李瑩 胡琳斐 陳曉宇 張晟 房煊 史振東 張瑾

1天津醫(yī)科大學(xué)腫瘤醫(yī)院乳腺三科，國家腫瘤臨床醫(yī)學(xué)研究中心，天津市“腫瘤防治”重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，天津市惡性腫瘤臨床醫(yī)學(xué)研究中心，乳腺癌防治教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室300060；2天津醫(yī)科大學(xué)腫瘤醫(yī)院甲狀腺頸部腫瘤科，國家腫瘤臨床醫(yī)學(xué)研究中心，天津市“腫瘤防治”重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，天津市惡性腫瘤臨床醫(yī)學(xué)研究中心300060

0 引 言

靶向和免疫療法顯著提高了晚期或轉(zhuǎn)移性癌癥患者的生存率。然而，原發(fā)性和獲得性耐藥限制了大多數(shù)抗癌治療的效果。在上述耐藥過程中，常伴隨有基因表達(dá)譜的改變，在這種情況下，表征分子生物標(biāo)志物可為耐藥的早期識別提供有用的工具。研究結(jié)果表明，Yes 相關(guān)蛋白（Yes-associated protein，YAP）在人體多種腫瘤中異常表達(dá)且與腫瘤的發(fā)生、發(fā)展、治療和預(yù)后相關(guān)，YAP 表達(dá)的失調(diào)是機(jī)體對腫瘤治療產(chǎn)生抗性的重要機(jī)制。因此，深入了解YAP 驅(qū)動癌癥轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)移和治療抗性的機(jī)制可提供新的治療靶點(diǎn)。（圖1）

1 YAP 的結(jié)構(gòu)

1988年，Moye-Rowley 等克隆了酵母的 AP-1 基因(yAP1)，后來證實(shí)，此基因與哺乳動物的YAP 基因同源[1]。人YAP 基因位于染色體11q22.1 區(qū)，DNA全長127 896 bp，具有11 個轉(zhuǎn)錄本，編碼約504 個氨基酸殘基的蛋白[2-3]。YAP 蛋白最初被鑒定為與Yes 原癌基因產(chǎn)物的SH3 結(jié)構(gòu)域結(jié)合的蛋白質(zhì)，其屬于Src 蛋白酪氨酸激酶家族。YAP 蛋白的相對分子質(zhì)量為 65 ku，具有兩種亞型（YAP1、YAP2），由TID 結(jié)構(gòu)域（轉(zhuǎn)錄激活因子結(jié)合結(jié)構(gòu)域）、WW 結(jié)構(gòu)域（Tryptophan-Tryptophan 結(jié)構(gòu)域）、TAD 結(jié)構(gòu)域（轉(zhuǎn)錄激活結(jié)構(gòu)域）構(gòu)成，部分異構(gòu)體含有SH3-BM（SH3結(jié)合結(jié)構(gòu)域）和亮氨酸鋅指結(jié)構(gòu)。YAP1 含有1 個WW 結(jié)構(gòu)域，YAP2 含有 2 個 WW 結(jié)構(gòu)域，可與連續(xù)富含脯氨酸的基序（PPXY）相互作用，介導(dǎo)蛋白質(zhì)復(fù)合物的形成。TID 結(jié)構(gòu)域主要用于募集轉(zhuǎn)錄激活因子，TAD 結(jié)構(gòu)域類似于單純皰疹病毒I 型激活域的病毒粒子蛋白16（VP16），是一種表征良好的轉(zhuǎn)錄共激活因子，可與各種轉(zhuǎn)錄因子相互作用并調(diào)節(jié)其轉(zhuǎn)錄活性。

2 YAP 蛋白功能及調(diào)控

YAP 是Hippo 信號通路中的關(guān)鍵下游調(diào)控靶標(biāo)，既可充當(dāng)轉(zhuǎn)錄共激活因子，也可充當(dāng)共抑制因子，通過調(diào)控細(xì)胞增殖和凋亡，在器官大小控制和腫瘤進(jìn)展中起關(guān)鍵作用。Hippo 信號通路的名稱來源于果蠅中發(fā)現(xiàn)的一組基因，在人類基因中，Hippo途徑的核心激酶反應(yīng)鏈主要包括激酶MST1/2、LATS1/2 及接頭蛋白SAV 和MOB，調(diào)控轉(zhuǎn)錄共激活因子YAP 和Tafazzin 蛋白（TAZ）的磷酸化水平及核質(zhì)定位。Hippo 信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路控制動物器官發(fā)育、生長和再生，其失調(diào)經(jīng)常參與腫瘤發(fā)生[4-6]。當(dāng)Hippo 途徑開啟時，YAP 和TAZ 被LATS1/2 磷酸化，促進(jìn)其細(xì)胞質(zhì)隔離和蛋白酶體介導(dǎo)的降解。當(dāng)Hippo 途徑關(guān)閉時，YAP 和TAZ 被去磷酸化并轉(zhuǎn)移到細(xì)胞核，從而能激活不同轉(zhuǎn)錄因子相關(guān)的靶基因，最終調(diào)節(jié)細(xì)胞生長、代謝、增殖、遷移、侵襲或死亡[7-8]。除經(jīng)典Hippo 通路外，YAP 還受機(jī)械應(yīng)力、氧化應(yīng)激壓力、蛋白間相互作用等調(diào)控[9]。

3 YAP1 參與腫瘤耐藥

3.1 經(jīng)典的Hippo 通路介導(dǎo)的治療抵抗

YAP/TAZ 作為Hippo 途徑的效應(yīng)分子，常常被當(dāng)作一種蛋白質(zhì)，參與多種抗腫瘤治療的耐藥模式[10-14]，包括細(xì)胞毒性化療藥物治療、分子靶向治療、放療及腫瘤細(xì)胞固有耐藥等方面。

3.1.1 YAP1/TAZ 介導(dǎo)化療抵抗

圖1 YAP 通過Hippo 經(jīng)典通路/Hippo 經(jīng)典通路外介導(dǎo)腫瘤治療抵抗及轉(zhuǎn)移復(fù)發(fā)

細(xì)胞毒性化療藥物通過干擾必要的細(xì)胞過程，如有絲分裂紡錘體的形成、DNA 復(fù)制和DNA 完整性，干擾細(xì)胞分裂和生存。YAP/TAZ 的上調(diào)可抵抗多種細(xì)胞毒性藥物，如抗小管蛋白、抗代謝物和DNA 損傷藥物。在乳腺癌細(xì)胞中，TAZ 的過表達(dá)已被證明可誘導(dǎo)對紫杉醇和阿霉素的耐藥性，YAP/TAZ 靶基因CYR61 和CTGF 的上調(diào)似乎有助于耐藥性的形成[15-16]。此外，在對5-氟尿嘧啶（5-FU）耐藥的癌細(xì)胞系中，YAP 的表達(dá)和活性增加，且YAP 在耐藥結(jié)腸癌和食道癌中的表達(dá)也上調(diào)[17-18]。Li 等[19]的研究結(jié)果表明，YAP 誘導(dǎo)性高表達(dá)與紫杉醇化學(xué)抗性的三陰性乳腺癌（triple-negative breast cancer，TNBC）患者的早期復(fù)發(fā)密切相關(guān)，YAP 的敲低或與抑制劑Verteporfin 的聯(lián)合使用減少了紫杉醇抗性MDA-MB-231 細(xì)胞系的遷移并增強(qiáng)了其凋亡和自噬；因此提出Verteporfin 可作為以紫杉醇為基礎(chǔ)治療藥物的TNBC 患者的化學(xué)增敏劑。另外，在人表皮生長因子受體2（human epidermal growth factor receptor 2，HER2）陽性的乳腺癌患者中，YAP/TAZ高表達(dá)與HER2 單克隆抗體、曲妥珠單抗以及化療聯(lián)合治療反應(yīng)不良有關(guān)[20-22]。

3.1.2 YAP1/TAZ 介導(dǎo)放療抵抗

放射治療是癌癥治療的另一個重要軸心。電離輻射致癌細(xì)胞DNA 雙鏈斷裂，誘導(dǎo)細(xì)胞周期退出和凋亡。研究結(jié)果表明，在多種癌癥中，YAP 除了介導(dǎo)化療耐藥性外，還介導(dǎo)放療耐藥性，激活YAP/TAZ 可使癌細(xì)胞克服DNA 損傷因子和放療誘導(dǎo)的DNA 損傷反應(yīng)[10，23]。髓母細(xì)胞瘤中的 YAP 活化，可誘導(dǎo)對輻射的抵抗，而激活YAP 的髓母細(xì)胞瘤細(xì)胞可繞過DNA 損傷誘導(dǎo)的G1/S 和G2/M 細(xì)胞周期檢查點(diǎn)，導(dǎo)致DNA 持續(xù)斷裂和基因組不穩(wěn)定[24]；而尿路上皮細(xì)胞癌中，YAP 的下調(diào)可增強(qiáng)γ 照射以及其他DNA 損傷藥物的損傷反應(yīng)和細(xì)胞凋亡[24]。上述這種檢查點(diǎn)旁路，被認(rèn)為是由于YAP 介導(dǎo)的IGF2-AKT 通路的激活，該通路可失活DNA 損傷反應(yīng)轉(zhuǎn)導(dǎo)子共濟(jì)失調(diào)毛細(xì)血管擴(kuò)張突變基因（ataxia telangiectasia-mutated gene，ATM）和細(xì)胞周期檢測點(diǎn)激酶 2（checkpoint kinase 2，CHK2）。相反，YAP 的抑制會導(dǎo)致順鉑治療時DNA 損傷反應(yīng)增加，ATM 活化增加，通過DNA 損傷的積累導(dǎo)致尿路上皮癌細(xì)胞凋亡[25]。

3.1.3 YAP/TAZ 介導(dǎo)分子靶向治療抵抗

激活YAP 和TAZ 可上調(diào)生長因子信號轉(zhuǎn)導(dǎo)元件的編碼基因，增強(qiáng)分子靶向藥物抗腫瘤治療的耐藥。由YAP/TAZ 驅(qū)動的耐藥性可能涉及表皮生長因子受體（epidermal growth factor receptor，EGFR）信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的增強(qiáng)，以及下游絲裂原活化蛋白激酶（mitogen-activated protein kinase，MAPK） 和 PI3K/AKT 信號通路的激活，而EGFR 和胰島素樣生長因子（insulin like growth factor，IGF）信號被證明可增強(qiáng)YAP/TAZ 活性[26-28]。因此，YAP/TAZ 和 EGFR/IGF 通路之間的正反饋回路可能進(jìn)一步強(qiáng)化耐藥性過程。YAP/TAZ 活性可能通過上調(diào)抗凋亡基因的表達(dá)，來降低細(xì)胞對抗癌藥物的敏感性。YAP 可結(jié)合抗凋亡基因B 細(xì)胞淋巴瘤2 樣1 基因（B-cell lymphoma 2-like1，BCL2L1）和含桿狀病毒 IAP 重復(fù) 5（baculoviral IAP repeat-containing 5，BIRC5）的啟動子，上調(diào)其表達(dá)水平。在B-RAF 原癌基因絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶（B-Raf proto oncogene serine/threonine protein kinase BRAF）和大鼠肉瘤（rat sarcoma,RAS）基因突變的癌細(xì)胞系中，BCL2L1 的抗凋亡亞型BCL-XL 的表達(dá)依賴于YAP 的活性，BCL-XL 是YAP 的下游效應(yīng)物，在對RAF/MEK（Mekinist）抑制劑產(chǎn)生耐藥性的過程中發(fā)揮作用[29]。因此，YAP/TAZ 活性可能通過上調(diào)抗凋亡基因的表達(dá)來降低細(xì)胞對抗癌藥物的凋亡敏感性。在分子靶向治療中，YAP 活化可拯救KRAS 依賴性結(jié)腸癌細(xì)胞免受shRNA 介導(dǎo)、KRAS抑制誘導(dǎo)的活力喪失[29]，提示YAP/TAZ 激活可能誘導(dǎo)RAS 信號通路特異性靶向抗癌藥物的耐藥性。Lin 等[30]發(fā)現(xiàn) YAP 可介導(dǎo)對 RAF 和 MEK 抑制劑治療的耐藥性，對YAP 的抑制可顯著提高RAF 或MEK 抑制劑的敏感性。

3.1.4 YAP/TAZ 介導(dǎo)腫瘤細(xì)胞的固有抵抗

YAP/TAZ 的生物學(xué)效應(yīng)主要來源于其在調(diào)控細(xì)胞增殖、存活和干細(xì)胞的基因轉(zhuǎn)錄激活中的作用。然而，哺乳動物細(xì)胞中的YAP 和TAZ 除了與基因啟動子相互作用外，還與許多轉(zhuǎn)錄增強(qiáng)相關(guān)結(jié)構(gòu)域（transcriptional enhanced associate domain，TEAD）結(jié)合增強(qiáng)子和超增強(qiáng)子相互作用，從而導(dǎo)致一組決定細(xì)胞狀態(tài)的基因具有高水平的轉(zhuǎn)錄活性[31]。因此，YAP 和TAZ 可能通過調(diào)控一個復(fù)雜的增強(qiáng)子和啟動子序列來協(xié)調(diào)耐藥基因的轉(zhuǎn)錄。YAP 也被證明與致癌的p53 突變體合作，可誘導(dǎo)細(xì)胞周期蛋白和周期蛋白依賴性激酶1（cyclin-dependent kinases 1，CDK1）的轉(zhuǎn)錄激活，促進(jìn)細(xì)胞周期進(jìn)展[32]。因此，YAP 的激活可能通過干擾腫瘤抑制因子野生型p53或增強(qiáng)p53 突變體的致癌活性而干擾抗癌治療。

YAP/TAZ 的激活也會誘導(dǎo)癌細(xì)胞的干細(xì)胞樣特性。而腫瘤干細(xì)胞的干性與抗癌治療的耐藥性相關(guān)，如藥物轉(zhuǎn)運(yùn)體表達(dá)的上調(diào)、DNA 修復(fù)能力的提高以及更高的抗凋亡潛能[13,33]。分化差的乳腺癌呈現(xiàn)出較高水平的YAP/TAZ 靶基因表達(dá)，乳腺癌中的TAZ 活性通過提高干細(xì)胞標(biāo)志物和腫瘤起始潛能，誘導(dǎo)對紫杉醇和多柔比星的抗性[34]。此外，有研究結(jié)果表明，蛋白酶激活的受體1（recombinant protease activated receptor 1，PAR1） 信 號 通 路 通 過 Rho GTPase 激活誘導(dǎo)YAP 去磷酸化和核轉(zhuǎn)位，從而促進(jìn)干細(xì)胞樣胃癌細(xì)胞的多藥耐藥[35]。這些結(jié)果支持了YAP/TAZ 可能通過誘導(dǎo)癌細(xì)胞中的干細(xì)胞樣特性而促進(jìn)抗癌治療耐藥性的觀點(diǎn)。

腫瘤細(xì)胞的上皮細(xì)胞間充質(zhì)轉(zhuǎn)變（epithelial to mesenchymal transition，EMT）過程不僅是腫瘤轉(zhuǎn)移增加的基礎(chǔ)，而且與腫瘤細(xì)胞的EMT 對抗癌治療的耐藥性過程密切相關(guān)[36-37]。在乳腺上皮細(xì)胞中，YAP/TAZ 激活誘導(dǎo)EMT 表型，如細(xì)胞失去接觸，紡錘形形態(tài)出現(xiàn)，間充質(zhì)標(biāo)志物（如纖維連接蛋白、波形蛋白和N-cadherin）上調(diào)[15,38]。在KRAS 依賴性結(jié)腸癌細(xì)胞系和小鼠肺癌模型中，YAP 通過其對EMT 誘導(dǎo)的影響，挽救了KRAS 抑制后腫瘤細(xì)胞活力的降低[29]。

3.2 YAP 介導(dǎo)Hippo 通路外的治療抵抗

YAP 作為轉(zhuǎn)錄共激活因子，除與TAZ 的協(xié)同促轉(zhuǎn)錄作用促進(jìn)腫瘤耐藥外，同時存在其他途徑的調(diào)控及被調(diào)控機(jī)制參與治療抵抗。Koinis 等[39]的研究結(jié)果表明，引起前列腺癌MET 抑制Cabozantinib抵抗的分子基礎(chǔ)為成纖維細(xì)胞生長因子受體1（fibroblast growth factor receptor 1，F(xiàn)GFR1）及 FGF 的過表達(dá)。FGFR1 及FGF 依賴于YAP/TBX5 復(fù)合物的驅(qū)動，而該過程中YAP 的活性調(diào)控及核質(zhì)定位獨(dú)立于 Hippo 通路之外[39]。在胰腺癌中，14-3-3σ 過表達(dá)可促進(jìn)YAP 表達(dá)，磷酸化的YAP 通過與14-3-3 蛋白質(zhì)結(jié)合形成磷酸肽復(fù)合物而被隔離在細(xì)胞質(zhì)中，此處YAP 不再具有促進(jìn)靶基因表達(dá)的轉(zhuǎn)錄激活作用，二者相互結(jié)合、相互依賴，通過增強(qiáng)核糖核苷酸還原酶 M1（ribonucleotide reductase M1, RRM1）和RRM2 的表達(dá)，減弱吉西他濱誘導(dǎo)的Caspase-8 激活和凋亡來增強(qiáng)獲得性吉西他濱的耐藥性[40]。

4 結(jié) 語

YAP/TAZ 作為Hippo 信號通路的下游效應(yīng)因子，可通過激活生長因子信號、抑制凋亡、調(diào)節(jié)DNA損傷反應(yīng)、促進(jìn)細(xì)胞周期、誘導(dǎo)干細(xì)胞樣特性、誘導(dǎo)間充質(zhì)轉(zhuǎn)化，引起抗腫瘤治療過程中的耐藥作用。此外，YAP 還可通過Hippo 經(jīng)典通路外的非轉(zhuǎn)錄激活作用與多種蛋白相互作用，誘導(dǎo)腫瘤耐藥的發(fā)生，如圖1 所示。YAP 的表達(dá)狀態(tài)可作為一項(xiàng)預(yù)測腫瘤放化療敏感性、判斷腫瘤預(yù)后的指標(biāo)，是潛在的藥物靶點(diǎn)。利用該靶點(diǎn)，并與放化療及小分子抑制劑聯(lián)合應(yīng)用，有望成為解決腫瘤耐藥的新途徑。

利益沖突所有作者均聲明不存在利益沖突