引用本文: 錢雙強, 侯令密, 陳璟泰, 蒲虹羽, 高硯春. Hippo信號通路在三陰性乳腺癌中的研究進展. 中國普外基礎與臨床雜志, 2022, 29(7): 965-970. doi: 10.7507/1007-9424.202109025 復制
乳腺癌是全世界女性中最常見的惡性疾病,也是患者癌相關死亡的主要原因[1]。三陰性乳腺癌(triple negative breast cancer,TNBC)是乳腺癌的一種特殊的臨床病理亞型,迄今為止,針對其特定分子靶點的治療方法很少在患者預后方面取得有臨床意義的改善,因此,迫切需要揭示TNBC新的致癌機制以及探索新的靶向治療方法。近年來,Hippo信號通路關鍵因子在調控乳腺癌發生及進展中的作用受到廣泛關注。從果蠅到哺乳動物,Hippo信號通路高度保守[2]。Yes相關蛋白(Yes-associated protein,YAP)和具有PDZ結合基序的轉錄共激活因子(transcriptional co-activator with PDZ-binding motif,TAZ)是Hippo通路的重要效應子,其活性主要受到大腫瘤抑制基因1/2(large tumor suppressor 1/2,LATS1/2)激酶介導的磷酸化抑制,而后者又被哺乳動物Ste20樣蛋白激酶1/2磷酸化激活[3]。最近研究[4]表明,YAP1高表達與激素受體陰性和侵襲性腫瘤行為相關,同時是乳腺癌患者尤其是TNBC患者不良預后的生物標志物和潛在的治療靶點。另外,TAZ高表達的TNBC患者在腫瘤復發和總生存率方面表現出較差的臨床結局[5]。由此可見,Hippo通路有望成為TNBC新的治療靶點。筆者現將總結近年來Hippo信號通路在TNBC中的研究進展情況,以期為未來相關方面的研究提供一些參考。
1 Hippo信號通路概述
Hippo信號通路是首次在果蠅中發現的腫瘤抑制通路,在調節組織穩態、器官發育和腫瘤抑制中起著關鍵作用[6]。Hippo通路的核心成分包括哺乳動物Ste20樣蛋白激酶1/2、LATS1/2以及適配器蛋白Salvador同源物1(Salvador homolog 1,SAV1,是含WW結構域的人同源重組蛋白1)、MOB1A/B(MOB激酶激活劑),YAP/TAZ是Hippo信號通路的主要效應器,可調控組織穩態、器官大小、組織再生和腫瘤進展[7],并且以可控的方式穿梭于細胞核和細胞質[8]。當Hippo信號通路“開啟”時,通過一系列磷酸化反應,磷酸化的YAP/TAZ與14-3-3蛋白結合,導致YAP/TAZ的細胞質隔離,從而關閉細胞核中的轉錄程序[9];此外,LATS1/2誘導的磷酸化會觸發酪蛋白激酶1δ/ε對YAP/TAZ的后續磷酸化和E3泛素連接酶的募集,使YAP/TAZ泛素化和降解[10]。當Hippo信號通路“關閉”時,YAP/TAZ易位到細胞核與轉錄增強關聯域(transcriptional enhancer associate domain,TEAD)1-4相互作用從而調節基因表達,TEAD1-4是介導哺乳動物細胞中Hippo途徑轉錄輸出的關鍵因子[11],其與YAP/TAZ之間的相互作用可使退變樣蛋白4與TEAD1-4分離,從而激活基因轉錄,促進組織生長并抑制細胞凋亡[12]。
2 Hippo信號通路與TNBC
TNBC是乳腺癌中最具侵襲性和毒性的亞型,預后極差。YAP和TAZ高表達與激素受體陰性、腫瘤侵襲性行為以及臨床不良預后顯著相關[4-5],并且在接受新輔助化學藥物治療(簡稱化療)的TNBC患者中YAP和TAZ高表達可能影響患者病理完全反應率和長期生存結果、增加復發風險[13],提示Hippo/YAP軸可能在TNBC中起著重要作用。越來越多相關研究報道,在TNBC中,YAP和TAZ的過度表達可促進腫瘤干細胞發展、誘導腫瘤細胞發生上皮-間質轉化并促進其發生、發展、遠處轉移以及化療耐藥。
2.1 Hippo信號通路與乳腺癌干細胞
TNBC占乳腺癌相關死亡的絕大多數,這主要是由于其異質性和乳腺癌干細胞的發展。癌干細胞分化可增強腫瘤侵襲性,加劇癌進展,導致腫瘤復發、轉移和治療耐藥[14]。Hippo信號通路在癌干細胞自我更新中發揮關鍵作用,激活Hippo信號通路后YAP/TAZ被隔離在細胞質中,從而抑制癌干細胞的進展,相反抑制Hippo信號通路會賦予細胞癌干細胞樣特征并導致腫瘤發生[15]。
胰島素樣生長因子2 mRNA結合蛋白3與多種侵襲性癌相關,可通過調節鋅指轉錄因子Slug促進TNBC的干性[16]。Samanta等[17]發現,胰島素樣生長因子2 mRNA結合蛋白3通過抑制靶向Wnt替代配體(WNT5B)的miR145-5p的表達,間接穩定WNT5B的mRNA,從而通過替代Wnt信號激活TAZ。Gao等[18]對脂肪細胞中的游離脂肪酸/過氧化物酶體增殖物激活受體γ的研究表明,脂聯素cre介導的脂肪細胞TAZ基因敲除可減弱脂肪細胞的腫瘤支持功能,抑制乳腺腫瘤的生長和干性。Sun等[19]在MDA-MB-231細胞中敲除叉頭盒蛋白M1基因后,可降低癌干細胞亞群比例。乳腺癌干細胞的可塑性使其能夠在上皮-間質狀態之間轉換并賦予其在轉移組織中侵襲生長的能力[20]。Sulaiman等[21]雙重敲除TNBC細胞的YAP和Wnt/β-連環蛋白后,可有效減少間充質和上皮細胞中CD44+/CD24–和ALDH+腫瘤干細胞亞群的數量。Mucin 1(MUC1)的C末端亞單位(MUC1-C)是一種跨膜蛋白,可保護上皮細胞并避免其受外部環境影響[22],上皮細胞極性部分由Crumbs(CRB)復合體維持[23]。Alam等[24]發現MUC1-C可通過與CRB3啟動子上的鋅指E-box結合同源域1(zinc finger E-box binding homeobox 1,ZEB1)結合,抑制TNBC細胞中CRB3蛋白的轉錄表達,進而抑制癌干細胞發展。最近Quinn等[25]研究確定了受體酪氨酸激酶家族之一間質表皮轉化因子、YAP和β-連環蛋白在TNBC中致癌的關鍵合作機制,間質表皮轉化因子信號控制YAP和β-連環蛋白的核定位和激活,YAP和β-連環蛋白相互作用并結合Wnt靶基因的增強子區域,促進TNBC的癌干細胞分化。以上這些研究結果提示,通過Hippo信號通路調節TNBC的腫瘤干性可能成為一種新的治療策略。
2.2 Hippo與TNBC上皮-間質轉化
良性腫瘤向惡性進展常伴隨著上皮-間質轉化,上皮-間質轉化可以賦予癌細胞化療耐藥以及與遠處轉移相關的侵襲和遷移能力。WW和C2結構域1基因(也叫Kibra)作為Hippo途徑的關鍵上游因子,已被證明其可抑制乳腺癌細胞中的上皮-間質轉化,且其低表達與侵襲性乳腺癌和不良生存結果相關[26]。Zhang等[27]通過過表達Notch3上調Kibra的表達,可有效減弱MDA-MB-231細胞的上皮-間質轉化。另外,Liu等[28]研究發現,Zeste同源物增強子2、組蛋白 H3賴氨酸27和DNA甲基轉移酶1共同協調WW和C2結構域1基因啟動子的表觀遺傳修飾,導致其轉錄沉默,最終降低MDA-MB-231細胞的Hippo/YAP通路活性。腫瘤細胞發生上皮-間質轉化的同時常伴隨E-鈣黏蛋白的丟失。Thirunavukkarasan等[29]發現,游離脂肪酸受體2可在侵襲性間充質樣MDA-MB-231細胞中抑制Hippo通路并增加E-鈣黏蛋白的表達,促使癌細胞向非侵襲性表型發展。Dang等[30]發現在TNBC細胞中過表達Ca2+-ATPase亞型2可提高基線Ca2+和YAP磷酸化水平,促進E-鈣黏蛋白的翻譯后表達,抑制間充質基因表達以及體外細胞遷移和體內腫瘤轉移。ZEB1也稱為 TCF8和δEF1,是誘導上皮-間質轉化的關鍵因子。王加琪等[31]報道miR-200家族可與ZEB蛋白通過雙向負反饋環互相調控TNBC的上皮-間質轉化。Feldker等[32]對TNBC細胞中ZEB1進行全基因組結合研究表明,ZEB1和激活蛋白-1可與Hippo通路效應子YAP一起形成反式激活復合物,激活促癌基因。年輕的TNBC女性患者具有較高的雌激素水平,其在TNBC中的作用可能與雌激素受體信號傳導或受其他受體相關的激活效應物介導[33]。Huang等[34]研究證實,G蛋白偶聯雌激素受體的激活可通過調控miR-199a-3p/CD151軸滅活Hippo信號通路,抑制MDA-MB-231細胞的上皮-間質轉化。以上這些研究加深了對Hippo信號通路如何通過調節TNBC的上皮-間質轉化而干擾癌侵襲性行為的理解,有望為TNBC的治療提供新的干預靶點。
2.3 Hippo與TNBC的發生及發展
Hippo/YAP信號受到多種泛素化和磷酸化蛋白質修飾,這些修飾控制著TNBC中YAP蛋白的穩定和轉換。環指蛋白(ring finger protein,RNF)組成了泛素連接酶的大部分并在調節多種細胞過程中作為E3泛素連接酶發揮作用。鋅指蛋白(zinc finger protein,ZNF)與DNA或RNA結合,直接調控基因表達,但它們也參與調控泛素化過程和蛋白質降解。有研究[35-36]發現,在TNBC中,RNF187通過誘導YAP的K48連接多泛素化促進其降解,RNF181則可以穩定YAP的表達水平。最近有研究[37]發現,ZNF213在多個YAP賴氨酸位點(K252、K254、K321和K497)促進YAP(K48位點)連接的多泛素化,負性調控TNBC進展。Kedan等[38]報道,在TNBC中抑制非受體酪氨酸激酶表達或其酪氨酸激酶活性可顯著加速TAZ的降解。Mussell等[39]確定泛素特異性肽酶1是一種新型的TAZ去泛素化酶,泛素特異性肽酶1的缺失以部分依賴TAZ的方式減少細胞增殖。此外,YAP的激活可增加巨噬細胞的募集[40]。Zhang等[41]發現,TNBC細胞通過卵巢腫瘤蛋白酶去泛素化酶5介導的YAP蛋白去泛素化,使巨噬細胞極化為M2樣表型,并通過單核細胞趨化蛋白-1/CC趨化因子受體2軸促進TNBC細胞的侵襲。Rigiracciolo等[42]證實胰島素樣生長因子-1及其受體可在TNBC細胞中激活局部黏著斑激酶信號傳導通路,促進YAP的核定位及其靶基因的表達。Jiang等[43]研究發現,S-腺苷甲硫氨酸和SH3結構域包含1基因的缺失可上調Rho GTPase激活蛋白水平,促進TNBC細胞侵襲。近年來大量研究者對微小RNA、環狀RNA、長鏈非編碼RNA在Hippo信號通路與TNBC的關系進行了廣泛的研究。Li等[44]發現,miR-497通過負性調節YAP的表達抑制TNBC細胞增殖、遷移并誘導細胞凋亡。Wang等[45]研究表明,長鏈非編碼RNA胃癌高表達的轉錄本1表達可被缺氧誘導,導致Hippo信號通路過度激活,從而促進腫瘤進展。Hu等[46]證實miR-1297通過結合TAZ的3′ -非翻譯區,靶向抑制其激活,而hsa_circ_0091074可作為miR-1297的內源性“海綿”部分逆轉該效應。目前大量關于Hippo/YAP信號軸的蛋白修飾研究被報道,但這些因子如何與Hippo激酶級聯反應尚不清楚,因此探究這些上游信號是否以及如何調節Hippo信號在體內的傳導更顯重要。
2.4 Hippo與TNBC轉移
TNBC遠處轉移發生率高,導致患者預后不良。An等[47]發現,組蛋白去乙酰化酶8通過抑制YAP(Ser127)的磷酸化,增強TNBC細胞的體外遷移能力。Deng等[48]報道,工業化學品雙酚S依賴于G蛋白偶聯雌激素受體及其下游磷脂酶Cβ/蛋白激酶C信號促進LATS1/2的去磷酸化,進而促進TNBC細胞的體外遷移,但對其增殖沒有影響。Chen等[49]發現,在TNBC中觸發自噬反應時,YAP靶基因錨蛋白重復結構域1的表達顯著增加,從而促進其遷移和侵襲,而在雌激素受體陽性乳腺癌細胞沒有這種變化。Liu等[50]下調TNBC細胞的突觸極蛋白2,可通過抑制LATS2的表達進而激活YAP,導致癌細胞的遠處定植和轉移生長。而Gan等[51]發現,維生素C治療可通過上調突觸極蛋白2蛋白的表達水平,從而抑制TNBC轉移。隨著對Hippo信號通路調控TNBC轉移新機制的深入研究,可能為轉移性TNBC患者提供新的治療選擇。
2.5 Hippo與TNBC耐藥
獲得性化療耐藥性常導致TNBC患者治療失敗,最終導致患者死亡,因此,尋找其化療耐藥相關標志物是發展靶向治療的重要一步。Wang等[52]研究表明,TNBC細胞中miR-873的缺失可通過提高ZEB1介導的YAP激活促進吉西他濱耐藥性的形成。He等[53]在MDA-MB-231細胞系中過表達Ras關聯域家族成員6可激活Hippo信號通路,促進順鉑誘導的細胞凋亡。Koh等[54]揭示RAS GTPase激活蛋白RASAL2通過激活YAP直接調節轉錄,介導TNBC的化療耐藥。Rad51是同源重組途徑中的一種重要酶,介導DNA雙鏈斷裂修復,同時還是YAP/TAZ-TEAD的直接轉錄靶點。Elaimy等[55]證實血管內皮生長因子-神經纖毛蛋白2-YAP/TAZ信號傳導依賴于Rad51的表達,進而促進TNBC細胞對順鉑抵抗。Ma等[56]發現,阿司匹林可通過過表達E3泛素連接酶,從而抑制TNBC細胞YAP和β-連環蛋白的表達水平,消除其對多西紫杉醇和長春瑞濱的耐藥性。調控Hippo/YAP信號軸可改善TNBC的不良預后、消除化療耐藥,但需要更深入的臨床研究來證實其可行性及安全性。
3 針對Hippo通路的治療策略
在TNBC中,YAP和TAZ的過表達與癌干細胞的生物活性、高組織學分級、化療耐藥和遠處轉移相關,因此,YAP/TAZ可能成為TNBC的治療靶點。維替泊芬是一種用于治療黃斑變性的藥物,它能抑制YAP-TEAD通路。Dai等[57]發現,維替泊芬誘導的YAP抑制導致TNBC細胞凋亡,同時哺乳動物雷帕霉素靶蛋白抑制劑Torin1通過促進胞飲進而促進細胞對維替泊芬的攝取,增強其促癌細胞凋亡作用。Koohestanimobarhan等[58]對3-羥基-3-甲基戊二酰輔酶A還原酶抑制劑阿托伐他汀、洛伐他汀和辛伐他汀對TNBC細胞中上皮-間質轉化相關基因表達和功能影響的研究表明,無毒劑量的他汀類藥物能顯著抑制癌細胞上皮-間質轉化進程,還可使其對阿霉素產生化學敏感性,減少其體外遷移。納米顆粒治療系統可提高藥物對腫瘤組織的靶向性,在增強療效的同時減少副作用[59]。納米療法作為一種新型腫瘤治療方式正逐漸應用于臨床。Sulaiman等[60]開發的包含紫杉醇和維替泊芬的混合納米顆粒共給藥系統,可顯著抑制TNBC異種移植瘤的腫瘤生長,同時抑制核因子-κB、Wnt和YAP信號并在殺死TNBC腫瘤和癌干細胞方面顯示出協同效應;最近該研究團隊[61]發現,將紫杉醇、維替泊芬和康美他汀(CA4,一種血管破壞劑)共同封裝在聚合物-脂質混合納米顆粒中,不僅能有效抑制TNBC細胞活力和細胞遷移,還可顯著減少紫杉醇誘導和(或)CA4誘導的癌干細胞富集效應。當前,他汀類藥物在TNBC細胞系中的研究療效顯著,納米療法也在異種移植瘤模型和動物模型中取得較好結果,將為進一步臨床應用與實驗提供研究基礎。
4 小結與展望
目前Hippo信號通路在TNBC中的作用已被廣泛研究,該通路失調可促進腫瘤干性、上皮-間質轉化、腫瘤發生、發展、遠處轉移及化療耐藥。越來越多的蛋白質和信號被認為是Hippo信號傳導的上游調節因子,但這些因子如何與Hippo激酶級聯反應尚不清楚。此外,許多關于這些上游信號的研究僅涉及細胞培養層面,因此使用動物模型定義這些上游信號是否以及如何調節Hippo信號在體內的傳導更顯重要。針對Hippo/YAP通路對改善TNBC的不良預后及化療耐藥方面的研究逐漸被報道,但缺乏更多、更深入的臨床研究來證實其可行性及安全性。相信隨著對Hippo信號通路研究的不斷深入,未來將給TNBC患者的治療提供更多治療靶點,極大改善患者的不良預后。
重要聲明
利益沖突聲明:本文全體作者閱讀并理解了《中國普外基礎與臨床雜志》的政策聲明,我們沒有相互競爭的利益。
作者貢獻聲明:錢雙強參與論文主要構思、文獻收集及綜述撰寫;侯令密、陳璟泰及蒲虹羽對于部分值得商榷的地方提出建議及補充;高硯春審閱并校正全文。
乳腺癌是全世界女性中最常見的惡性疾病,也是患者癌相關死亡的主要原因[1]。三陰性乳腺癌(triple negative breast cancer,TNBC)是乳腺癌的一種特殊的臨床病理亞型,迄今為止,針對其特定分子靶點的治療方法很少在患者預后方面取得有臨床意義的改善,因此,迫切需要揭示TNBC新的致癌機制以及探索新的靶向治療方法。近年來,Hippo信號通路關鍵因子在調控乳腺癌發生及進展中的作用受到廣泛關注。從果蠅到哺乳動物,Hippo信號通路高度保守[2]。Yes相關蛋白(Yes-associated protein,YAP)和具有PDZ結合基序的轉錄共激活因子(transcriptional co-activator with PDZ-binding motif,TAZ)是Hippo通路的重要效應子,其活性主要受到大腫瘤抑制基因1/2(large tumor suppressor 1/2,LATS1/2)激酶介導的磷酸化抑制,而后者又被哺乳動物Ste20樣蛋白激酶1/2磷酸化激活[3]。最近研究[4]表明,YAP1高表達與激素受體陰性和侵襲性腫瘤行為相關,同時是乳腺癌患者尤其是TNBC患者不良預后的生物標志物和潛在的治療靶點。另外,TAZ高表達的TNBC患者在腫瘤復發和總生存率方面表現出較差的臨床結局[5]。由此可見,Hippo通路有望成為TNBC新的治療靶點。筆者現將總結近年來Hippo信號通路在TNBC中的研究進展情況,以期為未來相關方面的研究提供一些參考。
1 Hippo信號通路概述
Hippo信號通路是首次在果蠅中發現的腫瘤抑制通路,在調節組織穩態、器官發育和腫瘤抑制中起著關鍵作用[6]。Hippo通路的核心成分包括哺乳動物Ste20樣蛋白激酶1/2、LATS1/2以及適配器蛋白Salvador同源物1(Salvador homolog 1,SAV1,是含WW結構域的人同源重組蛋白1)、MOB1A/B(MOB激酶激活劑),YAP/TAZ是Hippo信號通路的主要效應器,可調控組織穩態、器官大小、組織再生和腫瘤進展[7],并且以可控的方式穿梭于細胞核和細胞質[8]。當Hippo信號通路“開啟”時,通過一系列磷酸化反應,磷酸化的YAP/TAZ與14-3-3蛋白結合,導致YAP/TAZ的細胞質隔離,從而關閉細胞核中的轉錄程序[9];此外,LATS1/2誘導的磷酸化會觸發酪蛋白激酶1δ/ε對YAP/TAZ的后續磷酸化和E3泛素連接酶的募集,使YAP/TAZ泛素化和降解[10]。當Hippo信號通路“關閉”時,YAP/TAZ易位到細胞核與轉錄增強關聯域(transcriptional enhancer associate domain,TEAD)1-4相互作用從而調節基因表達,TEAD1-4是介導哺乳動物細胞中Hippo途徑轉錄輸出的關鍵因子[11],其與YAP/TAZ之間的相互作用可使退變樣蛋白4與TEAD1-4分離,從而激活基因轉錄,促進組織生長并抑制細胞凋亡[12]。
2 Hippo信號通路與TNBC
TNBC是乳腺癌中最具侵襲性和毒性的亞型,預后極差。YAP和TAZ高表達與激素受體陰性、腫瘤侵襲性行為以及臨床不良預后顯著相關[4-5],并且在接受新輔助化學藥物治療(簡稱化療)的TNBC患者中YAP和TAZ高表達可能影響患者病理完全反應率和長期生存結果、增加復發風險[13],提示Hippo/YAP軸可能在TNBC中起著重要作用。越來越多相關研究報道,在TNBC中,YAP和TAZ的過度表達可促進腫瘤干細胞發展、誘導腫瘤細胞發生上皮-間質轉化并促進其發生、發展、遠處轉移以及化療耐藥。
2.1 Hippo信號通路與乳腺癌干細胞
TNBC占乳腺癌相關死亡的絕大多數,這主要是由于其異質性和乳腺癌干細胞的發展。癌干細胞分化可增強腫瘤侵襲性,加劇癌進展,導致腫瘤復發、轉移和治療耐藥[14]。Hippo信號通路在癌干細胞自我更新中發揮關鍵作用,激活Hippo信號通路后YAP/TAZ被隔離在細胞質中,從而抑制癌干細胞的進展,相反抑制Hippo信號通路會賦予細胞癌干細胞樣特征并導致腫瘤發生[15]。
胰島素樣生長因子2 mRNA結合蛋白3與多種侵襲性癌相關,可通過調節鋅指轉錄因子Slug促進TNBC的干性[16]。Samanta等[17]發現,胰島素樣生長因子2 mRNA結合蛋白3通過抑制靶向Wnt替代配體(WNT5B)的miR145-5p的表達,間接穩定WNT5B的mRNA,從而通過替代Wnt信號激活TAZ。Gao等[18]對脂肪細胞中的游離脂肪酸/過氧化物酶體增殖物激活受體γ的研究表明,脂聯素cre介導的脂肪細胞TAZ基因敲除可減弱脂肪細胞的腫瘤支持功能,抑制乳腺腫瘤的生長和干性。Sun等[19]在MDA-MB-231細胞中敲除叉頭盒蛋白M1基因后,可降低癌干細胞亞群比例。乳腺癌干細胞的可塑性使其能夠在上皮-間質狀態之間轉換并賦予其在轉移組織中侵襲生長的能力[20]。Sulaiman等[21]雙重敲除TNBC細胞的YAP和Wnt/β-連環蛋白后,可有效減少間充質和上皮細胞中CD44+/CD24–和ALDH+腫瘤干細胞亞群的數量。Mucin 1(MUC1)的C末端亞單位(MUC1-C)是一種跨膜蛋白,可保護上皮細胞并避免其受外部環境影響[22],上皮細胞極性部分由Crumbs(CRB)復合體維持[23]。Alam等[24]發現MUC1-C可通過與CRB3啟動子上的鋅指E-box結合同源域1(zinc finger E-box binding homeobox 1,ZEB1)結合,抑制TNBC細胞中CRB3蛋白的轉錄表達,進而抑制癌干細胞發展。最近Quinn等[25]研究確定了受體酪氨酸激酶家族之一間質表皮轉化因子、YAP和β-連環蛋白在TNBC中致癌的關鍵合作機制,間質表皮轉化因子信號控制YAP和β-連環蛋白的核定位和激活,YAP和β-連環蛋白相互作用并結合Wnt靶基因的增強子區域,促進TNBC的癌干細胞分化。以上這些研究結果提示,通過Hippo信號通路調節TNBC的腫瘤干性可能成為一種新的治療策略。
2.2 Hippo與TNBC上皮-間質轉化
良性腫瘤向惡性進展常伴隨著上皮-間質轉化,上皮-間質轉化可以賦予癌細胞化療耐藥以及與遠處轉移相關的侵襲和遷移能力。WW和C2結構域1基因(也叫Kibra)作為Hippo途徑的關鍵上游因子,已被證明其可抑制乳腺癌細胞中的上皮-間質轉化,且其低表達與侵襲性乳腺癌和不良生存結果相關[26]。Zhang等[27]通過過表達Notch3上調Kibra的表達,可有效減弱MDA-MB-231細胞的上皮-間質轉化。另外,Liu等[28]研究發現,Zeste同源物增強子2、組蛋白 H3賴氨酸27和DNA甲基轉移酶1共同協調WW和C2結構域1基因啟動子的表觀遺傳修飾,導致其轉錄沉默,最終降低MDA-MB-231細胞的Hippo/YAP通路活性。腫瘤細胞發生上皮-間質轉化的同時常伴隨E-鈣黏蛋白的丟失。Thirunavukkarasan等[29]發現,游離脂肪酸受體2可在侵襲性間充質樣MDA-MB-231細胞中抑制Hippo通路并增加E-鈣黏蛋白的表達,促使癌細胞向非侵襲性表型發展。Dang等[30]發現在TNBC細胞中過表達Ca2+-ATPase亞型2可提高基線Ca2+和YAP磷酸化水平,促進E-鈣黏蛋白的翻譯后表達,抑制間充質基因表達以及體外細胞遷移和體內腫瘤轉移。ZEB1也稱為 TCF8和δEF1,是誘導上皮-間質轉化的關鍵因子。王加琪等[31]報道miR-200家族可與ZEB蛋白通過雙向負反饋環互相調控TNBC的上皮-間質轉化。Feldker等[32]對TNBC細胞中ZEB1進行全基因組結合研究表明,ZEB1和激活蛋白-1可與Hippo通路效應子YAP一起形成反式激活復合物,激活促癌基因。年輕的TNBC女性患者具有較高的雌激素水平,其在TNBC中的作用可能與雌激素受體信號傳導或受其他受體相關的激活效應物介導[33]。Huang等[34]研究證實,G蛋白偶聯雌激素受體的激活可通過調控miR-199a-3p/CD151軸滅活Hippo信號通路,抑制MDA-MB-231細胞的上皮-間質轉化。以上這些研究加深了對Hippo信號通路如何通過調節TNBC的上皮-間質轉化而干擾癌侵襲性行為的理解,有望為TNBC的治療提供新的干預靶點。
2.3 Hippo與TNBC的發生及發展
Hippo/YAP信號受到多種泛素化和磷酸化蛋白質修飾,這些修飾控制著TNBC中YAP蛋白的穩定和轉換。環指蛋白(ring finger protein,RNF)組成了泛素連接酶的大部分并在調節多種細胞過程中作為E3泛素連接酶發揮作用。鋅指蛋白(zinc finger protein,ZNF)與DNA或RNA結合,直接調控基因表達,但它們也參與調控泛素化過程和蛋白質降解。有研究[35-36]發現,在TNBC中,RNF187通過誘導YAP的K48連接多泛素化促進其降解,RNF181則可以穩定YAP的表達水平。最近有研究[37]發現,ZNF213在多個YAP賴氨酸位點(K252、K254、K321和K497)促進YAP(K48位點)連接的多泛素化,負性調控TNBC進展。Kedan等[38]報道,在TNBC中抑制非受體酪氨酸激酶表達或其酪氨酸激酶活性可顯著加速TAZ的降解。Mussell等[39]確定泛素特異性肽酶1是一種新型的TAZ去泛素化酶,泛素特異性肽酶1的缺失以部分依賴TAZ的方式減少細胞增殖。此外,YAP的激活可增加巨噬細胞的募集[40]。Zhang等[41]發現,TNBC細胞通過卵巢腫瘤蛋白酶去泛素化酶5介導的YAP蛋白去泛素化,使巨噬細胞極化為M2樣表型,并通過單核細胞趨化蛋白-1/CC趨化因子受體2軸促進TNBC細胞的侵襲。Rigiracciolo等[42]證實胰島素樣生長因子-1及其受體可在TNBC細胞中激活局部黏著斑激酶信號傳導通路,促進YAP的核定位及其靶基因的表達。Jiang等[43]研究發現,S-腺苷甲硫氨酸和SH3結構域包含1基因的缺失可上調Rho GTPase激活蛋白水平,促進TNBC細胞侵襲。近年來大量研究者對微小RNA、環狀RNA、長鏈非編碼RNA在Hippo信號通路與TNBC的關系進行了廣泛的研究。Li等[44]發現,miR-497通過負性調節YAP的表達抑制TNBC細胞增殖、遷移并誘導細胞凋亡。Wang等[45]研究表明,長鏈非編碼RNA胃癌高表達的轉錄本1表達可被缺氧誘導,導致Hippo信號通路過度激活,從而促進腫瘤進展。Hu等[46]證實miR-1297通過結合TAZ的3′ -非翻譯區,靶向抑制其激活,而hsa_circ_0091074可作為miR-1297的內源性“海綿”部分逆轉該效應。目前大量關于Hippo/YAP信號軸的蛋白修飾研究被報道,但這些因子如何與Hippo激酶級聯反應尚不清楚,因此探究這些上游信號是否以及如何調節Hippo信號在體內的傳導更顯重要。
2.4 Hippo與TNBC轉移
TNBC遠處轉移發生率高,導致患者預后不良。An等[47]發現,組蛋白去乙酰化酶8通過抑制YAP(Ser127)的磷酸化,增強TNBC細胞的體外遷移能力。Deng等[48]報道,工業化學品雙酚S依賴于G蛋白偶聯雌激素受體及其下游磷脂酶Cβ/蛋白激酶C信號促進LATS1/2的去磷酸化,進而促進TNBC細胞的體外遷移,但對其增殖沒有影響。Chen等[49]發現,在TNBC中觸發自噬反應時,YAP靶基因錨蛋白重復結構域1的表達顯著增加,從而促進其遷移和侵襲,而在雌激素受體陽性乳腺癌細胞沒有這種變化。Liu等[50]下調TNBC細胞的突觸極蛋白2,可通過抑制LATS2的表達進而激活YAP,導致癌細胞的遠處定植和轉移生長。而Gan等[51]發現,維生素C治療可通過上調突觸極蛋白2蛋白的表達水平,從而抑制TNBC轉移。隨著對Hippo信號通路調控TNBC轉移新機制的深入研究,可能為轉移性TNBC患者提供新的治療選擇。
2.5 Hippo與TNBC耐藥
獲得性化療耐藥性常導致TNBC患者治療失敗,最終導致患者死亡,因此,尋找其化療耐藥相關標志物是發展靶向治療的重要一步。Wang等[52]研究表明,TNBC細胞中miR-873的缺失可通過提高ZEB1介導的YAP激活促進吉西他濱耐藥性的形成。He等[53]在MDA-MB-231細胞系中過表達Ras關聯域家族成員6可激活Hippo信號通路,促進順鉑誘導的細胞凋亡。Koh等[54]揭示RAS GTPase激活蛋白RASAL2通過激活YAP直接調節轉錄,介導TNBC的化療耐藥。Rad51是同源重組途徑中的一種重要酶,介導DNA雙鏈斷裂修復,同時還是YAP/TAZ-TEAD的直接轉錄靶點。Elaimy等[55]證實血管內皮生長因子-神經纖毛蛋白2-YAP/TAZ信號傳導依賴于Rad51的表達,進而促進TNBC細胞對順鉑抵抗。Ma等[56]發現,阿司匹林可通過過表達E3泛素連接酶,從而抑制TNBC細胞YAP和β-連環蛋白的表達水平,消除其對多西紫杉醇和長春瑞濱的耐藥性。調控Hippo/YAP信號軸可改善TNBC的不良預后、消除化療耐藥,但需要更深入的臨床研究來證實其可行性及安全性。
3 針對Hippo通路的治療策略
在TNBC中,YAP和TAZ的過表達與癌干細胞的生物活性、高組織學分級、化療耐藥和遠處轉移相關,因此,YAP/TAZ可能成為TNBC的治療靶點。維替泊芬是一種用于治療黃斑變性的藥物,它能抑制YAP-TEAD通路。Dai等[57]發現,維替泊芬誘導的YAP抑制導致TNBC細胞凋亡,同時哺乳動物雷帕霉素靶蛋白抑制劑Torin1通過促進胞飲進而促進細胞對維替泊芬的攝取,增強其促癌細胞凋亡作用。Koohestanimobarhan等[58]對3-羥基-3-甲基戊二酰輔酶A還原酶抑制劑阿托伐他汀、洛伐他汀和辛伐他汀對TNBC細胞中上皮-間質轉化相關基因表達和功能影響的研究表明,無毒劑量的他汀類藥物能顯著抑制癌細胞上皮-間質轉化進程,還可使其對阿霉素產生化學敏感性,減少其體外遷移。納米顆粒治療系統可提高藥物對腫瘤組織的靶向性,在增強療效的同時減少副作用[59]。納米療法作為一種新型腫瘤治療方式正逐漸應用于臨床。Sulaiman等[60]開發的包含紫杉醇和維替泊芬的混合納米顆粒共給藥系統,可顯著抑制TNBC異種移植瘤的腫瘤生長,同時抑制核因子-κB、Wnt和YAP信號并在殺死TNBC腫瘤和癌干細胞方面顯示出協同效應;最近該研究團隊[61]發現,將紫杉醇、維替泊芬和康美他汀(CA4,一種血管破壞劑)共同封裝在聚合物-脂質混合納米顆粒中,不僅能有效抑制TNBC細胞活力和細胞遷移,還可顯著減少紫杉醇誘導和(或)CA4誘導的癌干細胞富集效應。當前,他汀類藥物在TNBC細胞系中的研究療效顯著,納米療法也在異種移植瘤模型和動物模型中取得較好結果,將為進一步臨床應用與實驗提供研究基礎。
4 小結與展望
目前Hippo信號通路在TNBC中的作用已被廣泛研究,該通路失調可促進腫瘤干性、上皮-間質轉化、腫瘤發生、發展、遠處轉移及化療耐藥。越來越多的蛋白質和信號被認為是Hippo信號傳導的上游調節因子,但這些因子如何與Hippo激酶級聯反應尚不清楚。此外,許多關于這些上游信號的研究僅涉及細胞培養層面,因此使用動物模型定義這些上游信號是否以及如何調節Hippo信號在體內的傳導更顯重要。針對Hippo/YAP通路對改善TNBC的不良預后及化療耐藥方面的研究逐漸被報道,但缺乏更多、更深入的臨床研究來證實其可行性及安全性。相信隨著對Hippo信號通路研究的不斷深入,未來將給TNBC患者的治療提供更多治療靶點,極大改善患者的不良預后。
重要聲明
利益沖突聲明:本文全體作者閱讀并理解了《中國普外基礎與臨床雜志》的政策聲明,我們沒有相互競爭的利益。
作者貢獻聲明:錢雙強參與論文主要構思、文獻收集及綜述撰寫;侯令密、陳璟泰及蒲虹羽對于部分值得商榷的地方提出建議及補充;高硯春審閱并校正全文。