惡性腫瘤中Yes相關蛋白與p73作用關聯(lián)的研究進展

付銘蕾，達林泰，李 蔚，張景慧

惡性腫瘤中Yes相關蛋白與p73作用關聯(lián)的研究進展

付銘蕾，達林泰，李 蔚，張景慧

Yes相關蛋白（Yes-associated protein，YAP）是Hippo信號通路最主要的調(diào)控因子，具有促進細胞增殖、抑制細胞凋亡的作用。在人類乳腺癌、肺癌、結(jié)直腸癌、胃癌、卵巢癌等多種腫瘤中YAP表達明顯上調(diào)。而在另一方面，當DNA損傷時，作為轉(zhuǎn)錄輔助激活因子的YAP增強p73相關凋亡基因的轉(zhuǎn)錄，具有促進凋亡作用。在細胞內(nèi)環(huán)境的維持與調(diào)控過程中，YAP所發(fā)揮的作用截然不同。本文主要介紹Hippo信號通路、YAP、p73在惡性腫瘤中的作用，以及YAP與p73在腫瘤細胞中的具體調(diào)控機制和作用。

Hippo信號通路；Yes相關蛋白；p73基因

惡性腫瘤的本質(zhì)是多基因的表達失調(diào)，其發(fā)生和演進的分子機制涉及多種基因的改變。致癌因素以協(xié)同或序貫的方式引起細胞DNA的損傷，從而原癌基因被激活，且調(diào)控基因被凋亡，DNA修復基因和細胞周期調(diào)控基因異常使細胞發(fā)生轉(zhuǎn)化，出現(xiàn)克隆性增生，經(jīng)過多階段的演進，形成具有轉(zhuǎn)移性和侵襲性的惡性腫瘤［1］。與腫瘤密切相關的細胞信號轉(zhuǎn)導通路Hippo信號通路可控制細胞的增殖平衡，該通路的重要效應因子Yes相關蛋白（Yes-associated protein，YAP）高表達可使細胞倍增時間及周期縮短，細胞數(shù)目增多，增殖過度或抑制凋亡。YAP作為促癌因子促進腫瘤的發(fā)生。但在某些情況下，YAP具有促凋亡的作用，其主要表現(xiàn)在DNA損傷時，早幼粒細胞白血病蛋白募集YAP及p73到細胞核體內(nèi)，作為轉(zhuǎn)錄輔助激活因子的YAP增強p73相關凋亡基因的轉(zhuǎn)錄［2］。而p73作為p53家族的重要成員，對腫瘤細胞有一定的凋亡作用［3］。本文主要闡述惡性腫瘤中YAP與p73作用關聯(lián)的研究進展。

1 Hippo信號通路、YAP與惡性腫瘤

1.1 Hippo信號通路與YAP Hippo信號通路的分子組成主要為Hpo、Sav、Wts及Mats，該通路最初被發(fā)現(xiàn)于果蠅細胞內(nèi)，抑制細胞增殖并誘導細胞凋亡是其主要表達的作用，銜接Hippo信號通路及其下游生理效應的蛋白分子是果蠅Yorkie（Yki）蛋白（與人類YAP同源），Hippo信號通路失活及Yki蛋白高表達的細胞表現(xiàn)為倍增時間及周期縮短，從而導致細胞數(shù)目增多，增殖過度和凋亡不足［4］。YAP被譽為Hippo信號通路中的“守門員”，它在Hippo信號通路所介導的細胞生長控制中起著重要的開關作用。Hippo信號通路的生物學效應有：①調(diào)控細胞的增殖與凋亡的平衡，并且控制器官體積的大小，進而維持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定。Yki蛋白的過度表達及Hpo、Sav、Wts及Mats的失活均可以造成細胞數(shù)量增多以及組織、器官體積的增大。②調(diào)節(jié)細胞接觸性抑制。細胞因相互接觸而停止生長，這種生物學特性即為接觸性抑制，它使細胞在培養(yǎng)基中呈單層的生長，而某些腫瘤細胞則由于喪失了接觸性抑制而相互堆積或呈錨定非依賴性生長。研究指出，在培養(yǎng)基中YAP高表達的正常細胞并不因為相互接觸而停止生長，而顯性負性突變的YAP質(zhì)粒轉(zhuǎn)染的腎腺癌細胞系（接觸性抑制已喪失），在培養(yǎng)基中的細胞則呈單層生長，表明YAP過度表達會使細胞的接觸性抑制喪失［4］。③Hippo信號通路的失活將參與腫瘤的發(fā)生，多種腫瘤細胞中可發(fā)現(xiàn)Hpo、Sav、W ts和Mats等的失活或YAP的過度表達［5］。

YAP是一種轉(zhuǎn)錄共激活因子和多功能細胞內(nèi)連接蛋白。在不同的剪接情況下，YAP具有1個或2個WW結(jié)構(gòu)域，第1個WW結(jié)構(gòu)域能夠與轉(zhuǎn)錄因子的PPXY模體結(jié)合［4］。研究發(fā)現(xiàn)，在YAP的C端具有轉(zhuǎn)錄激活結(jié)構(gòu)域，但沒有DNA結(jié)合的結(jié)構(gòu)域，因此將其歸類于轉(zhuǎn)錄共激活因子［4］。也有報道YAP與其他含有PPXY模體的轉(zhuǎn)錄因子（ErbB4、p73）結(jié)合起著轉(zhuǎn)錄共激活的作用［6］。Sudol［7］于1994年首次發(fā)現(xiàn)YAP綁定于非受體型酪氨酸激酶Src家族成員c-Yes的SH3基序上，從而將其命名為Yes相關蛋白，相對分子質(zhì)量約為65×103。

1.2 YAP在惡性腫瘤中的作用 人類YAP位于11q22染色體上，在機體各組織中廣泛表達，在YAP中存在著多個特異的氨基酸序列或結(jié)構(gòu)域，通過這些氨基酸序列或結(jié)構(gòu)域，YAP能參與多條細胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導通路并與多種蛋白相互作用。特異序列及多種結(jié)構(gòu)域的存在導致了YAP作用的多元性。YAP在細胞增殖與凋亡的調(diào)控、細胞接觸性抑制、器官大小的控制乃至腫瘤的發(fā)生過程中均有重要的作用。YAP的失活會造成組織器官萎縮，而YAP的過度表達則會造成組織器官的增大［7］。YAP在細胞內(nèi)不同的位置，其轉(zhuǎn)錄輔助活性也不同；位于細胞核內(nèi)時，YAP與轉(zhuǎn)錄激活因子一起啟動基因轉(zhuǎn)錄；而被磷酸化后進入細胞質(zhì)時，YAP通過磷酸化的Ser127與14-3-3蛋白相結(jié)合進而無法進入細胞核中，從而喪失了其作為轉(zhuǎn)錄共激活因子的功能［8］。YAP在細胞核中與不同的激活因子結(jié)合，其表達的效果也不同。近年研究發(fā)現(xiàn)，當YAP同細胞核內(nèi)主要轉(zhuǎn)錄因子家族結(jié)合時會促進細胞增殖并且抑制細胞凋亡，并導致細胞接觸性抑制喪失甚至向惡性轉(zhuǎn)化，故YAP被證明是一個癌基因［9］。Overholtzer等［10］報道，YAP在正常的乳腺上皮細胞高表達則導致細胞過度增殖，呈上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化，培養(yǎng)中出現(xiàn)錨定非依賴性生長，表明YAP是一種癌基因，并且在人類腫瘤的發(fā)生過程中具有重要作用。通過對大量人的肝癌組織和正常肝組織進行檢測和分析后發(fā)現(xiàn)，YAP的表達與腫瘤細胞的低分化及再發(fā)腫瘤的血管滲透均呈正相關［11］。也有研究報道，YAP在結(jié)直腸腺癌組織細胞質(zhì)及細胞核中比正常的結(jié)直腸組織的表達增加，在正常結(jié)直腸上皮和結(jié)直腸癌上皮的細胞核中YAP的表達率分別為44%和79%，差異有統(tǒng)計學意義；在正常結(jié)直腸上皮和結(jié)直腸癌上皮的細胞質(zhì)中YAP的表達率分別是33%和86%，差異有統(tǒng)計學意義［4］。在正常肺組織的細胞核中，YAP表達率只有7%，而在肺癌組織中則為54%，差異有統(tǒng)計學意義；在細胞質(zhì)中，正常肺組織YAP表達率為7%，而肺癌組織中YAP表達率則為86%，差異有統(tǒng)計學意義［12］。在正常卵巢組織細胞核中，YAP表達率是25%，而在卵巢癌組織中表達則為98%，差異有統(tǒng)計學意義；在細胞質(zhì)中，正常卵巢組織YAP表達率是50%，而在卵巢癌組織中則為98%，差異有統(tǒng)計學意義［4］。研究表明，在胰腺癌組織中，YAP的表達水平較正常的胰腺組織高2.5倍；在口腔腫瘤、肝癌及胃癌中也有YAP的表達，與正常組織的表達差異有統(tǒng)計學意義［13］。在食管癌及不典型增生組中，YAP同時表達于細胞質(zhì)和細胞核中，且顯著高于正常食管細胞組［14］。這表明在慢性炎癥癌變過程中，YAP表達的增加促進了炎癥性疾病向惡性腫瘤的轉(zhuǎn)變。但是YAP在細胞核中與其他因子結(jié)合時會誘導細胞凋亡。Danovi等［15］研究發(fā)現(xiàn)，YAP是介導c-jun（一種細胞核內(nèi)原癌基因）依賴性凋亡的重要蛋白，因而質(zhì)疑在腫瘤發(fā)生機制中YAP作為癌基因的作用。Yuan等［16］在乳腺癌研究中發(fā)現(xiàn)，YAP的表達下調(diào)十分明顯甚至缺失，YAP缺失的乳腺癌細胞表現(xiàn)出更強的浸潤及轉(zhuǎn)移的能力。在動物實驗中，YAP敲除的裸鼠腫瘤則出現(xiàn)早且生長比較迅速［2］。因此，YAP被歸類為癌基因還是抑癌基因需具體情況具體分析。

2 p73與惡性腫瘤

p73是Kaghad等［3］于1997年發(fā)現(xiàn)的，定位于1p36.2-1p36.3，由13個外顯子和12個內(nèi)含子組成，它與p53在結(jié)構(gòu)和功能上均具有相似性，所以被認為是p53家族成員。p73在不同的啟動子作用下，可轉(zhuǎn)錄剪切成至少4種異構(gòu)體，即p73α和p73β（全長的）、p73γ和p73δ（截短的）。不同的p73異構(gòu)體在不同的腫瘤細胞和正常組織中呈有選擇性的表達，而且表達較為廣泛。說明在不同的組織細胞中不同的p73異構(gòu)體的作用各異，故在腫瘤發(fā)生、發(fā)展以及預后等方面因其轉(zhuǎn)錄表達具有不同功能的蛋白異構(gòu)體而有不同的重要意義。表觀遺傳學研究發(fā)現(xiàn)，p73因啟動子區(qū)在不同甲基化狀態(tài)下，對腫瘤發(fā)生也起著不同的作用［17］。研究還發(fā)現(xiàn)，不同類型p73誘導凋亡的功能強弱不同，其中作用最強的是p73β［18］。Kaghad等［3］對細胞進行紫外線或放射菌素D作用，使細胞的DNA受損，結(jié)果p21waf及p53的水平增加，但p73的表達未受影響，證明DNA損傷似乎不誘導p73。但是Agami等［19］和Yuan等［20］研究組共同提出，當γ-射線或順鉑使DNA損傷時，非受體型酪氨酸激酶c-Ab1將激活p73，p73羧基端的PXXP富脯氨酸基元與c-Ab1的Src同源結(jié)構(gòu)域3直接作用，共同誘導細胞凋亡。這些發(fā)現(xiàn)支持了一個模式，即p73可以被c-Ab1活化，并且能夠參與在某種條件下DNA損傷時所引起的凋亡反應［18］。

3 YAP與p73以及其在惡性腫瘤發(fā)生中的作用

目前，有很多關于YAP和p73各自與多種腫瘤關聯(lián)的報道。雖然多數(shù)研究認同，YAP作為促癌因子將促進腫瘤的發(fā)生；但在某些情況下，YAP也具有促凋亡的作用，主要表現(xiàn)在一定條件下DNA損傷時，早幼粒細胞白血病蛋白與YAP和p73形成自動凋亡調(diào)節(jié)電路，早幼粒細胞白血病蛋白募集YAP及p73到細胞核體內(nèi)，在非受體型酪氨酸激酶c-Abl的介導下，YAP被磷酸化后在細胞核內(nèi)定位，磷酸化的YAP與p73綁定在一起，穩(wěn)定并且促進p73的轉(zhuǎn)錄，激活p73細胞凋亡靶基因［21］。在p73的轉(zhuǎn)錄過程中需要乙酰基轉(zhuǎn)移酶p300介導的乙酰化作用，YAP的存在可增強p300的作用，最后內(nèi)源性p73、YAP和p300被伴隨地招募到凋亡靶基因p53AIP1的調(diào)節(jié)區(qū)，共同通過特異性、選擇性地誘導細胞凋亡［22］。

4 展望

YAP作為經(jīng)典Hippo信號通路的主要效應因子，對于維持細胞凋亡與增殖的平衡有著重要作用。雖然有研究認為YAP是一個癌基因［9］，但目前研究中也發(fā)現(xiàn)，DNA損傷時YAP在細胞核內(nèi)其他輔酶的激活下可增強p73的相關凋亡基因的轉(zhuǎn)錄，從而促進細胞凋亡，即YAP在該情況下可作為抑癌基因［23］。YAP介導p73轉(zhuǎn)錄的過程還存在很多的不足，YAP與p73的結(jié)合除了早幼粒細胞白血病蛋白、c-Abl和p300的參與外，可能還有p53的轉(zhuǎn)錄因子和磷酸化腫瘤抑制基因參與，并且該過程在口腔鱗癌中的研究鮮見報道。因此，YAP與介導的p73轉(zhuǎn)錄在口腔鱗癌中的進一步研究可能為該腫瘤的治療方案提供一個新的方向。

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Research progress of Yes-associated protein and p73 in malignant tumor

FU Minglei1，DA Lintai2，LIWei3，ZHANG Jinghui3
（1.Graduate School of Inner Mongolia Medical College，Hohhot Inner Mongolia 010010，China；2.Department of Stomatology，the Affiliated Hospital of Inner Mongolia Medical University，Hohhot Inner Mongolia 010010，China；3.Department of Stomatology，Inner Mongolia Baogang Hospital，Baotou Inner Mongolia 014000，China）

Yes-associated protein（YAP）is a major regulator of Hippo signal pathway，which can promote cell proliferation and inhibit apoptosis.YAP expressed inmanymalignant tumor，such as breast cancer，lung cancer，colon cancer，stomach cancer and ovarian cancer，and it was significantly up-regulated.On the other hand，as a transcriptional co-activator，YAP enhanced transcription of p73 to promote the cell apoptosiswhen DNA damaged.The process of preserve and regulating the intracellular environment，YAP bring into the different play.In this review，we will briefly discuss the action of Hippo pathway，YAP and p73 in malignant tumors，the specific regulatory mechanisms and the function of YAP and p73 in tumor development.

Hippo signal pathway；Yes-associated protein（YAP）；p73 gene

R730.2

A

2095-3097（2014）04-0198-04

10.3969／j.issn.2095-3097.2014.04.002

2014-06-26 本文編輯：張在文）

國家自然科學基金（81160328）；內(nèi)蒙古自然科學基金（2013MS1158）

010010內(nèi)蒙古呼和浩特，內(nèi)蒙古醫(yī)科大學研究生學院（付銘蕾）；010010內(nèi)蒙古呼和浩特，內(nèi)蒙古醫(yī)科大學附屬醫(yī)院口腔科（達林泰）；014000內(nèi)蒙古包頭，內(nèi)蒙古包鋼醫(yī)院口腔科（李 蔚，張景慧）