TEAD1、TEAD4與消化系統(tǒng)惡性腫瘤相關(guān)性研究進(jìn)展*

閻小霞，高 芳，張?jiān)葡?，賈彥彬,3,4

(1.包頭醫(yī)學(xué)院基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)與法醫(yī)學(xué)院，內(nèi)蒙古 包頭 014060；2.包頭醫(yī)學(xué)院醫(yī)學(xué)技術(shù)與麻醉學(xué)院；3.包頭醫(yī)學(xué)院第二附屬醫(yī)院內(nèi)蒙古消化病研究所；4.包頭醫(yī)學(xué)院護(hù)理學(xué)院)

據(jù)2018年全球癌癥統(tǒng)計(jì)，我國(guó)到2020年約有451萬(wàn)癌癥病例和304萬(wàn)癌癥死亡病例，其中消化道癌癥死亡占比36.4 %[1]。肺癌、肝癌、胃癌、食管癌和結(jié)直腸癌成為我國(guó)死亡率最高的5種惡性腫瘤，食管癌、胃癌、肝癌、結(jié)直腸癌占前十位惡性腫瘤死亡總數(shù)的42.44 %[2]?？梢?jiàn)消化系統(tǒng)惡性腫瘤不僅嚴(yán)重危害人類(lèi)生命健康，也逐漸成為我國(guó)高發(fā)的癌癥類(lèi)型。

Hippo信號(hào)通路是一條由一系列蛋白激酶和轉(zhuǎn)錄因子組成的激酶鏈，參與細(xì)胞的增殖、分化和凋亡，是一條進(jìn)化高度保守的腫瘤抑制通路。研究表明，Hippo信號(hào)通路在控制器官大小、組織再生和癌癥發(fā)展中發(fā)揮作用，若Hippo信號(hào)通路失活將導(dǎo)致細(xì)胞異常生長(zhǎng)和腫瘤發(fā)生。TEA結(jié)構(gòu)域轉(zhuǎn)錄因子(TEA domain transcription factor，TEAD)是Hippo信號(hào)通路中重要的下游轉(zhuǎn)錄因子之一，通過(guò)與Hippo 信號(hào)通路的主要效應(yīng)因子Yes 相關(guān)蛋白(yes-associatedprotein，YAP)以及具有PDZ結(jié)合域的轉(zhuǎn)錄共激活因子(transcriptional coactivator with a PDZ-binding domain，TAZ)相互作用促進(jìn)癌細(xì)胞的增殖和遷移[3]。越來(lái)越多的研究也證明TEADs可以獨(dú)立于YAP發(fā)揮其功能作用，這使TEADs得到了更廣泛的關(guān)注和研究，尤其是在癌癥的發(fā)展及治療方面。

1 TEAD家族

TEAD轉(zhuǎn)錄因子又稱(chēng)轉(zhuǎn)錄增強(qiáng)因子，是Hippo-YAP信號(hào)傳遞的關(guān)鍵部分，調(diào)節(jié)與細(xì)胞增殖、分化和凋亡相關(guān)的多種基因的表達(dá)[4]。在哺乳動(dòng)物中，TEAD具有高度保守的結(jié)構(gòu)域，其四個(gè)組成成員TEAD1-4都包含一個(gè)與DNA結(jié)合的TEA結(jié)構(gòu)域(DBD)，以及一個(gè)與轉(zhuǎn)錄共激活因子(YAP / TAZ)相互作用的反式激活結(jié)構(gòu)域(YBD)[5]?，F(xiàn)被廣泛研究的轉(zhuǎn)錄共激活因子有YAP、TAZ、轉(zhuǎn)錄輔助因子殘留樣蛋白(vestigial like family member，VGLL)以及類(lèi)固醇受體激活因子家族p160(p160 Steroid Receptor Coactivator Family，p160)[5]。

雖然TEADs在幾乎所有哺乳動(dòng)物組織中廣泛表達(dá)，且TEAD1-4之間具有高度同源性，但在不同的組織中TEADs表達(dá)呈現(xiàn)出一定的特異性。TEAD1(TEF1 / NTEF)是首次被鑒定的TEAD家族成員，1988年Davidson等[5]發(fā)現(xiàn)TEAD1可以與SV40增強(qiáng)子的GT - IIC和SPH增強(qiáng)子結(jié)合。此外，TEAD1也是心臟發(fā)育所必需的[6]。在胚胎的雙細(xì)胞階段被檢測(cè)到的TEAD2(TEF - 4 / ETF)則參與胚胎的發(fā)育[7]；TEAD3(TEF - 5 / ETFR - 1)在胎盤(pán)和幾種胚胎組織中特異性表達(dá)[8]。有研究也指出TEAD3參與了DNA甲基化的調(diào)控[9]；TEAD4(TEF - 3 / ETFR - 2 / FR - 19)用于激活骨骼肌基因，并在調(diào)節(jié)肌肉分化中起作用[10]。

2 TEADs與腫瘤

TEAD家族轉(zhuǎn)錄因子是發(fā)育、組織穩(wěn)態(tài)和癌癥進(jìn)展中的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子，在早期發(fā)育和細(xì)胞衰老過(guò)程中至關(guān)重要[11]。TEADs與協(xié)同激活劑(YAP1 / TAZ、VGLL蛋白和p160蛋白)結(jié)合在肝癌、卵巢癌、乳腺癌和前列腺癌中過(guò)表達(dá),參與了這幾種癌癥的發(fā)展[5]。此外，YAP / TAZ - TEAD還可以與遠(yuǎn)端增強(qiáng)子協(xié)同結(jié)合，進(jìn)一步激活了導(dǎo)致癌癥生長(zhǎng)、侵襲和遷移的靶基因，例如結(jié)締組織生長(zhǎng)因子(connective tissue growth factor，CTGF)、富含半胱氨酸蛋白61(cysteine-rich protein 61,Cyr61)、心肌錨蛋白重復(fù)域1(ankyrin repeat domain 1,ANKRD1)、受體酪氨酸激酶(AXL)等[12]。

在TEAD家族中，尤其是TEAD1和TEAD4與多種癌癥的發(fā)展顯著相關(guān)，其功能在整個(gè)家族中占主導(dǎo)地位。例如，有研究證明TEAD1可以調(diào)節(jié)在多種腫瘤中過(guò)度表達(dá)的癌癥生物標(biāo)志物間皮素[13]，且TEAD1與YAP的協(xié)同作用能誘導(dǎo)細(xì)胞生長(zhǎng)還能上調(diào)致癌基因，導(dǎo)致皮膚黑色素瘤和胚胎橫紋肌肉瘤的惡化[14]。此外，Zhou 等[5]研究發(fā)現(xiàn)，TEAD1是miR - 377 - 3p的功能靶點(diǎn)，而miR - 377 - 3p在透明細(xì)胞腎癌、肝癌中抑制了腫瘤細(xì)胞的增殖和侵襲，這極大豐富了抑制腫瘤的miRNA靶池。TEAD4 也是近幾年來(lái)被多次報(bào)道的一個(gè)重要的轉(zhuǎn)錄因子，在胃癌、結(jié)直腸癌等多種癌癥中促進(jìn)癌癥細(xì)胞增殖和遷移[15]。

雖然大多數(shù)研究強(qiáng)調(diào)TEADs的轉(zhuǎn)錄程序依賴(lài)輔激活劑，尤其是YAP / TAZ，但一些研究也表明TEADs有著獨(dú)立于Hippo信號(hào)通路的調(diào)節(jié)機(jī)制[12]。TEAD1以一種與YAP無(wú)關(guān)的方式在細(xì)胞凋亡抵抗中起重要作用[16]，且TEAD4也被證明可以不依賴(lài)于YAP / TAZ而獨(dú)立發(fā)揮轉(zhuǎn)錄調(diào)控功能。TEAD亞細(xì)胞定位的變化是TEAD獨(dú)立于Hippo信號(hào)通路調(diào)節(jié)其轉(zhuǎn)錄活性的一種重要機(jī)制[17]。有研究表明，TEAD亞細(xì)胞定位不僅能調(diào)節(jié)TEAD的轉(zhuǎn)錄活性，還能影響YAP / TAZ的定位。由上游調(diào)節(jié)因子如p38介導(dǎo)的TEAD亞細(xì)胞定位的變化就影響了YAP / TAZ的定位[18]。有趣的是，無(wú)論是依賴(lài)還是獨(dú)立于YAP / TAZ，TEADs表達(dá)和活性的增加都與幾種實(shí)體腫瘤(如乳腺癌、結(jié)直腸癌、胰腺癌、前列腺癌)的進(jìn)展有關(guān)[4]，因此TEADs也成為腫瘤發(fā)生和治療靶標(biāo)的重要介質(zhì)。

3 TEAD1、TEAD4與消化系統(tǒng)腫瘤發(fā)生發(fā)展的關(guān)系

3.1TEAD1、TEAD4與胃癌發(fā)生發(fā)展的關(guān)系 胃癌是具有侵襲性的惡性腫瘤之一。全球有近100萬(wàn)病例，在全球癌癥發(fā)病率位居第五，死亡率位居第三[19]。Zhou等[20]研究發(fā)現(xiàn)胃癌組織中TEAD1的蛋白水平比正常胃組織高4.32倍，且大多數(shù)胃癌組織中TEAD1的mRNA表達(dá)水平上調(diào)，研究發(fā)現(xiàn)隨著淋巴轉(zhuǎn)移和腫瘤TNM分期的增加，TEAD1的mRNA表達(dá)呈上升趨勢(shì)。由此可知，TEAD1不僅參與了胃癌的發(fā)展，且TEAD1蛋白質(zhì)和mRNA過(guò)表達(dá)也導(dǎo)致了胃癌預(yù)后不良[5]。

有研究發(fā)現(xiàn)TEAD4失調(diào)可能有助于胃癌的發(fā)展，且失調(diào)的TEAD4還可能參與腸型胃癌的早期發(fā)展[21]。Lim 等[21]研究發(fā)現(xiàn)在53例胃癌患者的腫瘤細(xì)胞核中TEAD4蛋白水平表達(dá)增加，且Zhou等[20]研究發(fā)現(xiàn)大多數(shù)胃癌組織中TEAD4的mRNA表達(dá)水平上調(diào)。這些研究表明在胃癌中過(guò)表達(dá)的TEAD4是促進(jìn)胃癌發(fā)生的重要致癌因子[5]。也有研究表明，當(dāng)向裸鼠注射TEAD4缺失的MKN45細(xì)胞系時(shí)，可觀察到MKN45在體內(nèi)的致瘤活性明顯降低，這些數(shù)據(jù)顯示無(wú)論是在體外還是體內(nèi)，TEAD4都與胃癌的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)[21]。

在表觀遺傳水平上，TEAD4啟動(dòng)子的低甲基化與腫瘤大小和惡性程度呈負(fù)相關(guān)，且TEAD4啟動(dòng)子的低甲基化導(dǎo)致胃癌患者存活率下降[21]。Lim等[21]研究發(fā)現(xiàn)在胃癌組織中與Hippo信號(hào)通路相關(guān)的9個(gè)基因(FAT、JUB、LATS2、TEAD4和YAP1以及靶點(diǎn)CTGF、CYR61、CRIM1和ITGB2)同時(shí)表現(xiàn)出DNA低甲基化，且TEAD4的DNA低甲基化水平可能是一種潛在的胃癌特異性表觀遺傳特征，因此TEAD4可以作為胃癌預(yù)后的重要標(biāo)記物。此外，Zhou等[5]研究結(jié)果表明，DNA低甲基化是胃癌發(fā)生過(guò)程中TEAD4上調(diào)的多種機(jī)制之一，因此DNA低甲基化可能參與TEAD4的過(guò)表達(dá)，從而促進(jìn)了胃癌的發(fā)展進(jìn)程。

3.2TEAD1、TEAD4與結(jié)腸癌發(fā)生發(fā)展的關(guān)系 結(jié)腸癌是全球最常見(jiàn)的消化道腫瘤類(lèi)型，也是第四大導(dǎo)致死亡的癌癥[22]。Liang 等[22]研究發(fā)現(xiàn)在50例結(jié)腸癌組織中TEAD1的蛋白水平以及mRNA表達(dá)水平均上調(diào)，且TEAD1的mRNA表達(dá)水平與結(jié)腸癌TNM分期呈正相關(guān)。Yu等[23]研究發(fā)現(xiàn)TEAD1過(guò)度表達(dá)可增加結(jié)直腸癌細(xì)胞的增殖，而敲除TEAD1可降低癌細(xì)胞的異常生長(zhǎng)，并且TEAD1可以通過(guò)直接與其啟動(dòng)子結(jié)合來(lái)提高特異性因子1(Specific factor 1,SP1)的表達(dá)水平，而SP1異常表達(dá)提示了腫瘤的發(fā)展進(jìn)程，從而明確了TEAD1在結(jié)腸癌進(jìn)展中的作用。

龍晨[24]研究發(fā)現(xiàn)在22例結(jié)腸癌患者組織樣本中，TEAD4蛋白水平上調(diào)。Liu 等[25]采用微陣列法分析了8對(duì)結(jié)腸癌組織發(fā)現(xiàn)TEAD4的表達(dá)水平明顯上調(diào)，其中4個(gè)結(jié)腸癌樣本中，TEAD4的mRNA水平上調(diào)，兩個(gè)結(jié)腸癌樣本TEAD4的mRNA水平適度增加，其他兩個(gè)結(jié)腸癌樣本中TEAD4的mRNA水平?jīng)]有明顯變化。此外，在相當(dāng)一部分結(jié)腸癌組織中發(fā)現(xiàn)TEAD4的表達(dá)和核定位增加與結(jié)腸癌轉(zhuǎn)移和預(yù)后不良有關(guān)[25]，因此，TEAD4核表達(dá)可作為結(jié)腸癌進(jìn)展和不良預(yù)后的生物標(biāo)志物。Liu等[25]還發(fā)現(xiàn)TEAD4能促進(jìn)上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化(epithelial-mesenchymal transition，EMT)和細(xì)胞遷移，且敲除TEAD4后EMT發(fā)生轉(zhuǎn)變，從而降低了細(xì)胞的體外遷移率和體內(nèi)轉(zhuǎn)移[25]。更重要的是在結(jié)腸癌細(xì)胞中，TEAD4不依賴(lài)于YAP而獨(dú)立發(fā)揮作用，促進(jìn)了EMT和波形蛋白的表達(dá)，介導(dǎo)結(jié)腸癌細(xì)胞形態(tài)和遷移的變化，從而提供了一種新的TEAD4轉(zhuǎn)錄調(diào)控機(jī)制及其在結(jié)腸癌中的致癌作用[25]。

在結(jié)腸癌中，VGLL4被下調(diào)，其表達(dá)水平與Wnt/β-catenin和Hippo - YAP靶基因呈負(fù)相關(guān)，表明VGLL4通過(guò)共同調(diào)控兩種信號(hào)通路在結(jié)腸癌中起抑癌作用[26]。而這種抑癌作用的發(fā)揮是VGLL4通過(guò)與TEAD4相互作用抑制了Wnt/β-catenin和Hippo - YAP靶基因轉(zhuǎn)錄。Jiao 等[26]研究發(fā)現(xiàn)VGLL4并不是改變了YAP和β- catenin的亞細(xì)胞定位，而是通過(guò)與TEAD4和轉(zhuǎn)錄因子4(T-cell factor 4，TCF4)之間的相互作用來(lái)誘導(dǎo)Wnt/β- catenin和Hippo-YAP信號(hào)通路，所以VGLL4與TEAD的相互作用是靶基因轉(zhuǎn)錄所必須的。除了調(diào)控信號(hào)通路，有研究表明VGLL4與YAP / TAZ競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合TEAD，抑制YAP / TAZ - TEAD靶基因表達(dá)，從而抑制了腫瘤生長(zhǎng)[12]。此外，TEAD4還參與了Wnt通路靶基因的調(diào)控。通過(guò)其TEA結(jié)構(gòu)域與Wnt通路下游的轉(zhuǎn)錄因子TCF4直接相互作用，促進(jìn)TCF4的反式激活，介導(dǎo)Wnt通路靶基因的表達(dá)，從而影響腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)[12]。

3.3TEAD1、TEAD4與胰腺癌發(fā)生發(fā)展的關(guān)系 胰腺癌是世界上第十二種最常見(jiàn)的癌癥，也是人類(lèi)最致命的癌癥之一，5年生存率不到10%[27]。Drexler 等[28]研究發(fā)現(xiàn)，在胰腺癌細(xì)胞的細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)中，TEAD1的蛋白表達(dá)增加，核TEAD4蛋白表達(dá)顯著增加。在胰腺癌中，TEAD1高表達(dá)，導(dǎo)致侵襲性增強(qiáng)，預(yù)后不良[29]。LiX等[30]研究發(fā)現(xiàn)胰腺癌組織中YAP mRNA表達(dá)增強(qiáng)，與胰腺癌患者的生存呈負(fù)相關(guān)。而高表達(dá)的TEAD1和YAP的相互作用在胰腺癌的發(fā)病機(jī)制中起著重要的調(diào)節(jié)作用。Cebola 等[31]研究發(fā)現(xiàn)TEAD及其輔助激活因子YAP激活關(guān)鍵的胰腺信號(hào)介質(zhì)和轉(zhuǎn)錄因子，調(diào)節(jié)胰腺祖細(xì)胞的擴(kuò)張。在胰腺早期發(fā)育過(guò)程中，TEAD對(duì)YAP的依賴(lài)性功能受限于多能祖細(xì)胞(multipotent progenitor cells ，MPCs)[31]，但在成人腺泡細(xì)胞中MPC增強(qiáng)子程序的重新激活或有助于依賴(lài)YAP的癌癥進(jìn)展[32]。此外，YAP1 / TEAD相互作用還會(huì)調(diào)節(jié)纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子1(fibroblast growth factor 1，F(xiàn)GF1)[33]，由此調(diào)控細(xì)胞周期、分化、存活和凋亡等作用。Zhou等[34]研究發(fā)現(xiàn)抑制YAP1/TEAD的相互作用會(huì)干擾靶基因雙向調(diào)節(jié)蛋白AREG、CTGF、CYR61和MSLN的表達(dá)，提示YAP1轉(zhuǎn)錄活性可能影響腫瘤微環(huán)境的發(fā)育和持續(xù)。

Hippo信號(hào)通路在胰腺癌的進(jìn)展中起著至關(guān)重要的作用，Hippo信號(hào)通路失活，導(dǎo)致胰腺癌的增殖和遷移。尤其是進(jìn)化上保守的Hippo - YAP通路在組織生長(zhǎng)和再生以及癌癥發(fā)展中起著基本作用。在胰腺癌中高表達(dá)的YAP-1是癌癥患者生存的獨(dú)立預(yù)測(cè)因子[34]。除了Hippo信號(hào)通路，Slit / Robo信號(hào)通路與Wnt /β-catenin信號(hào)通路相互作用參與不同腫瘤的發(fā)展[35]。Escot等[36]提出的模型顯示，Robo受體下游的TEAD在胰腺祖細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄程序中起作用，并能促進(jìn)胰腺細(xì)胞的擴(kuò)張。在人類(lèi)胰腺分化中也有YAP和TEAD功能的類(lèi)似報(bào)道。同時(shí)Escot等[36]研究還發(fā)現(xiàn)在胰腺細(xì)胞中，Robo1 / 2KO降低了軸抑制因子2(axis inhibitor2,AXIN2)的表達(dá)水平。在Robo1 / 2KO胰腺中YAP通路的靶基因，如CTGF和Axl的表達(dá)水平同樣被降低[37]，而眾所周知Hippo / YAP通路控制器官大小、參與細(xì)胞增殖是癌癥發(fā)展的主要參與者。

3.4TEAD1、TEAD4與肝癌發(fā)生發(fā)展的關(guān)系 肝細(xì)胞癌是臨床最難治療的惡性腫瘤之一，2018年其致死率在全球常見(jiàn)癌癥中位居第四，僅次于肺癌、結(jié)直腸癌和胃癌[38]。郝翰[39]研究發(fā)現(xiàn)在六種不同的肝癌細(xì)胞系中(HepG2、Hep3B、Huh - 7、MHCC - 97L、SMMC - 7221、Bel - 7404)中，TEAD4的mRNA表達(dá)水平較高，TEAD1的mRNA水平在除HepG2之外的其他細(xì)胞系均有較高的表達(dá)。此外，有研究發(fā)現(xiàn)TEAD4可以通過(guò)與YAP的相互作用上調(diào)Jag-1的表達(dá)，從而激活Notch信號(hào)通路[40]。WANG等[41]研究發(fā)現(xiàn)，YAP/TEAD4 直接結(jié)合ErbB2的啟動(dòng)子區(qū)域促進(jìn)其轉(zhuǎn)錄，進(jìn)而激活ErbB2通路，Notch信號(hào)通路和ErbB2通路的激活最終都促進(jìn)了肝癌細(xì)胞的增殖。此外，TEAD與YAP的結(jié)合激活了靶基因AREG、CTGF和CYR61，其中在肝癌中高表達(dá)的CTGF增強(qiáng)了細(xì)胞的增殖能力以及侵襲、遷移能力[42]。這些研究表明，高表達(dá)的TEAD1和TEAD4在肝癌的發(fā)展中發(fā)揮著重要的作用。

4 展望

隨著生活水平的提高以及飲食結(jié)構(gòu)的變化，消化系統(tǒng)惡性腫瘤已經(jīng)成為威脅人類(lèi)生命健康的最主要的疾病之一，且消化系統(tǒng)惡性腫瘤常常伴隨發(fā)病隱匿、預(yù)后差的問(wèn)題，因此逐漸成為了高發(fā)病率和高病死率的腫瘤類(lèi)型。

諸多研究證實(shí)Hippo信號(hào)通路與腫瘤的發(fā)生及發(fā)展顯著相關(guān)，尤其是Hippo信號(hào)通路中的關(guān)鍵下游轉(zhuǎn)錄因子TEAD家族在腫瘤的增殖與遷移中發(fā)揮著不可忽視的作用。雖然TEAD家族在不同的組織中有一定的特異性，但在惡性腫瘤中卻有著類(lèi)似的作用，尤其是在消化系統(tǒng)惡性腫瘤中，諸如胃癌、胰腺癌、結(jié)腸癌、肝癌的發(fā)生及發(fā)展都與TEADs的失調(diào)相關(guān)。

在腫瘤或者癌癥的治療中，無(wú)論是從Hippo信號(hào)通路出發(fā)還是其他基因轉(zhuǎn)錄途徑，抑制TEADs的功能都是一種有吸引力的治療策略。消化系統(tǒng)惡性腫瘤由于早期診斷困難，其療效評(píng)價(jià)和預(yù)后評(píng)估仍然是當(dāng)今醫(yī)學(xué)界的難題。如何更深入地挖掘TEAD家族在腫瘤的發(fā)生及發(fā)展中的作用，從而更好地理解腫瘤發(fā)生的分子機(jī)制和確定理想的預(yù)后生物標(biāo)志物，為人類(lèi)癌癥的抗癌治療提供更有效的臨床路徑就顯得尤為重要[43]。