与肺腺癌细胞核内YAP表达独立相关;同时YAP在鳞状细胞癌细胞质中的表达是TNM低分期肺鳞状细胞癌的独立指标,YAP这种不同的效应在鉴别肿瘤亚型中有重要作用。Wang等[18]通过免疫组织化学的方法检测了92例非小细胞肺癌组织中YAP表达阳性率显著高于正常肺组织,而且YAP的表达与肿瘤的TNM分期有关,且阳性表达于细胞核。
Ge等[19]利用免疫组织化学组织芯片技术,对头颈部鳞状细胞癌的YAP表达进行分析,结果表明,YAP在头颈部鳞状细胞癌中的表达显著高于良性组织及癌前病变(P<0.05),且分化越差表达越高(P=0.02);Yoshikaw等[20]在口腔鳞状细胞癌抗药性研究中发现,YAP过表达与上皮-间质转化、淋巴结转移密切相关,并能导致对顺铂治疗的抗药性。
研究认为[21],YAP在调节器官大小及肿瘤生成中起着重要的作用,在正常脑组织中神经纤维瘤病2(NF2)蛋白可以抑制神经祖细胞中YAP蛋白的活性,促进正常神经细胞的分化。NF2缺失,可导致YAP活性增加,使神经祖细胞分化异常,从而形成胶质瘤。
卵巢癌多种多样,有浆液性癌、黏液性癌、子宫内膜样癌等多种类型,是女性最常见的恶性肿瘤之一。Steinhardt等[22]研究发现,在正常卵巢组织中,只有25%的卵巢组织中有YAP核染色,而在卵巢癌组织中,98%的标本有核染色,两者之间差异有统计学意义,在细胞质中,正常卵巢组织和卵巢癌组织YAP阳性率分别为50%、98%,差异有统计学意义。Hall等[23]研究了YAP的表达水平与卵巢癌患者生存期的关系,发现卵巢癌组织过表达YAP的卵巢癌患者预后差。Zhang等[24]对284例人卵巢癌组织中的YAP进行检测,仅有14%的组织在细胞核的染色中高水平表达,但细胞核中YAP高表达,提示卵巢癌预后差。
子宫内膜癌常发生于老年人,约80%的病例为绝经后妇女,朱彦等[25]报道了166例子宫内膜癌患者5年总生存率为86.7 %。Tsujiura等[26]在对子宫内膜癌的免疫组织化学研究中发现,YAP在癌细胞核中表达,且表达的高低与子宫内膜癌的分级、分期、淋巴结转移、术后复发/转移及患者总的生存期均呈正相关(均P<0.05),表明YAP表达可作为预后、靶向治疗及EMCA敏感性的预测指标。
YAP在乳腺癌研究中结果尚有争议,Tufail等[27]研究提示YAP在乳腺癌中呈现低表达,认为YAP基因在乳腺癌中是抑癌基因。然而Wang等[28]应用免疫组织化学技术检测了69例人乳腺癌组织,其中52例存在YAP表达,得出YAP能够明显促进细胞增殖,在YAP过表达时促进肿瘤形成和生长,表明YAP为癌基因。
YAP作为Hippo信号通路中极为关键的蛋白质,在肿瘤发生、发展中扮演着重要的角色。YAP在肿瘤细胞的细胞核和(或)细胞质中高表达,YAP上游负性调控蛋白的缺失或突变以及YAP本身的高表达都将促进肿瘤的形成和演进,因此YAP又是一种原癌蛋白。在病理状态下,Hippo通路的异常和(或) YAP的活化,导致细胞增生和凋亡间平衡失调,组织器官过度生长及肿瘤发生、发展。目前关于YAP在肿瘤发生、发展中的作用及机制研究已成为热点,有望为肿瘤靶点治疗开辟新途径。
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