鄒 晨 方 淼 高月求 張 鑫

上海中醫(yī)藥大學(xué)附屬曙光醫(yī)院臨床免疫研究所,上海市中醫(yī)臨床重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,上海中醫(yī)藥大學(xué)附屬曙光醫(yī)院肝病科 (上海,201203)

原發(fā)性肝癌(肝癌)是臨床常見惡性腫瘤,包括肝細(xì)胞癌(HCC)和肝內(nèi)膽管細(xì)胞癌(ICC)。近年來,肝癌發(fā)病率呈不斷上升趨勢(shì),2020年全球原發(fā)性肝癌發(fā)病率為4.7%,死亡率為8.3%,位居全球常見惡性腫瘤第5位和腫瘤致死病因第3位[1]。因早期診斷難,且具有高轉(zhuǎn)移、高復(fù)發(fā)等特點(diǎn),大多數(shù)患者確診時(shí)已處于中晚期,導(dǎo)致肝癌預(yù)后差,5年生存率低于15%[2]。因此,闡明原發(fā)性肝癌的發(fā)病機(jī)制和影響因素,并探索新的治療靶點(diǎn)是原發(fā)性肝癌研究的難點(diǎn)與熱點(diǎn)。Hippo信號(hào)通路是經(jīng)典的機(jī)械信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路,參與調(diào)控細(xì)胞增殖、早期胚胎發(fā)育、組織器官大小調(diào)節(jié)及肝臟發(fā)育再生等過程[3]。隨著研究深入,Hippo信號(hào)通路在腫瘤發(fā)生發(fā)展中的作用被發(fā)現(xiàn),已證實(shí)其在調(diào)控肝癌細(xì)胞增殖、轉(zhuǎn)移,塑造腫瘤微環(huán)境等方面具有重要作用[4]。本文就Hippo信號(hào)通路在原發(fā)性肝癌發(fā)生發(fā)展中的調(diào)控機(jī)制以及靶向Hippo通路抑制原發(fā)性肝癌發(fā)生發(fā)展的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述,以期為原發(fā)性肝癌新的靶向療法提供參考。

1 Hippo信號(hào)通路

Hippo信號(hào)通路的主要成分為上游核心級(jí)聯(lián)激酶和下游轉(zhuǎn)錄共激活因子。哺乳動(dòng)物上游核心級(jí)聯(lián)激酶鏈主要由ste20樣激酶1/2(MST1/2)、大型腫瘤抑制因子1/2(LATS1/2)組成,下游轉(zhuǎn)錄共激活因子主要由Yes相關(guān)蛋白(YAP)和含PDZ結(jié)合基序的轉(zhuǎn)錄共激活因子(TAZ)組成[5]。

當(dāng)細(xì)胞感受到細(xì)胞間接觸、細(xì)胞極性、能量狀態(tài)、壓力等信號(hào),MST1/2、LATS1/2激酶級(jí)聯(lián)啟動(dòng),進(jìn)一步磷酸化YAP/TAZ,磷酸化的YAP/TAZ可與14-3-3蛋白結(jié)合而滯留于細(xì)胞質(zhì),也可通過泛素化途徑降解[3-5]。當(dāng)Hippo信號(hào)通路受到抑制,非磷酸化的YAP/TAZ則進(jìn)入細(xì)胞核與TEA結(jié)構(gòu)域1-4(TEAD1-4)結(jié)合,啟動(dòng)下游靶基因轉(zhuǎn)錄,從而促進(jìn)細(xì)胞增殖、抑制細(xì)胞凋亡、調(diào)控組織生長[6]。

2 Hippo信號(hào)通路在原發(fā)性肝癌中的調(diào)控作用

Hippo信號(hào)通路對(duì)原發(fā)性肝癌的調(diào)控作用主要體現(xiàn)在調(diào)控細(xì)胞增殖、自噬、侵襲轉(zhuǎn)移、腫瘤耐藥、腫瘤微環(huán)境等方面。目前Hippo通路與原發(fā)性肝癌相關(guān)性研究聚焦于下游關(guān)鍵效應(yīng)分子YAP/TAZ。

2.1 細(xì)胞增殖 肝細(xì)胞是哺乳動(dòng)物體內(nèi)具有高度再生能力的細(xì)胞,在正常情況下,肝細(xì)胞增殖與凋亡保持動(dòng)態(tài)平衡;當(dāng)Hippo通路失活時(shí),肝細(xì)胞無限增殖,肝臟發(fā)育異常,HCC形成[7]。MST1/2 DKO小鼠肝細(xì)胞中YAP異常高表達(dá),導(dǎo)致肝臟腫大、HCC發(fā)生,而抑制YAP表達(dá)可恢復(fù)肝臟正常生長[8]。研究發(fā)現(xiàn)c-Myc誘導(dǎo)的HCC模型小鼠因Hippo信號(hào)通路失活,TAZ表達(dá)水平明顯升高,可通過TAZ-BCL2L12軸抑制細(xì)胞凋亡,從而促進(jìn)c-Myc依賴的HCC發(fā)生[9]。

2.2 細(xì)胞自噬 自噬缺陷能抑制YAP降解并導(dǎo)致其核積累,YAP是自噬缺陷誘導(dǎo)組織重塑和HCC發(fā)生的驅(qū)動(dòng)因素,Lee等[10]研究發(fā)現(xiàn),自噬相關(guān)蛋白7(Atg7)敲除的小鼠肝細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核內(nèi)YAP均高表達(dá),促進(jìn)肝臟腫大和腫瘤發(fā)生。此外,YAP在化療耐藥型肝癌細(xì)胞系中顯著高表達(dá),通過抑制自噬相關(guān)細(xì)胞死亡促進(jìn)肝癌的耐藥性。

2.3 侵襲轉(zhuǎn)移 YAP/TAZ在肝癌組織中過表達(dá),與腫瘤的血管侵襲、上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化(EMT)成正相關(guān),加速肝癌進(jìn)展[11]。TAZ敲除的肝癌細(xì)胞系E-鈣粘蛋白表達(dá)增加,N-鈣黏蛋白表達(dá)減少;基質(zhì)金屬蛋白酶2(MMP2)和基質(zhì)金屬蛋白酶-9(MMP9)的功能減弱,抑制EMT,降低肝癌細(xì)胞的侵襲性[12]。

2.4 腫瘤微環(huán)境 腫瘤微環(huán)境(TME)是腫瘤細(xì)胞生長的組織環(huán)境,其中腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞(TAMs)等多種免疫抑制細(xì)胞及分泌的炎性因子是促進(jìn)HCC生長、侵襲和免疫逃逸的關(guān)鍵成分[13]。研究表明,MST1/2的失活導(dǎo)致促炎因子表達(dá)上調(diào),大量M1型或M1、M2混合型巨噬細(xì)胞肝內(nèi)浸潤,促進(jìn)肝臟炎癥和HCC發(fā)生[8]。

2.5 腫瘤耐藥 索拉菲尼是HCC治療的一線化療藥物,然而腫瘤耐藥降低了索拉菲尼促進(jìn)肝癌細(xì)胞凋亡、抑制增殖的效果,從而降低患者生存率。已有研究證實(shí),Hippo信號(hào)通路尤其是YAP表達(dá)水平與肝癌細(xì)胞對(duì)索拉菲尼的敏感性密切相關(guān)。YAP可通過抑制索拉菲尼誘導(dǎo)的肝癌細(xì)胞凋亡和鐵死亡以及促進(jìn)肝臟腫瘤干細(xì)胞自我更新,誘導(dǎo)腫瘤復(fù)發(fā)和耐藥[14]。

3 靶向調(diào)控Hippo信號(hào)通路治療原發(fā)性肝癌的靶點(diǎn)

Hippo信號(hào)通路上游核心成分是級(jí)聯(lián)激酶,可針對(duì)這些激酶設(shè)計(jì)抑制劑,進(jìn)而抑制YAP/TAZ過表達(dá)和核轉(zhuǎn)位,也可設(shè)計(jì)相關(guān)抑制劑直接抑制YAP/TAZ高表達(dá)或改變其核質(zhì)分布狀態(tài),最終阻斷腫瘤發(fā)生發(fā)展。因此Hippo信號(hào)通路的調(diào)控尤其是直接或間接調(diào)控YAP/TAZ表達(dá)水平及核質(zhì)分布狀態(tài)是治療原發(fā)性肝癌的潛在治療靶點(diǎn)。

3.1 間接調(diào)控轉(zhuǎn)錄共激活因子YAP/TAZ 轉(zhuǎn)錄共激活因子YAP/TAZ的亞細(xì)胞定位和表達(dá)受到上游激酶MST/LATS的嚴(yán)格調(diào)控,含有WW和C2結(jié)構(gòu)域的蛋白(WWC)、神經(jīng)纖維蛋白2(NF2)、T盒轉(zhuǎn)錄因子3(TBX3)、lncRNA LOC107985656能直接或間接增加MST/LATS激酶活性,啟動(dòng)Hippo通路,促進(jìn)YAP/TAZ磷酸化和蛋白酶體降解,抑制肝癌發(fā)生[15,16]。GTP結(jié)合蛋白家族成員Septin 6(SEPT6)、RACGTPase激活蛋白1(RACGAP1)直接抑制LATS磷酸化,Hippo通路關(guān)閉,YAP入核增加,啟動(dòng)下游靶基因轉(zhuǎn)錄表達(dá),促進(jìn)肝癌進(jìn)展[17]。通過調(diào)控激酶MST/LATS活性間接調(diào)控YAP/TAZ的機(jī)制見圖1。

圖1 靶向調(diào)控Hippo激酶的級(jí)聯(lián)反應(yīng)簡圖

3.2 直接調(diào)控轉(zhuǎn)錄共激活因子YAP/TAZ 作為Hippo通路的核心效應(yīng)分子,YAP/TAZ的表達(dá)水平和亞細(xì)胞定位調(diào)控細(xì)胞增殖、凋亡、EMT等相關(guān)靶基因的轉(zhuǎn)錄表達(dá),與腫瘤發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)。因此明確調(diào)控YAP/TAZ轉(zhuǎn)錄、翻譯后修飾、細(xì)胞亞定位的靶點(diǎn),為后期開發(fā)治療原發(fā)性肝癌的靶向藥物具有重要的意義。目前發(fā)現(xiàn)的原發(fā)性肝癌中直接調(diào)控YAP/TAZ的相關(guān)分子見表1。

表1 原發(fā)性肝癌中直接調(diào)控YAP/TAZ的相關(guān)分子

4 Hippo信號(hào)通路與原發(fā)性肝癌的治療

鑒于Hippo信號(hào)通路在原發(fā)性肝癌發(fā)生發(fā)展中的作用,調(diào)控Hippo信號(hào)通路尤其是抑制YAP/TAZ的表達(dá)和細(xì)胞亞定位成為治療原發(fā)性肝癌的有效潛在靶點(diǎn)。目前研究已發(fā)現(xiàn)多種藥物可以通過調(diào)節(jié)Hippo通路起到抑制肝癌的作用。

4.1 化學(xué)合成藥物 目前多種藥物和分子抑制劑在體外研究中表現(xiàn)出良好的抗肝癌效果,靶點(diǎn)聚焦在Hippo信號(hào)通路YAP/TAZ:2型糖尿病一線治療藥物二甲雙胍能直接抑制LATS1/2,促進(jìn)YAP1磷酸化,從而抑制IL-22誘導(dǎo)的肝癌細(xì)胞增殖、遷移,促進(jìn)細(xì)胞凋亡[31]。Higashi等[32]發(fā)現(xiàn)氟伐他汀和辛伐他汀可下調(diào)Huh1細(xì)胞TAZ的表達(dá)水平、抑制TAZ靶基因CYR61和CTGF表達(dá),減弱細(xì)胞增殖能力;臨床研究也發(fā)現(xiàn)服用他汀類藥物后,HCC術(shù)后患者的無復(fù)發(fā)生存期延長。Kong等[33]研究表明,YAP/TAZ的高表達(dá)促進(jìn)了肝癌對(duì)表觀“閱讀器”溴結(jié)構(gòu)域和超末端結(jié)構(gòu)域蛋白(BET)抑制劑的耐藥性,磷酸二酯酶5(PDE5)抑制劑他達(dá)拉非可激活Hippo通路,降低YAP/TAZ表達(dá);他達(dá)拉非和小分子BET抑制劑JQ-1聯(lián)合干預(yù) c-Myc/N-RAS誘導(dǎo)的肝癌模型小鼠,能抑制腫瘤進(jìn)展,延長小鼠存活時(shí)間,提示BET抑制劑與他達(dá)拉非通過抑制YAP/TAZ的表達(dá)增強(qiáng)了BET抑制劑的抗癌效果。獲中國FDA批準(zhǔn)的抗癌候選藥物—多靶點(diǎn)抑制劑CT-707能顯著提高YAP磷酸化水平、抑制核轉(zhuǎn)位,抑制肝癌細(xì)胞系增殖及異種移植瘤模型小鼠的腫瘤生長[34]。

由此可見,目前臨床一些常用藥物或抑制劑,如降糖、降脂、抗癌的藥物,可通過調(diào)控YAP/TAZ的活性,發(fā)揮抗肝癌的作用,為臨床藥物的使用提供了新的思路,但一些新的藥物療效尚在研究中,其療效的重復(fù)性和藥物安全性還有待進(jìn)一步探索。

4.2 中草藥及植物提取物 大量研究表明,天然植物產(chǎn)品在人類腫瘤細(xì)胞中表現(xiàn)出腫瘤抑制活性,可作為腫瘤抑制劑,目前已發(fā)現(xiàn)某些天然活性成分通過激活Hippo通路尤其是Hippo通路上游激酶抑制肝癌:吳茱萸的主要活性成分吳茱萸堿和臨床用于白血病治療的高三尖杉酯堿(HHT)通過激活Hippo通路發(fā)揮抗肝癌增殖轉(zhuǎn)移和促凋亡作用[35,36];中藥木通中分離的木犀草素可上調(diào)SMMC-7721和HepG2細(xì)胞中MST1/2的表達(dá),激活Hippo信號(hào)通路,抑制肝癌細(xì)胞增殖、誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡[37]。

此外,還有部分天然植物產(chǎn)品能夠直接降低YAP/TAZ的豐度、抑制YAP/TAZ的功能,從而抑制肝癌發(fā)生發(fā)展:山藥活性成分薯蕷皂苷元、牛樟芝菌絲中分離的4-acetylantrocamol LT3(4AALT3)和華北楊樹蜂膠提取物黃酮類、酯類抑制YAP/TAZ的表達(dá)和活性,抑制HepG2增殖轉(zhuǎn)移,促進(jìn)細(xì)胞凋亡[38];槐耳誘導(dǎo)肝癌細(xì)胞凋亡,抑制EMT依賴于YAP1的泛素化降解[39];科羅索酸通過降低YAP表達(dá)和誘導(dǎo)蛋白質(zhì)O-連接N-乙酰葡萄糖胺糖基化,抑制高糖條件下的肝癌細(xì)胞增殖[40]。

以上研究表明,天然植物產(chǎn)品通過調(diào)控Hippo通路抑制肝癌的發(fā)生發(fā)展,但如何高效、穩(wěn)定地提取其活性成分以及評(píng)價(jià)其安全性仍有待進(jìn)一步探索。

5 結(jié)語

總而言之,Hippo信號(hào)通路可調(diào)控原發(fā)性肝癌患者的腫瘤細(xì)胞增殖、自噬、侵襲轉(zhuǎn)移、腫瘤微環(huán)境及靶向藥物的耐藥,其中YAP/TAZ的高表達(dá)是原發(fā)性肝癌發(fā)生發(fā)展的重要環(huán)節(jié),也是原發(fā)性肝癌治療的新靶點(diǎn)。目前,靶向Hippo信號(hào)通路的藥物尤其是YAP和TAZ抑制劑已成為近年來研發(fā)的熱點(diǎn),但其有效性和安全性仍缺乏動(dòng)物實(shí)驗(yàn)和臨床試驗(yàn)驗(yàn)證。隨著調(diào)控Hippo信號(hào)通路的關(guān)鍵因子逐漸被挖掘,其調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)越來越多樣化,也有針對(duì)上游激酶抑制的開發(fā)。因此,隨著研究的深入,將會(huì)有更多的調(diào)控機(jī)制被闡明,靶向Hippo信號(hào)通路的治療思路也更開闊,為潛在藥物的研發(fā)提供了新思路,為靶向Hippo信號(hào)通路提高肝癌療效提供了更多可能性。