李崢嶸 曾維忠（中南大學(xué)湘雅醫(yī)學(xué)院附屬株洲醫(yī)院重癥醫(yī)學(xué)科，株洲412007）

Hippo信號通路是一條高度保守的信號通路，從最初在果蠅中被發(fā)現(xiàn)逐漸到在高級脊椎動物中拓展，研究表明其在組織器官的生長發(fā)育過程中影響生物學(xué)過程［1］。Hippo信號通路通過調(diào)節(jié)關(guān)鍵的靶基因來控制細胞增殖、分化、轉(zhuǎn)歸、代謝和細胞凋亡，從而調(diào)節(jié)組織生長和內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)。Hippo信號通路目前已知由核心激酶模塊和轉(zhuǎn)錄模塊組成（圖1）［2］。激酶模塊的組成部分如下：MST1/2（mammalian STE20-like protein kinase 1/2），MAP4Ks（mitogen-activated protein kinase kinase kinase kinases），LATS1/2（large tumor suppressor kinase 1/2），SAV1（salvador family WW domain-containing protein 1），RAP2s（rasrelated proteins），MOB1A/B（MOB kinase activator 1 A/B）。轉(zhuǎn)錄模塊包括YAP（yes-associated protein）/TAZ（transcriptional co-activator with PDZ-binding motif），TEADs（TEA domain family members）。當(dāng)Hippo信號通路被激活，MST1/2或MAP4Ks磷酸化并激活下游激酶LATS1/2，依次促進轉(zhuǎn)錄共激活因子YAP/TAZ的磷酸化，導(dǎo)致YAP/TAZ滯留于細胞質(zhì)或被蛋白酶體降解［3］。相反，當(dāng)Hippo信號通路被抑制，去磷酸化的YAP/TAZ轉(zhuǎn)移至細胞核激活TEADs并與TEADs轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合促進目的基因轉(zhuǎn)錄。YAP/TAZ介導(dǎo)的轉(zhuǎn)錄通常驅(qū)動細胞行為的多個方面，包括細胞增殖、分化、代謝、凋亡和干細胞特性的維持，這對組織生長和再生至關(guān)重要［4］。但近年來，研究者們發(fā)現(xiàn)調(diào)控Hippo信號通路與細胞因子中的核心組分將改變相關(guān)疾病的發(fā)生、發(fā)展，為疾病的干預(yù)與治療提供新的方向。本文對Hippo信號通路與細胞因子的最新研究進展做一綜述。

圖1 Hippo信號通路激活和抑制時的級聯(lián)反應(yīng)簡圖Fig.1 A schematic of cascade of Hippo signaling pathway activation and inhibition

1 Hippo信號通路與腫瘤壞死因子α（TNF-α）

TNF-α是一種促炎細胞因子，主要由單核細胞、巨噬細胞和活化T細胞等炎癥細胞以及包括內(nèi)皮細胞在內(nèi)的其他類型細胞產(chǎn)生［5］。DONG等［6］采用TNF-α干預(yù)口腔鱗狀細胞癌細胞株（HN6細胞）誘導(dǎo)LATS 2過表達從而降低YAP協(xié)同轉(zhuǎn)錄激活，LATS 2過表達抑制了口腔鱗癌細胞的增殖、集落形成、細胞侵襲和體內(nèi)轉(zhuǎn)移灶的生長，即TNF-α可誘導(dǎo)LATS 2過表達抑制細胞增殖。LATS 2可能在口腔鱗狀細胞癌的發(fā)生中起一定作用，TNF-α和LATS 2可能是口腔鱗癌治療的潛在靶點。GU等［7］在大鼠急性胰腺炎細胞模型中發(fā)現(xiàn)YAP的過表達可增加大鼠胰腺外分泌細胞分泌TNF-α和IL-6來加重炎癥反應(yīng)，而MicroRNA-194則能顯著抵消這種增強作用。該研究說明MicroRNA-194和YAP之間存在一個調(diào)節(jié)環(huán)，它們動態(tài)地調(diào)節(jié)急性胰腺炎的進展，這為治療該疾病提供了一個新的治療靶點及方向。LU等［8］在A172膠 質(zhì) 母 細 胞 瘤 細 胞 系 中 發(fā) 現(xiàn)，MAPK-ERK-YAP信號通路是TNF-α調(diào)控線粒體裂變和膠質(zhì)母細胞瘤凋亡的主要分子機制。MAPKERK信號通路是線粒體裂變的上游抑制因子，TNF-α調(diào)控線粒體裂變，MAPK-ERK-YAP信號中YAP過度表達可以中和TNF-α的細胞毒性，減輕線粒體裂變，有助于膠質(zhì)母細胞瘤細胞的存活。而且研究數(shù)據(jù)顯示，TNF-α介導(dǎo)的膠質(zhì)母細胞瘤凋亡來源于線粒體裂變的增加和不活躍的MAPK-ERK-YAP信號通路，調(diào)控YAP的表達水平為膠質(zhì)母細胞瘤的治療提供潛在的新靶點［8］。DENG等［9］在YAP過表達轉(zhuǎn)基因小鼠軟骨中發(fā)現(xiàn)，YAP過度表達抑制TNF-α誘導(dǎo)JNK和NF-κB信號通路激活來減少骨關(guān)節(jié)炎軟骨的降解，YAP過度表達為預(yù)防骨關(guān)節(jié)炎軟骨降解提供了一個靶點。CHOI等［10］在內(nèi)皮細胞中觀察到TNF-α和YAP的關(guān)聯(lián)，用TNF-α刺激人血管內(nèi)皮細胞（HUVEC），激活Hippo信號通路中YAP去磷酸化，去磷酸化YAP轉(zhuǎn)移至細胞核加強HUVEC中血管細胞黏附分子1（VCAM 1）和細胞間黏附分子1（ICAM-1）的表達。它們是白細胞黏附內(nèi)皮細胞的重要調(diào)節(jié)因子，白細胞黏附在內(nèi)皮炎癥反應(yīng)中起著非常重要的作用，是動脈粥樣硬化斑塊形成的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。因此，抑制Hippo信號通路中YAP的去磷酸化可能成為阻止動脈粥樣硬化斑塊形成的一種新方法。上述研究闡述Hippo信號通路與TNF-α相互調(diào)控的影響，揭示了口腔鱗癌、急性胰腺炎、膠質(zhì)母細胞瘤、骨關(guān)節(jié)炎、動脈粥樣硬化等疾病新的可能發(fā)病機制，為上述疾病的治療提供新的靶點與方向。

2 Hippo信號通路與IL-6

IL-6是一種常見的促炎細胞因子，IL-6由多種細胞產(chǎn)生，包括成纖維細胞、內(nèi)皮細胞、單核細胞和巨噬細胞等［11］。李朗等［12］在急性呼吸窘迫綜合征（acute respiratory distress syndrome，ARDS）小鼠中發(fā)現(xiàn)，低表達LATS 2的骨髓間充質(zhì)干細胞（mMSCs）可降低肺組織促炎因子IL-1β、IL-6水平而增加抗炎因子IL-10的產(chǎn)生，從而改善肺內(nèi)促炎/抗炎反應(yīng)失衡，可促進mMSCs在ARDS小鼠肺組織內(nèi)存留及向AECⅡ分化，改善肺水腫及肺泡上皮通透性，調(diào)控肺內(nèi)炎癥反應(yīng)，減輕肺組織病理損傷及纖維化病變。本研究闡明通過抑制Hippo信號通路LATS 2表達可提高mMSCs在肺組織內(nèi)的存留時間并進一步加強mMSCs對ARDS肺部炎癥的改善作用。KIM等［13］在四氯化碳誘導(dǎo)的肝損傷的研究中發(fā)現(xiàn)，TAZ在肝再生過程中表達增加，TAZ缺乏將延遲肝再生。TAZ刺激巨噬細胞浸潤，產(chǎn)生IL-6，誘導(dǎo)肝細胞增殖和抑制肝損傷后細胞死亡來促進肝再生。設(shè)想是否能通過干預(yù)TAZ的激活來促進肝細胞再生？CHEN等［14］在大鼠髓核細胞的研究中發(fā)現(xiàn)，IL-6刺激大鼠髓核細胞，該細胞的YAP蛋白表達水平顯著升高，髓核細胞的細胞外基質(zhì)（ECM）降解，IL-6可激活YAP，促進髓核細胞的ECM的降解，髓核細胞的ECM降解加速椎間盤退行性變。此研究表明，YAP可能是椎間盤退行性變一種潛在的治療靶點。WANG等［15］在研究中發(fā)現(xiàn)YAP能調(diào)節(jié)子宮內(nèi)膜癌細胞中IL-6和IL-11的表達，而且通過上調(diào)IL-6和IL-11的表達來增加子宮內(nèi)膜癌細胞的增殖，降低其化療敏感性。所以靶向抑制YAP可以降低子宮內(nèi)膜癌細胞中IL-6和IL-11的表達水平來調(diào)控子宮內(nèi)膜癌細胞的惡性程度，靶向抑制YAP是治療子宮內(nèi)膜癌患者的一種潛在的治療方法。ZHOU等［16］葡聚糖硫酸鈉（DSS）誘導(dǎo)的炎癥性腸?。↖BD）小鼠中發(fā)現(xiàn)，敲除YAP的小鼠巨噬細胞產(chǎn)生較少的IL-6并且促進M2巨噬細胞極化，這樣能減輕DSS誘導(dǎo)的結(jié)腸炎的炎癥反應(yīng)，所以在巨噬細胞中靶向調(diào)控YAP的表達是治療IBD的一種潛在的治療方法。HOU等［17］在研究中發(fā)現(xiàn)，IL-6刺激ER-乳腺癌細胞能促進ER-乳腺癌細胞遷移和侵襲，分子機制是IL-6激活ER-乳腺癌細胞Hippo-YAP信號，IL-6誘導(dǎo)YAP調(diào)控ER-乳腺癌細胞遷移和侵襲，靶向抑制IL-6/YAP信號抑制ER-乳腺癌細胞的侵襲，通過激活YAP信號，IL-6可觸發(fā)乳腺癌細胞的惡性，所以靶向抑制IL-6/YAP可能是治療ER-乳腺癌一種新的治療方法。通過調(diào)控Hippo信號通路中核心成分的表達來影響IL-6在細胞及微環(huán)境的表達或IL-6影響Hippo信號通路的激活為腫瘤和炎癥性疾病提供一種潛在的治療方法。

3 Hippo信號通路與IL-1β

Hippo信號通路與IL-1β之間的相互聯(lián)系揭示了胃癌及骨關(guān)節(jié)炎發(fā)病的新機制。WU等［18］在幽門螺桿菌（HP）感染的小鼠胃細胞中發(fā)現(xiàn)，HP誘導(dǎo)YAP進入細胞核通過增強IL-1β的表達促進胃癌的發(fā)生，YAP作為轉(zhuǎn)錄共激活劑與IL-1β啟動子結(jié)合，從而增加IL-1β的表達。IL-1β的大量表達通過刺激癌細胞增殖，促進胃癌的發(fā)生發(fā)展。HP通過調(diào)節(jié)YAP促進IL-1β表達在胃癌的進展中發(fā)揮重要作用。所以研究者們揭示HP-YAP-IL-1β通路的聯(lián)系，在胃癌的形成和發(fā)展中起著重要的作用，可能為胃癌治療提供新的藥物靶點。GONG等［19］研究發(fā)現(xiàn)YAP在骨關(guān)節(jié)炎（OA）軟骨細胞或軟骨中表達上調(diào)，YAP過表達導(dǎo)致IL-1β誘導(dǎo)軟骨細胞分解代謝基因表達增加。用干擾RNA抑制YAP能抑制IL-1β誘導(dǎo)軟骨細胞分解代謝基因表達和軟骨細胞凋亡。關(guān)節(jié)腔內(nèi)注射干擾RNA改善小鼠OA進展，顯微CT結(jié)果顯示軟骨下異常骨形成也有所減少。所以用干擾RNA抑制YAP是防止OA軟骨降解的有效方法。這研究表明局部抑制YAP是防止OA軟骨退化的有效方式。靶向抑制YAP可干預(yù)胃癌及OA的發(fā)展進程。

4 Hippo信號通路與IL-2、IL-10

Hippo信號通路與IL-2、IL-10也存在相互作用。ZOU等［20］在創(chuàng)傷性腦損傷動物模型中發(fā)現(xiàn)，TAZ激活劑刺激肌肉組織，細胞中IL-10的基因轉(zhuǎn)錄顯著升高，細胞分泌IL-10的量增加來調(diào)節(jié)肌肉中巨噬細胞從M1向M2表型的轉(zhuǎn)變，進一步促進肌肉生長與再生。本研究揭示TAZ激活劑在肌肉疾病中的應(yīng)用，并促進學(xué)術(shù)界的藥物發(fā)現(xiàn)。ZHANG等［21］用IL-2和索拉非尼聯(lián)合干預(yù)肝癌細胞發(fā)現(xiàn)，細胞周期蛋白的表達水平較單一運用索拉非尼干預(yù)更加減少，失活TAZ可讓細胞周期蛋白表達恢復(fù)正常水平，而且Western blot試驗分析顯示IL-2可顯著上調(diào)TAZ的表達。該研究發(fā)現(xiàn)一種新的方法來增強索拉非尼對肝癌的體外抗腫瘤作用。

5 Hippo信號通路與IFN-γ

IFN-γ是一種多效性細胞因子，在炎癥、傳染病和癌癥中發(fā)揮重要作用。人鳥苷脂結(jié)合蛋白1（GBP-1）是干擾素-γ誘導(dǎo)細胞蛋白中最強的一種。UNTERER等［22］用建立蛋白模型的方法發(fā)現(xiàn)GBP-1與TEAD相互作用通過下調(diào)TEAD靶基因的轉(zhuǎn)錄來抑制細胞增殖。在細胞實驗中研究者用siRNA抑制GBP-1表達則可使上述效應(yīng)消失，這間接說明IFN-γ對細胞的TEAD活性也有抑制作用。本研究首次展示了GBP-1通過干擾素-γ與Hippo信號通路的相互作用介導(dǎo)抑制細胞增殖的分子機制。這可能為研究干擾素-γ的復(fù)雜細胞反應(yīng)開辟新的途徑，也有利于開發(fā)臨床使用的活性IFN-γ。RAMJEE等［23］在心肌梗死小鼠模型中發(fā)現(xiàn)，過表達YAP和TAZ轉(zhuǎn)基因小鼠心肌中IFN-γ表達增加并調(diào)節(jié)性T細胞（Tregs）浸潤增加，小鼠心肌炎癥反應(yīng)受到抑制并心肌纖維化減少；而敲除YAP和TAZ的小鼠在心肌梗死后，心肌細胞中IFN-γ基因編碼降低并心肌組織中Tregs浸潤減少，小鼠發(fā)生嚴重的心肌炎和心肌纖維化；在敲除YAP和TAZ的小鼠心肌梗死后局部注射IFN-γ可增加Tregs浸潤并減低心肌纖維化。本研究表明Hippo信號通路在心肌梗死后的適應(yīng)性免疫調(diào)節(jié)中起著關(guān)鍵作用，靶向調(diào)控Hippo信號通路是否有效地調(diào)節(jié)心肌梗死后的再生和重構(gòu)。

6 Hippo信號通路與TGF-β

TGF-β是一種多功能細胞因子，調(diào)節(jié)多種發(fā)育和穩(wěn)態(tài)過程。TGF-β通過與細胞表面的TGF-β受體復(fù)合物結(jié)合，激活稱為Smads蛋白的細胞內(nèi)信號分子，啟動其細胞功能［24-27］。QIN等［28］在人皮膚成纖維細胞中發(fā)現(xiàn)，YAP/TAZ基因敲除會損害TGF-β誘導(dǎo)的Smad蛋白磷酸化并抑制TGF-β靶基因表達，這揭示YAP/TAZ的基因敲除可抑制TGF-β信號轉(zhuǎn)導(dǎo)。LV等［29］通過定量聚合酶鏈式反應(yīng)實驗發(fā)現(xiàn)，YAP基因敲除小鼠卵巢顆粒細胞中TGF-β受體的mRNA表達減少，并且通過Western blot試驗分析，YAP基因敲除對TGF-β誘導(dǎo)的小鼠卵巢顆粒細胞Smads蛋白磷酸化有抑制作用。YAP通過調(diào)節(jié)TGF-β受體的轉(zhuǎn)錄和抑制Smads來調(diào)控小鼠卵巢顆粒細胞的TGF-β信號通路。Hippo信號通路與TGFβ信號通路的串?dāng)_從而調(diào)節(jié)小鼠顆粒細胞功能和發(fā)育，為顆粒細胞功能異常相關(guān)的不孕癥提供靶點。MOHSENI等［30］用四氯化碳誘導(dǎo)大鼠肝纖維化模型，Western blot試驗發(fā)現(xiàn)喂養(yǎng)香芹酚的大鼠肝臟組織中TGF-β、TAZ和YAP蛋白水平降低，定量聚合酶鏈式反應(yīng)發(fā)現(xiàn)香芹酚降低了TGF-β、TAZ和YAP基因的表達，這說明香芹酚通過靶向TAZ、YAP和TGF-β信號通路來抑制肝纖維化的進展，這為肝纖維化的靶向治療開辟了新的途徑。

7 結(jié)語

本文闡述Hippo信號通路與細胞因子的研究進展，揭示了炎癥相關(guān)疾病、腫瘤、神經(jīng)系統(tǒng)疾病、心血管疾病等疾病發(fā)生、發(fā)展的新機制，并闡明其可能成為治療靶點的途徑。大膽設(shè)想，未來干預(yù)Hippo信號通路中的YAP/TAZ、MST1/2等組成部分在炎癥相關(guān)疾病、腫瘤、神經(jīng)系統(tǒng)疾病、心血管疾病等疾病中表達情況，是否能使臨床診斷更精確、靈敏，更快速評估疾病的進展及預(yù)后，并及時進行治療，中斷病情的惡化?；蛘哐兄瞥砂邢蛩幬镉行У乜刂艸ippo信號通路中的關(guān)鍵靶點來治療疾病。為實現(xiàn)Hippo信號通路與細胞因子之間的靶向調(diào)控，還有待進一步研究。