Hippo信號(hào)通路與原發(fā)性肝癌發(fā)生發(fā)展及治療研究進(jìn)展

唐惠仙,易富珍,黃贊松,黃桂柳

唐惠仙,易富珍,右江民族醫(yī)學(xué)院研究生學(xué)院 廣西壯族自治區(qū)百色市533000

黃贊松,黃桂柳,右江民族醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院消化內(nèi)科 廣西壯族自治區(qū)百色市 533000

黃贊松,廣西肝膽疾病臨床醫(yī)學(xué)研究中心 廣西壯族自治區(qū)百色市533000

0 引言

原發(fā)性肝癌(primary carcinoma of the liver,PLC),簡(jiǎn)稱肝癌,是指由肝細(xì)胞或肝內(nèi)膽管細(xì)胞發(fā)生的癌腫,其中超過90%的肝癌為肝細(xì)胞癌(hepatocellular carcinoma,HCC),發(fā)病率呈明顯上升趨勢(shì),全球負(fù)擔(dān)增加.2020年全球肝癌新發(fā)病例905677例,死亡病例830180例,分別占癌癥發(fā)病和死亡總數(shù)的4.7%和8.3%.盡管新的治療方法不斷出現(xiàn),HCC患者的預(yù)后仍然非常差,5年生存率低于15%,目前國內(nèi)外認(rèn)為HCC發(fā)生發(fā)展是遺傳、環(huán)境雙重因素交互作用的結(jié)果,但其確切致病機(jī)制仍未完全闡明,因此,對(duì)HCC發(fā)病機(jī)制和治療的研究一直是腫瘤學(xué)者基礎(chǔ)與臨床研究的難點(diǎn)和熱點(diǎn).迄今已有研究發(fā)現(xiàn):HCC的發(fā)生發(fā)展與多種信號(hào)通路的異常激活或抑制相關(guān),如 JAK/STAT信號(hào)通路、Wnt/β-catenin信號(hào)通路、Hedgehog信號(hào)通路、Hippo信號(hào)通路等,其中Hippo信號(hào)通路的重要性逐漸被揭示.Hippo信號(hào)通路1994年在黑腹果蠅體內(nèi)被發(fā)現(xiàn),故以果蠅STE20樣激酶Hippo命名,在進(jìn)化上高度保守.Hippo信號(hào)通路除了參與早期胚胎發(fā)育、組織再生、器官大小調(diào)節(jié)等生長發(fā)育過程之外,還參與調(diào)控包括HCC在內(nèi)的多種腫瘤的發(fā)生發(fā)展.多項(xiàng)研究表明Hippo信號(hào)通路通過調(diào)節(jié)細(xì)胞增殖和凋亡來實(shí)現(xiàn)對(duì)器官的調(diào)控,在哺乳動(dòng)物器官大小的調(diào)控中至關(guān)重要.在HCC發(fā)展過程中,該通路可能在腫瘤起始細(xì)胞中失活,使其逃脫周圍正常組織的抑制,從而允許克隆擴(kuò)增和腫瘤發(fā)展.在包括肝癌在內(nèi)的幾種人類癌癥中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)Yes相關(guān)蛋白(yes-associated protein,YAP)或含PDZ結(jié)合基序的轉(zhuǎn)錄共激活因子(transcriptional coactivator with PDZ-binding motif,TAZ),也稱WWTR1的異常激活.Hippo信號(hào)通路的抑制或激活,可使得YAP/TAZ的活性增強(qiáng)或減弱.在小鼠模型中,YAP/TAZ在肝細(xì)胞中的激活導(dǎo)致肝癌發(fā)生表明YAP/TAZ是治療人肝癌的潛在靶點(diǎn).本文就Hippo信號(hào)通路在肝癌發(fā)生發(fā)展中的多種調(diào)控機(jī)制及治療進(jìn)行綜述,介紹Hippo/YAP/TAZ在控制肝細(xì)胞增殖、自噬、轉(zhuǎn)移和代謝中的作用.

1 Hippo通路的組成與肝癌

Hippo通路作為抑制果蠅組織生長的關(guān)鍵信號(hào)通路,在20世紀(jì)末首次被發(fā)現(xiàn),在進(jìn)化上高度保守,調(diào)控細(xì)胞增殖、存活、分化及器官大小.在果蠅中,該通路核心成分包括Hpo和Wts的激酶級(jí)聯(lián),Hpo與支架蛋白Sav結(jié)合并激活Wts,Wts隨后與其調(diào)節(jié)蛋白Mats形成復(fù)合物,磷酸化轉(zhuǎn)錄共激活因子Yki,促進(jìn)Yki與14-3-3的相互作用并將其隔離在細(xì)胞質(zhì)中.相反,當(dāng)Hippo通路失活時(shí),未磷酸化的Yki易位到細(xì)胞核中,與TEAD/TEF家族轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合,啟動(dòng)基因表達(dá),促進(jìn)細(xì)胞存活和增殖.在哺乳動(dòng)物中,Hippo通路的核心成分為哺乳動(dòng)物STE20蛋白樣激酶家族1/2(mammalian STE20 protein-like kinase 1/2,MST1/2)、大腫瘤抑制基因1/2激酶(large tumor suppressor gene 1/2 kinase,LATS1/2)、薩爾瓦多家族1(salvatore family 1,SAVl)和MOB激酶激活物1A/1B(mob kinase activator 1A/1B,MOB1A/1B),SAV1能使MST1/2與LATS1/2在空間上彼此靠近,以便MST1/2磷酸化LATS1/2,而MOB1A/B能夠使LATS1/2激酶活性增強(qiáng),下游效應(yīng)因子包括YAP和TAZ.各核心激酶分子之間構(gòu)成蛋白激酶級(jí)聯(lián)反應(yīng)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路.Hippo通路激活后,LATS1/2介導(dǎo)YAP Ser127磷酸化,磷酸化的YAP與14-3-3蛋白結(jié)合被隔離在細(xì)胞質(zhì)中,以依賴泛素-蛋白酶體的方式降解,而未磷酸化的YAP與TEAD家族轉(zhuǎn)錄因子促進(jìn)細(xì)胞增殖和器官生長.除TEAD家族轉(zhuǎn)錄因子外,YAP/TAZ還與Smad、Runx1/2、p73、ErbB4、Pax3、T-box轉(zhuǎn)錄因子5等其他轉(zhuǎn)錄因子相互作用,介導(dǎo)多種基因的轉(zhuǎn)錄.但這些轉(zhuǎn)錄因子在介導(dǎo)Hippo信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)中的生物學(xué)功能尚需進(jìn)一步研究.

在HCC和膽管癌(cholangiocarcinoma,CCA)中,已經(jīng)觀察到Hippo通路的YAP和TAZ的異常激活,并與高進(jìn)展和低分化的腫瘤類型相關(guān),導(dǎo)致HCC預(yù)后不良.在臨床研究中,HCC患者中YAP的過表達(dá)與腫瘤分化(=0.02)和血清甲胎蛋白水平(alpha fetal protein,AFP)(＜0.001)呈正相關(guān),更重要的是,YAP是HCC患者無病生存期和總生存期的獨(dú)立預(yù)測(cè)因子.

2 Hippo信號(hào)通路在HCC發(fā)生發(fā)展中的調(diào)控作用

Hippo信號(hào)通路主要通過影響細(xì)胞增殖、轉(zhuǎn)移、自噬、代謝重編程和免疫微環(huán)境參與HCC發(fā)生和發(fā)展(圖1),其抑癌作用主要是通過滅活YAP/TAZ實(shí)現(xiàn)的.Hippo信號(hào)通路核心激酶盒的分子活性受到抑制,或各種因素導(dǎo)致YAP/TAZ入核增加均可促進(jìn)腫瘤的發(fā)生.目前以YAP/TAZ在HCC中作用的研究最為豐富,對(duì)其他核心分子的研究也在逐漸展開.

圖1 Hippo信號(hào)通路調(diào)控機(jī)制[7-10].Hippo信號(hào)在肝細(xì)胞中起多種作用,當(dāng)細(xì)胞內(nèi)(如細(xì)胞機(jī)械應(yīng)力、腫瘤微環(huán)境、細(xì)胞代謝產(chǎn)物)發(fā)生改變時(shí),可以激活或抑制Hippo信號(hào)通路,當(dāng)該通路激活,YAP被磷酸化,磷酸化的YAP與細(xì)胞質(zhì)中14-3-3蛋白結(jié)合,以依賴泛素的方式降解;相反,當(dāng)該通路被抑制,YAP與細(xì)胞核中的轉(zhuǎn)錄增強(qiáng)結(jié)合域TEAD結(jié)合,致細(xì)胞抗凋亡、增殖、分化等,促進(jìn)肝癌進(jìn)展.Gs、G12/13、Gq/11:G蛋白家族成員;NF2/Merlin:神經(jīng)纖維瘤蛋白2/梅林;TAOK1/2/3:TAO激酶1/2/3;MST1/2:哺乳動(dòng)物STE20蛋白樣激酶家族1/2;LATS1/2:大腫瘤抑制基因1/2激酶;YAP:Yes相關(guān)蛋白;TAZ:PDZ結(jié)合基序轉(zhuǎn)錄共激活因子;TEAD:轉(zhuǎn)錄增強(qiáng)結(jié)合域;P-YAP:磷酸化的Yes相關(guān)蛋白;SAV:含有薩爾瓦多家族WW結(jié)構(gòu)域的蛋白質(zhì);MOB:MOB激酶激活物;MAP4Ks:絲裂原活化蛋白激酶激酶激酶激酶.

2.1 調(diào)控增殖 從認(rèn)識(shí)到Hippo通路可調(diào)控器官大小及增殖相關(guān)事件以來,肝臟Hippo信號(hào)成分在肝臟大小和腫瘤形成中的作用已被廣泛研究.該通路上游調(diào)控因子如NF2、TAOK或者通路中主要的抑癌基因如Mst1/2或Lats1/2的失活、肝臟特異性過表達(dá)YAP均可導(dǎo)致肝臟腫大和腫瘤形成,而降低YAP/TAZ水平可以挽救Hippo通路失活所致的肝腫瘤,表明YAP/TAZ激活介導(dǎo)了HCC的發(fā)生.

過去多項(xiàng)研究證明Hippo信號(hào)受物理因素的調(diào)控,如細(xì)胞外基質(zhì)(extracellular matrix,ECM)剛度、液體剪切力、細(xì)胞密度、細(xì)胞骨架等.ECM沉積增加導(dǎo)致基質(zhì)剛度增加,促進(jìn)肝纖維化和肝硬化,基質(zhì)剛度增加也是HCC發(fā)生的一個(gè)強(qiáng)有力的預(yù)測(cè)指標(biāo).慢性肝纖維化的高硬度環(huán)境通過促進(jìn)細(xì)胞增殖、間充質(zhì)表型和化療耐藥促進(jìn)HCC進(jìn)展.相反,柔軟的生理環(huán)境會(huì)誘導(dǎo)干細(xì)胞休眠和減弱克隆能力.液體剪切力是流體粘度和剪切速率的乘積,是流動(dòng)液體中細(xì)胞應(yīng)力的一個(gè)重要參數(shù),HCC部分切除后由于門靜脈壓力增加,剪切應(yīng)力發(fā)生顯著變化,激活YAP/TAZ,促進(jìn)再生增殖.此外,在Song等的研究中,通過構(gòu)建條件性工具小鼠與Alb-Cre小鼠雜交,在Cre酶作用下,子代小鼠肝細(xì)胞特異性缺失Mst1和Mst2,導(dǎo)致HCC和CCA形成.而Nf2或Lats1/2缺失所致的肝臟腫瘤使肝臟出現(xiàn)同時(shí)具有HCC和肝內(nèi)膽管細(xì)胞癌特征,提示Hippo通路中不同成分的缺失與肝細(xì)胞的命運(yùn)相關(guān),決定肝臟腫瘤類型.

膽汁酸(bile acid,BAs)作為信號(hào)分子在肝臟再生和腫瘤促進(jìn)中發(fā)揮重要作用,在HCC中水平升高.Moore的研究小組發(fā)現(xiàn),由于調(diào)節(jié)BAs穩(wěn)態(tài)的膽汁酸受體和小異質(zhì)二聚體伴侶缺失導(dǎo)致YAP激活,肝祖細(xì)胞增殖,發(fā)生自發(fā)性HCC.

乙型肝炎病毒(hepatitis B virus,HBV)在HCC的發(fā)生發(fā)展中起著重要作用,研究表明,YAP在HBV感染肝癌HepG2.2.15細(xì)胞株和肝癌組織乙肝病毒X蛋白(hepatitis B virus X protein,HBx)中的表達(dá)顯著升高,YAP啟動(dòng)子的232/+115區(qū)域包含環(huán)磷酸腺苷反應(yīng)元件結(jié)合蛋白(cyclic adenosine phosphate response element binding protein,CREB)元件,HBx與該區(qū)域結(jié)合后以CREB依賴的方式激活YAP啟動(dòng)子,進(jìn)而影響HCC細(xì)胞的增殖.

細(xì)胞分化蛋白SEPT6是GTP結(jié)合蛋白家族的成員,在真核生物中高度保守,調(diào)控多種生物學(xué)功能,包括細(xì)胞分裂和細(xì)胞遷移等,在包括肝癌在內(nèi)的多種腫瘤中表達(dá)上調(diào).Fan等的研究首次證實(shí)SEPT6過表達(dá)可促進(jìn)cyclin D1、MMP2的表達(dá),促進(jìn)HCC細(xì)胞增殖和G1/S過渡.其上調(diào)可能通過抑制LATS1的磷酸化使Hippo信號(hào)失活,從而抑制YAP磷酸化,YAP蛋白被轉(zhuǎn)位到細(xì)胞核,導(dǎo)致基因轉(zhuǎn)錄增強(qiáng),促進(jìn)HCC的增殖.

微小RNA(micro RNAs,miRNAs)是一種小型非編碼RNA,主要通過促進(jìn)mRNA降解來沉默靶基因的表達(dá).miRNA-375通過抑制內(nèi)源性YAP蛋白水平,從而抑制HCC細(xì)胞的增殖和侵襲.Xin等通過miR-135b模擬劑和抑制劑處理肝癌SMMC7721細(xì)胞,結(jié)果顯示miR-135b模擬劑通過靶向MST1的30-UTR沉默MST1的表達(dá),而miR-135b抑制劑增加了MST1蛋白的表達(dá).miR-135b下調(diào)磷酸化的LATS1和YAP,miR-135b抑制劑則發(fā)揮相反的作用.在Lu等的研究中發(fā)現(xiàn),miR-1254的上調(diào)通過降低PAX5使Hippo-YAP信號(hào)通路失活,從而促進(jìn)HCC細(xì)胞增殖、侵襲和遷移.

2.2 調(diào)控自噬 自噬與肝臟代謝相關(guān),在慢性肝損傷中自噬受損,導(dǎo)致細(xì)胞成分清除減少,線粒體和細(xì)胞完整性失調(diào).自噬在癌癥中有雙重作用,在腫瘤啟動(dòng)過程中,自噬去除受損的細(xì)胞器和活性氧,以維持基因組的穩(wěn)定,促進(jìn)癌基因誘導(dǎo)的衰老,從而抑制惡性轉(zhuǎn)化.在晚期腫瘤和轉(zhuǎn)移瘤中,自噬可能促進(jìn)腫瘤細(xì)胞在低營養(yǎng)條件和化療誘導(dǎo)應(yīng)激下生存.已有研究證實(shí)YAP通過增強(qiáng)自噬通量促進(jìn)癌細(xì)胞存活,自噬受損是YAP穩(wěn)定和活性的潛在驅(qū)動(dòng)因素,慢性肝病中自噬受損為YAP活性增強(qiáng)與HCC發(fā)生提供了潛在基礎(chǔ).在既往的研究中,自噬缺乏的小鼠模型發(fā)生良性腺瘤和肝腫大,這歸因于p62/Sqstm1-Nrf2軸的激活.而在Lee的實(shí)驗(yàn)中,通過對(duì)YAP進(jìn)行免疫染色,發(fā)現(xiàn)L-Atg7 KO的小鼠肝臟和從該小鼠分離的原代培養(yǎng)肝細(xì)胞中細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核YAP均增加.該研究證實(shí)了YAP在L-Atg7 KO小鼠肝臟中積累并被激活,YAP可以通過自噬降解,自噬受損的肝臟會(huì)導(dǎo)致YAP的核積累.YAP是自噬缺陷肝臟中組織重塑、祖細(xì)胞激活和HCC發(fā)生的重要下游介質(zhì).

轉(zhuǎn)化生長因子β激活的LncRNA(lncRNA activated by transforming growth factor beta,lncRNA-ATB)是一種由轉(zhuǎn)化生長因子β信號(hào)調(diào)控的lncRNA轉(zhuǎn)錄體,通過競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合MiR-200家族成員介導(dǎo)轉(zhuǎn)化生長因子信號(hào)下游的上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化(epithelial-mesenchymal transition,EMT).最近,有報(bào)道稱lncRNA-ATB在多種人類癌癥中上調(diào),并發(fā)現(xiàn)在癌細(xì)胞中影響多種細(xì)胞功能,包括自噬調(diào)節(jié).Wang等的研究發(fā)現(xiàn),在肝癌細(xì)胞SMMC-7721和HepG2細(xì)胞中磷酸化的YAP(p-YAP)表達(dá)降低,lncRNA-ATB過表達(dá)誘導(dǎo)YAP從細(xì)胞質(zhì)轉(zhuǎn)位到細(xì)胞核,表明lncRNA-ATB誘導(dǎo)YAP的核轉(zhuǎn)位.此外為了證實(shí)lncRNA-ATB是否通過激活YAP來促進(jìn)自噬,使用siRNA抑制YAP的表達(dá),YAP敲低后可部分減弱lncRNA-ATB誘導(dǎo)的HCC細(xì)胞自噬,表明lncRNA-ATB通過調(diào)節(jié)YAP激活來促進(jìn)HCC細(xì)胞的自噬.

2.3 調(diào)控代謝重編程

2.3.1 葡萄糖代謝:YAP/TAZ促進(jìn)細(xì)胞生長和增殖需要高營養(yǎng)物質(zhì),葡萄糖是能量的重要來源,也是細(xì)胞代謝的基礎(chǔ).研究表明,YAP通過將底物的糖異生能量消耗過程轉(zhuǎn)向生長的合成代謝過程來重新編程細(xì)胞代謝.YAP可增強(qiáng)葡萄糖攝取和利用.高遷移率組盒1(high mobility group box 1,HMGB1)是一種高度保守的非組蛋白染色體蛋白,通過YAP/缺氧誘導(dǎo)因子1(hypoxia inducible factor,HIF1α)依賴的有氧糖酵解在HCC啟動(dòng)過程中發(fā)揮重要作用.YAP/TAZ通過抑制肝臟中G6PC和PEPCK的表達(dá)來調(diào)控胰高血糖素抑制糖異生的作用,并為HCC細(xì)胞的生長和增殖提供能源.YAP可以被去乙?；?sirtuin1,SIRT1)去乙?；?增強(qiáng)YAP/TEAD4在HCC細(xì)胞中的關(guān)聯(lián)和轉(zhuǎn)錄活性,導(dǎo)致細(xì)胞生長和腫瘤形成.YAP的靶基因胰島素受體底物2(insulin receptor substrate 2,IRS2)是胰島素信號(hào)通路的重要組成部分,YAP/TAZ復(fù)合物正向調(diào)節(jié)人HCC中IRS2的表達(dá),導(dǎo)致非酒精性脂肪肝(non-alcoholic fatty liver disease,NAFLD)和HCC.O-GlcNAc糖基化是由O-GlcNAc轉(zhuǎn)移酶催化的蛋白質(zhì)翻譯后修飾,一項(xiàng)研究表明,在高糖條件下,YAP在絲氨酸(S109)位點(diǎn)被O-GlcNAc糖基化,阻止YAP-LATS相互作用,從而激活YAP,這對(duì)高糖誘導(dǎo)的HCC的發(fā)生至關(guān)重要.

2.3.2 脂肪酸代謝:癌細(xì)胞需要高水平的脂質(zhì)來維持它們的生長和增殖,越來越多的證據(jù)表明,YAP/TAZ不僅被脂質(zhì)代謝途徑失調(diào)激活,而且在癌癥脂質(zhì)代謝適應(yīng)中發(fā)揮作用.脂噬是脂滴的自噬降解過程,最近的一項(xiàng)研究表明氧化低密度脂蛋白(oxidized lowdensity lipoprotein,oxLDL)脂噬與YAP激活和HCC進(jìn)展有關(guān).在肝臟中,過量的營養(yǎng)供應(yīng)會(huì)導(dǎo)致NAFLD,異常脂質(zhì)積累導(dǎo)致肝細(xì)胞炎癥和死亡,促進(jìn)纖維化、肝硬化,最終導(dǎo)致HCC.在小鼠NAFLD模型和人類脂肪性肝炎樣本中,已經(jīng)觀察到Y(jié)AP/TAZ水平的增加可以促進(jìn)炎癥、NAFLD和腫瘤的形成.此外,游離脂肪酸超載誘導(dǎo)與冠狀動(dòng)脈疾病相關(guān)的連接蛋白(junction coronary artery disease,JCAD)顯著高表達(dá),JCAD過表達(dá)通過去磷酸化和促進(jìn)YAP核轉(zhuǎn)位來激活YAP轉(zhuǎn)錄,JCAD與LATS2激酶結(jié)構(gòu)域結(jié)合,抑制LATS2磷酸化YAP的能力,進(jìn)而激活YAP促進(jìn)HCC細(xì)胞增殖.棕櫚酸是常見的飽和脂肪酸,可通過上調(diào)MST1抑制YAP,從而抑制內(nèi)皮細(xì)胞增殖、遷移和血管生成.其機(jī)制為棕櫚酸誘導(dǎo)線粒體損傷,導(dǎo)致線粒體DNA(mitochondrial DNA,MTDNA)釋放到細(xì)胞質(zhì),進(jìn)而誘導(dǎo)MST1轉(zhuǎn)錄.

2.3.3 氨基酸代謝:在腫瘤中,Hippo通路與氨基酸代謝相互調(diào)節(jié).谷氨酰胺(glutamine,Gln)參與三羧酸循環(huán)(tricarboxylic acid cycle,TCA)的能量產(chǎn)生、分子的生物合成、氧化還原穩(wěn)態(tài)的控制和細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo)的調(diào)節(jié),增強(qiáng)Gln攝取和分解是癌細(xì)胞增殖和存活所必需的,YAP/TAZ通過上調(diào)參與Gln代謝的各種基因參與Gln代謝.有報(bào)道稱,YAP/TAZ直接調(diào)控谷氨酰胺轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白SLC38A1和SLC7A5在HCC中的表達(dá),而這些轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白是YAP/TAZ介導(dǎo)HCC細(xì)胞增殖所必需的.同時(shí),YAP/TAZ還與其他氨基酸的調(diào)控相關(guān),氨基酸的上調(diào)導(dǎo)致哺乳動(dòng)物雷帕霉素靶點(diǎn)(mTOR)信號(hào)通路激活,mTOR通路通過抑制自噬、MST1和AMOTL2等多種機(jī)制控制YAP/TAZ活性.

2.4 影響腫瘤微環(huán)境 腫瘤微環(huán)境主要由炎癥細(xì)胞協(xié)調(diào),是腫瘤發(fā)生發(fā)展過程中不可或缺的參與者,促進(jìn)增殖、生存和遷移.在大多數(shù)情況下,HCC是由慢性病毒性肝炎、代謝性肝病和酒精濫用引起的多種炎癥反應(yīng)發(fā)展而來.來自循環(huán)單核細(xì)胞前體的巨噬細(xì)胞是參與炎癥、纖維化和癌癥進(jìn)展的起始和維持的關(guān)鍵成分,腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞(tumor-associated macrophages,TAMs)分泌的因子被認(rèn)為有助于腫瘤的起始和生長.Kim等通過建立刪除Mst1和Mst2基因肝癌模型,發(fā)現(xiàn)肝細(xì)胞中Mst1和Mst2的基因缺失導(dǎo)致了HCC的發(fā)生,在該模型中單核細(xì)胞趨化因子1(monocyte chemoattractant protein 1,Mcp1)的表達(dá)高水平上調(diào),M1和M2混合表型巨噬細(xì)胞大量浸潤,巨噬細(xì)胞通過減少M(fèi)st1和Mst2的基因缺失顯著降低了小鼠的肝炎和HCC的發(fā)展.巨噬細(xì)胞在響應(yīng)微環(huán)境信號(hào)時(shí),可獲得兩種不同的M1(經(jīng)典)和M2(交替)表型,表現(xiàn)出抑制或促進(jìn)腫瘤的活性.M1型經(jīng)典活化的特點(diǎn)是抗原呈遞活性增高和產(chǎn)生IL-12及其他促炎細(xì)胞因子,導(dǎo)致的Th1型免疫應(yīng)答的啟動(dòng),對(duì)被吞噬的微生物和癌細(xì)胞表現(xiàn)出高的細(xì)胞毒性.M2型極化是在IL-4、IL-13、IL-10、糖皮質(zhì)激素及toll樣受體的激活下發(fā)生的,可減少抗原呈遞活性和一些細(xì)胞因子和趨化因子的表達(dá)(如IL-10和TGFβ).M2巨噬細(xì)胞激活Th2型免疫反應(yīng),誘導(dǎo)血管生成和組織再生.

2.5 影響轉(zhuǎn)移 轉(zhuǎn)移是HCC高復(fù)發(fā)和高死亡率的主要因素.轉(zhuǎn)移的發(fā)生通過多個(gè)步驟級(jí)聯(lián)反應(yīng),癌細(xì)胞首先獲得遷移和侵襲的能力并從原發(fā)腫瘤中分離出來,進(jìn)入血液和淋巴管,到達(dá)遠(yuǎn)處的組織和器官,形成繼發(fā)性腫瘤.在包括肝癌在內(nèi)的多種癌癥類型的異種移植小鼠模型中,YAP/TAZ的過表達(dá)或激活可促進(jìn)癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移的能力,相反,YAP/TAZ的失活抑制了小鼠(肝癌)模型的轉(zhuǎn)移.有研究表明PDZ和LIM結(jié)構(gòu)域蛋白1(PDLIM1)在HCC組織中顯著下調(diào)時(shí)預(yù)示預(yù)后不良,在機(jī)制上,PDLIM1競(jìng)爭(zhēng)性地與細(xì)胞骨架交聯(lián)蛋白ACTN4結(jié)合,導(dǎo)致ACTN4與F-肌動(dòng)蛋白(F-actin)分離,防止F-actin過度生長,相反,PDLIM1缺失誘導(dǎo)F-actin過度形成,導(dǎo)致LATS1去磷酸化和YAP激活,從而促進(jìn)肝癌轉(zhuǎn)移.肝激酶B1(liver kinase B1,LKB1)是HCC中一個(gè)經(jīng)常突變的抑癌因子,在HCC細(xì)胞株中較正常肝細(xì)胞株相比降低,提示其過表達(dá)降低了細(xì)胞的活力和侵襲性.Qiu等的研究證實(shí)LKB1的缺失誘導(dǎo)了多種EMT標(biāo)記蛋白的表達(dá),包括鋅指E(E-box binding homeobox 1,ZEB1),ZEB1通過激活YAP促進(jìn)HCC進(jìn)展.視網(wǎng)膜脫氫酶5(retinal dehydrogenase 5,RDH5)是一種重要的酶,可抑制HCC細(xì)胞增殖,在HCC組織中其表達(dá)明顯下調(diào),其低表達(dá)與轉(zhuǎn)移和預(yù)后差相關(guān),而過表達(dá)RDH5可通過逆轉(zhuǎn)EMT過程來抑制轉(zhuǎn)移,抑制RDH5可以激活Hippo/YAP信號(hào)通路,促進(jìn)YAP入核,RDH5通過調(diào)節(jié)Hippo/YAP信號(hào)通路影響轉(zhuǎn)移.卷曲蛋白2(frizzled2,FZD2)誘導(dǎo)的EMT可能是HCC轉(zhuǎn)移和早期復(fù)發(fā)的關(guān)鍵步驟,在Ou等的研究中,證實(shí)了HepG2細(xì)胞中FZD2過表達(dá)會(huì)抑制LATS1、MST1/2的表達(dá)水平,激活YAP,而FZD2敲低導(dǎo)致核YAP顯著缺失.TAZ是Hippo信號(hào)通路中的關(guān)鍵效應(yīng)因子,在HCC組織和細(xì)胞系中過表達(dá),過表達(dá)與肝癌患者肝切除術(shù)后總生存率降低相關(guān).TAZ敲低使E-cadherin表達(dá)的增加,N-鈣粘蛋白、波形蛋白、Snail和Slug表達(dá)減少,抑制基質(zhì)金屬蛋白酶-2、基質(zhì)金屬蛋白酶-9,從而逆轉(zhuǎn)EMT,減少HCC細(xì)胞的遷移和侵襲.miR-103通過直接抑制LATS2促進(jìn)HCC轉(zhuǎn)移和EMT,并與增強(qiáng)的轉(zhuǎn)移和不良結(jié)果相關(guān).目前尚未發(fā)現(xiàn)Hippo信號(hào)通路對(duì)HCC轉(zhuǎn)移影響的臨床研究的報(bào)道.

3 Hippo信號(hào)通路與HCC的治療

3.1 Hippo信號(hào)通路與HCC的藥物治療 Hippo信號(hào)通路的功能主要是由YAP/TAZ和相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子TEAD1-4介導(dǎo)的,可以在多個(gè)水平上被調(diào)節(jié),鑒于Hippo是一條抑制細(xì)胞增殖的信號(hào)通路,抑制抑癌基因Lats、Mst可能會(huì)引起細(xì)胞增殖,導(dǎo)致不良后果.因此阻斷Hippo信號(hào)主要通過干擾YAP/TAZ-TEAD的相互作用來實(shí)現(xiàn).迄今,在臨床已發(fā)現(xiàn)有一些藥物也能影響Hippo信號(hào)通路,從而起到抑癌作用.Liu和同事發(fā)現(xiàn)卟啉家族化合物,如維替泊芬(verteporfin,VP),是一種用于消除與年齡相關(guān)的黃斑變性等疾病的眼內(nèi)異常血管的光動(dòng)力療法的光敏劑,新近發(fā)現(xiàn)能有效阻斷YAP-TEAD相互作用,但由于其蛋白毒性及較差的藥代動(dòng)力學(xué),臨床上用于治療HCC仍有限制.VP能夠與YAP結(jié)合并改變其構(gòu)象,從而破壞YAP和TEAD之間的相互作用,抑制下游靶基因轉(zhuǎn)錄.VP能夠減輕由YAP過表達(dá)引起的小鼠肝過度生長,提示維替泊芬作為YAP-TEAD抑制劑具有治療HCC的潛力.Vgll4模擬肽可以與TEAD結(jié)合,已被開發(fā)出來取代TEAD中的YAP.甲羥戊酸途徑抑制劑,包括他汀類藥物、香葉酰香葉酰轉(zhuǎn)移酶抑制劑(geranyl geranyl transferase inhibitor,GGTI)和唑來膦酸(zoledronic acid,ZA),通過作用于Rho GTPase下游的激酶阻斷YAP1/TAZ核定位,端錨聚合酶抑制劑XAV939可阻斷AMOT降解,使YAP1定位于細(xì)胞質(zhì),有資料顯示他汀類藥物可抑制HCC細(xì)胞增殖,以辛伐他汀和氟伐他汀的作用最強(qiáng),而普伐他汀無抑制作用.Higashi等對(duì)29例的HCC切除術(shù)后患者進(jìn)行了服用他汀類藥物的隨訪觀察,結(jié)果除了普伐他汀以外的他汀類藥物,都能延長無瘤生存期.蛋白激酶C抑制劑(protein kinase C inhibitor,PKCi)通過磷酸化AMOTs,阻斷其與YAP1的相互作用,金諾芬是一種PKCi,可以降低YAP的核定位.此外,磷酸二酯酶抑制劑羅利普蘭和異丁司特,通過激活cAMP-PKA信號(hào)抑制YAP,二甲雙胍通過激活A(yù)MPK活化Lats、磷酸化YAP從而起到抑制YAP的作用.

3.2 Hippo信號(hào)通路與HCC的靶向治療 靶向Hippo信號(hào)通路的藥物也正在積極研發(fā).Zhou等設(shè)計(jì)了一種環(huán)狀YAP樣肽,可直接靶向TEAD來阻斷YAP-TEAD復(fù)合物的形成.他們還構(gòu)建了TEAD1點(diǎn)突變細(xì)胞系,該突變可阻斷YAP和TEAD1的結(jié)合,然后使用TEAD1突變HCC細(xì)胞系在小鼠體內(nèi)構(gòu)建移植瘤模型,結(jié)果發(fā)現(xiàn)突變組小鼠腫瘤明顯較對(duì)照組小,證明YAP與TEAD的結(jié)合對(duì)于YAP發(fā)揮致癌作用至關(guān)重要,提示開發(fā)YAP與TEAD結(jié)合的抑制劑是一種有前途的抗腫瘤策略.CT-707是中國已批準(zhǔn)進(jìn)入Ⅱ期臨床試驗(yàn)的一種多激酶抑制劑,用于ALK陽性非小細(xì)胞肺癌患者.Zhu等研究發(fā)現(xiàn):CT-707能夠促進(jìn)YAP磷酸化、抑制YAP核易位,從而抑制小鼠體內(nèi)HCC的生長.

3.3 Hippo信號(hào)通路與HCC治療的耐藥 目前HCC的治療方法主要有手術(shù)切除、局部消融、肝動(dòng)脈化療栓塞、肝移植及酪氨酸激酶抑制劑.然而經(jīng)過現(xiàn)有方法治療后,患者生存率仍不理想.導(dǎo)致治療效果不佳的重要原因之一是腫瘤細(xì)胞產(chǎn)生耐藥性,如索拉菲尼、瑞格菲尼能抑制細(xì)胞增殖,誘導(dǎo)凋亡和抑制血管生成,但因?yàn)镠CC細(xì)胞易對(duì)其產(chǎn)生耐藥性,效果并不持久.Suemura等研究發(fā)現(xiàn):敲減LATS2后,瑞格菲尼處理過的HCC細(xì)胞凋亡減少,抑制LATS2表達(dá)使YAP活性增加,導(dǎo)致YAP下游凋亡抑制基因 Bcl-xL和多耐藥相關(guān)基因表達(dá)增強(qiáng),促使HCC細(xì)胞對(duì)瑞格菲尼耐藥.

YAP的表達(dá)水平與肝癌細(xì)胞對(duì)索拉非尼的敏感性有關(guān),YAP表達(dá)下調(diào)提高了SK-Hep-1細(xì)胞對(duì)索拉非尼的敏感性,而表達(dá)上調(diào)可以降低Hun7細(xì)胞對(duì)索拉非尼的敏感性,索拉非尼一方面可通過抑制MAPK通路抑制腫瘤生長,另一方面抑制腫瘤新生血管的形成,使腫瘤細(xì)胞處于缺氧微環(huán)境中,缺氧環(huán)境可刺激YAP表達(dá)升高,活性增強(qiáng),導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞增殖能力提高,耐藥形成.Zhou等發(fā)現(xiàn):在人肝癌5-氟尿嘧啶(5-fluorouracil,5-FU)耐藥細(xì)胞系 BEL/FU中,YAP表達(dá)上調(diào),并通過抑制活性氧(reactive oxygen species,ROS)產(chǎn)生,維持mTOR的活化,阻斷自噬相關(guān)細(xì)胞死亡,促進(jìn)HCC細(xì)胞對(duì)5-FU和多柔比星產(chǎn)生耐藥性.Chen等的研究也發(fā)現(xiàn):YAP能促進(jìn)多柔比星耐藥,并且YAP靶基因的表達(dá)增強(qiáng).這與YAP促進(jìn)瑞格菲尼耐藥的機(jī)制相似,有可能是YAP誘導(dǎo)耐藥過程中普遍存在的一種機(jī)制.以上研究均提示Hippo信號(hào)通路與HCC細(xì)胞產(chǎn)生耐藥性有關(guān),激活Hippo信號(hào)通路可能會(huì)促進(jìn)耐藥逆轉(zhuǎn),提高對(duì)藥物的敏感性.

4 結(jié)論

Hippo信號(hào)通路及其效應(yīng)蛋白YAP/TAZ對(duì)肝臟穩(wěn)態(tài)和HCC的發(fā)生發(fā)展至關(guān)重要.通過對(duì)文獻(xiàn)的梳理發(fā)現(xiàn),在肝再生過程中,Hippo信號(hào)關(guān)閉,不僅允許細(xì)胞增殖,還允許細(xì)胞存活、去分化,干細(xì)胞和祖細(xì)胞的擴(kuò)張;Hippo通路和/或YAP/TAZ的異常調(diào)控導(dǎo)致HCC發(fā)生,細(xì)胞增殖和腫瘤不受控制;Hippo信號(hào)通路有望成為HCC治療靶點(diǎn),但目前針對(duì)該通路的治療藥物并不多;總的來說,雖然我們對(duì)其分子調(diào)控機(jī)制、Hippo信號(hào)組成有了更深入的了解,但仍有許多未知因素;隨著研究的深入將繼續(xù)擴(kuò)大我們對(duì)Hippo信號(hào)成分的理解,并可能為HCC的治療提供新的治療選擇,改善HCC患者預(yù)后.