恶性肿瘤中Yes相关蛋白与p73作用关联的研究进展

付铭蕾，达林泰，李 蔚，张景慧

恶性肿瘤中Yes相关蛋白与p73作用关联的研究进展

付铭蕾，达林泰，李 蔚，张景慧

Yes相关蛋白（Yes-associated protein，YAP）是Hippo信号通路最主要的调控因子，具有促进细胞增殖、抑制细胞凋亡的作用。在人类乳腺癌、肺癌、结直肠癌、胃癌、卵巢癌等多种肿瘤中YAP表达明显上调。而在另一方面，当DNA损伤时，作为转录辅助激活因子的YAP增强p73相关凋亡基因的转录，具有促进凋亡作用。在细胞内环境的维持与调控过程中，YAP所发挥的作用截然不同。本文主要介绍Hippo信号通路、YAP、p73在恶性肿瘤中的作用，以及YAP与p73在肿瘤细胞中的具体调控机制和作用。

Hippo信号通路；Yes相关蛋白；p73基因

恶性肿瘤的本质是多基因的表达失调，其发生和演进的分子机制涉及多种基因的改变。致癌因素以协同或序贯的方式引起细胞DNA的损伤，从而原癌基因被激活，且调控基因被凋亡，DNA修复基因和细胞周期调控基因异常使细胞发生转化，出现克隆性增生，经过多阶段的演进，形成具有转移性和侵袭性的恶性肿瘤［1］。与肿瘤密切相关的细胞信号转导通路Hippo信号通路可控制细胞的增殖平衡，该通路的重要效应因子Yes相关蛋白（Yes-associated protein，YAP）高表达可使细胞倍增时间及周期缩短，细胞数目增多，增殖过度或抑制凋亡。YAP作为促癌因子促进肿瘤的发生。但在某些情况下，YAP具有促凋亡的作用，其主要表现在DNA损伤时，早幼粒细胞白血病蛋白募集YAP及p73到细胞核体内，作为转录辅助激活因子的YAP增强p73相关凋亡基因的转录［2］。而p73作为p53家族的重要成员，对肿瘤细胞有一定的凋亡作用［3］。本文主要阐述恶性肿瘤中YAP与p73作用关联的研究进展。

1 Hippo信号通路、YAP与恶性肿瘤

1.1 Hippo信号通路与YAP Hippo信号通路的分子组成主要为Hpo、Sav、Wts及Mats，该通路最初被发现于果蝇细胞内，抑制细胞增殖并诱导细胞凋亡是其主要表达的作用，衔接Hippo信号通路及其下游生理效应的蛋白分子是果蝇Yorkie（Yki）蛋白（与人类YAP同源），Hippo信号通路失活及Yki蛋白高表达的细胞表现为倍增时间及周期缩短，从而导致细胞数目增多，增殖过度和凋亡不足［4］。YAP被誉为Hippo信号通路中的“守门员”，它在Hippo信号通路所介导的细胞生长控制中起着重要的开关作用。Hippo信号通路的生物学效应有：①调控细胞的增殖与凋亡的平衡，并且控制器官体积的大小，进而维持内环境稳定。Yki蛋白的过度表达及Hpo、Sav、Wts及Mats的失活均可以造成细胞数量增多以及组织、器官体积的增大。②调节细胞接触性抑制。细胞因相互接触而停止生长，这种生物学特性即为接触性抑制，它使细胞在培养基中呈单层的生长，而某些肿瘤细胞则由于丧失了接触性抑制而相互堆积或呈锚定非依赖性生长。研究指出，在培养基中YAP高表达的正常细胞并不因为相互接触而停止生长，而显性负性突变的YAP质粒转染的肾腺癌细胞系（接触性抑制已丧失），在培养基中的细胞则呈单层生长，表明YAP过度表达会使细胞的接触性抑制丧失［4］。③Hippo信号通路的失活将参与肿瘤的发生，多种肿瘤细胞中可发现Hpo、Sav、W ts和Mats等的失活或YAP的过度表达［5］。

YAP是一种转录共激活因子和多功能细胞内连接蛋白。在不同的剪接情况下，YAP具有1个或2个WW结构域，第1个WW结构域能够与转录因子的PPXY模体结合［4］。研究发现，在YAP的C端具有转录激活结构域，但没有DNA结合的结构域，因此将其归类于转录共激活因子［4］。也有报道YAP与其他含有PPXY模体的转录因子（ErbB4、p73）结合起着转录共激活的作用［6］。Sudol［7］于1994年首次发现YAP绑定于非受体型酪氨酸激酶Src家族成员c-Yes的SH3基序上，从而将其命名为Yes相关蛋白，相对分子质量约为65×103。

1.2 YAP在恶性肿瘤中的作用 人类YAP位于11q22染色体上，在机体各组织中广泛表达，在YAP中存在着多个特异的氨基酸序列或结构域，通过这些氨基酸序列或结构域，YAP能参与多条细胞内信号转导通路并与多种蛋白相互作用。特异序列及多种结构域的存在导致了YAP作用的多元性。YAP在细胞增殖与凋亡的调控、细胞接触性抑制、器官大小的控制乃至肿瘤的发生过程中均有重要的作用。YAP的失活会造成组织器官萎缩，而YAP的过度表达则会造成组织器官的增大［7］。YAP在细胞内不同的位置，其转录辅助活性也不同；位于细胞核内时，YAP与转录激活因子一起启动基因转录；而被磷酸化后进入细胞质时，YAP通过磷酸化的Ser127与14-3-3蛋白相结合进而无法进入细胞核中，从而丧失了其作为转录共激活因子的功能［8］。YAP在细胞核中与不同的激活因子结合，其表达的效果也不同。近年研究发现，当YAP同细胞核内主要转录因子家族结合时会促进细胞增殖并且抑制细胞凋亡，并导致细胞接触性抑制丧失甚至向恶性转化，故YAP被证明是一个癌基因［9］。Overholtzer等［10］报道，YAP在正常的乳腺上皮细胞高表达则导致细胞过度增殖，呈上皮-间质转化，培养中出现锚定非依赖性生长，表明YAP是一种癌基因，并且在人类肿瘤的发生过程中具有重要作用。通过对大量人的肝癌组织和正常肝组织进行检测和分析后发现，YAP的表达与肿瘤细胞的低分化及再发肿瘤的血管渗透均呈正相关［11］。也有研究报道，YAP在结直肠腺癌组织细胞质及细胞核中比正常的结直肠组织的表达增加，在正常结直肠上皮和结直肠癌上皮的细胞核中YAP的表达率分别为44%和79%，差异有统计学意义；在正常结直肠上皮和结直肠癌上皮的细胞质中YAP的表达率分别是33%和86%，差异有统计学意义［4］。在正常肺组织的细胞核中，YAP表达率只有7%，而在肺癌组织中则为54%，差异有统计学意义；在细胞质中，正常肺组织YAP表达率为7%，而肺癌组织中YAP表达率则为86%，差异有统计学意义［12］。在正常卵巢组织细胞核中，YAP表达率是25%，而在卵巢癌组织中表达则为98%，差异有统计学意义；在细胞质中，正常卵巢组织YAP表达率是50%，而在卵巢癌组织中则为98%，差异有统计学意义［4］。研究表明，在胰腺癌组织中，YAP的表达水平较正常的胰腺组织高2.5倍；在口腔肿瘤、肝癌及胃癌中也有YAP的表达，与正常组织的表达差异有统计学意义［13］。在食管癌及不典型增生组中，YAP同时表达于细胞质和细胞核中，且显著高于正常食管细胞组［14］。这表明在慢性炎症癌变过程中，YAP表达的增加促进了炎症性疾病向恶性肿瘤的转变。但是YAP在细胞核中与其他因子结合时会诱导细胞凋亡。Danovi等［15］研究发现，YAP是介导c-jun（一种细胞核内原癌基因）依赖性凋亡的重要蛋白，因而质疑在肿瘤发生机制中YAP作为癌基因的作用。Yuan等［16］在乳腺癌研究中发现，YAP的表达下调十分明显甚至缺失，YAP缺失的乳腺癌细胞表现出更强的浸润及转移的能力。在动物实验中，YAP敲除的裸鼠肿瘤则出现早且生长比较迅速［2］。因此，YAP被归类为癌基因还是抑癌基因需具体情况具体分析。

2 p73与恶性肿瘤

p73是Kaghad等［3］于1997年发现的，定位于1p36.2-1p36.3，由13个外显子和12个内含子组成，它与p53在结构和功能上均具有相似性，所以被认为是p53家族成员。p73在不同的启动子作用下，可转录剪切成至少4种异构体，即p73α和p73β（全长的）、p73γ和p73δ（截短的）。不同的p73异构体在不同的肿瘤细胞和正常组织中呈有选择性的表达，而且表达较为广泛。说明在不同的组织细胞中不同的p73异构体的作用各异，故在肿瘤发生、发展以及预后等方面因其转录表达具有不同功能的蛋白异构体而有不同的重要意义。表观遗传学研究发现，p73因启动子区在不同甲基化状态下，对肿瘤发生也起着不同的作用［17］。研究还发现，不同类型p73诱导凋亡的功能强弱不同，其中作用最强的是p73β［18］。Kaghad等［3］对细胞进行紫外线或放射菌素D作用，使细胞的DNA受损，结果p21waf及p53的水平增加，但p73的表达未受影响，证明DNA损伤似乎不诱导p73。但是Agami等［19］和Yuan等［20］研究组共同提出，当γ-射线或顺铂使DNA损伤时，非受体型酪氨酸激酶c-Ab1将激活p73，p73羧基端的PXXP富脯氨酸基元与c-Ab1的Src同源结构域3直接作用，共同诱导细胞凋亡。这些发现支持了一个模式，即p73可以被c-Ab1活化，并且能够参与在某种条件下DNA损伤时所引起的凋亡反应［18］。

3 YAP与p73以及其在恶性肿瘤发生中的作用

目前，有很多关于YAP和p73各自与多种肿瘤关联的报道。虽然多数研究认同，YAP作为促癌因子将促进肿瘤的发生；但在某些情况下，YAP也具有促凋亡的作用，主要表现在一定条件下DNA损伤时，早幼粒细胞白血病蛋白与YAP和p73形成自动凋亡调节电路，早幼粒细胞白血病蛋白募集YAP及p73到细胞核体内，在非受体型酪氨酸激酶c-Abl的介导下，YAP被磷酸化后在细胞核内定位，磷酸化的YAP与p73绑定在一起，稳定并且促进p73的转录，激活p73细胞凋亡靶基因［21］。在p73的转录过程中需要乙酰基转移酶p300介导的乙酰化作用，YAP的存在可增强p300的作用，最后内源性p73、YAP和p300被伴随地招募到凋亡靶基因p53AIP1的调节区，共同通过特异性、选择性地诱导细胞凋亡［22］。

4 展望

YAP作为经典Hippo信号通路的主要效应因子，对于维持细胞凋亡与增殖的平衡有着重要作用。虽然有研究认为YAP是一个癌基因［9］，但目前研究中也发现，DNA损伤时YAP在细胞核内其他辅酶的激活下可增强p73的相关凋亡基因的转录，从而促进细胞凋亡，即YAP在该情况下可作为抑癌基因［23］。YAP介导p73转录的过程还存在很多的不足，YAP与p73的结合除了早幼粒细胞白血病蛋白、c-Abl和p300的参与外，可能还有p53的转录因子和磷酸化肿瘤抑制基因参与，并且该过程在口腔鳞癌中的研究鲜见报道。因此，YAP与介导的p73转录在口腔鳞癌中的进一步研究可能为该肿瘤的治疗方案提供一个新的方向。

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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 本文编辑：张在文）

国家自然科学基金（81160328）；内蒙古自然科学基金（2013MS1158）

010010内蒙古呼和浩特，内蒙古医科大学研究生学院（付铭蕾）；010010内蒙古呼和浩特，内蒙古医科大学附属医院口腔科（达林泰）；014000内蒙古包头，内蒙古包钢医院口腔科（李 蔚，张景慧）