蒋 宁，顾 恺，牛远杰

(天津医科大学第二医院天津市泌尿外科研究所，天津300211)

YAP(Yes-associated protein)，即Yes相关蛋白，是一种多功能的细胞内连接蛋白和转录共激活因子［1］。YAP蛋白是Hippo信号通路中一个起中心作用的开关蛋白，在细胞正常生长发育过程中YAP结合转录因子TEAD促进下游目的基因的表达从而促进细胞生长、抑制细胞凋亡。细胞的过度生长则引起上游激酶对YAP磷酸化从而促使其失去功能或降解。科学家们近来发现Hippo-YAP信号通路对于肿瘤的发生发展有着重要的作用，通过对此信号通路进行深入研究，将可能为肿瘤早期诊断和治疗提供新的方法。

1 YAP蛋白及其功能

YAP蛋白在Hippo信号通路所介导的细胞生长控制中起着中心枢纽作用。Sudol等发现YAP与Src家族的酪氨酸蛋白激酶Yes结合［1］。在不同的剪接情况下YAP具有一个或两个WW结构域，通过第一个WW结构域可以与转录因子如PEBP2α的 PPXY 模体结合［2］。

McDonald研究发现在YAP的C端具有转录激活结构域然而却没有DNA结合结构域，因此其被归类为转录共激活子，也有报道YAP与其他含有PPXY模体的转录因子结合起着转录共激活的作用，如 ErbB4、P73等［3］。YAP也与 TEAD 家族转录因子结合，最近Lamar的研究显示，与TEAD家族成员的结合是YAP行使其功能的重要条件，突变TEAD或YAP的结合结构域相关重要位点都将抑制YAP诱导基因表达及其促进细胞生长等功能［4］。同样在果蝇中，YAP的同源蛋白 Yki通过与TEAD的同源蛋白scalloped(Sd)结合诱导一些细胞生长相关基因如细胞周期蛋白E(cyclin E)、Diap1的表达，从而促进细胞增殖和抑制细胞凋亡［5］。

2 Hippo-YAP信号传导通路

Hippo-YAP信号通路是由多种抑癌基因和YAP癌基因组成，其第一个组成部分Wts最早于1995年被发现，之后其他几个核心成员 Lats、Mats、Sav和Hippo陆续被报导，这几个核心成分之间是高度保守的［6］。Hippo属于STE20蛋白激酶家族，其通过和WW结构域支架蛋白Sav结合来使下游激酶Wts活化。Mats是一种小调节蛋白，它可以影响Wts蛋白抑制细胞生长和通过YAP蛋白调节细胞凋亡的作用。目前确定的可参与调节Hippo通路活动的上游成分有非典型的钙黏蛋白 Fat、WW结构蛋白Kibra等［7］。YAP作为一个致癌基因，其 mRNA在许多肿瘤细胞内均高表达。YAP还是一个已经明确的Hippo通路的下游基因，Mats和Lats等基因是YAP的上游基因，它们通过使YAP从胞质向胞核转移或使其磷酸化负向调节其作用。通过此途径可以使YAP的末端磷酸化，此时的YAP蛋白作用大大降低，一旦敲除Lats后，YAP活性重新升高，证实了YAP是Lats的促肿瘤靶点［8］。TEAD家族中的TEAD1和TEAD2作为YAP的下游，在YAP介导的上皮间质转化和肿瘤细胞增殖中起重要作用［9］。

3 YAP还参与调解 AKT-mTORC、WNT和MAPK等信号通路

研究证实，YAP激活了细胞生长的重要调控因子哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin，mTOR)［10］。在 YAP 对 mTOR 的调控中，mTOR上游负调控子PTEN起关键性作用。YAP通过诱导miR-29抑制PTEN转录下调PTEN表达，转而激活了mTOR信号通路。研究证实YAP调控PI(3)K-mTOR信号控制了细胞的大小、组织生长和增生，揭示了Hippo与PI(3)K-mTOR信号之间的功能相关性，为在器官大小调控中协调这两条信号提供了分子基础。Kang研究认为YAP能激活MAPK通路，YAP通过调控RAF/MEK/ERK途径影响肿瘤细胞的生长［11］。

YAP作为一种基因转录共激活因子在维持肿瘤干细胞自我更新及分化方面起着重要作用。Wnt信号调节Hippo途径，Tsai在结肠癌细胞中利用ChIP-seq技术确定了b-catenin/TCF能够结合到YAP基因的第一个内含子中。这说明YAP是WNT/β-catenin的靶基因。而且减少YAP蛋白水平能减少大肠癌细胞的生长和裸鼠移植瘤的形成［12］。此外，YAP 和 b-catenin表达在大多数(85%)的原代人类结肠肿瘤细胞核中，提示这两个转录共活化剂可协同促进肿瘤发生在结肠［13］。YAP磷酸化后能够结合b-catenin，使其定位在细胞质，不能进入核内发挥作用［14］。

Hippo调节Wnt信号通路，Hippo通路与wnt通路有许多交叉，例如Hippo的主要作用蛋白TAZ与dishevelled结合，能过解离 b-catenin复合体，降低wnt信号通路的活性。Hippo通路也能通过影响wnt靶基因的转录而改变wnt信号通路的活性。YAP蛋白与一些wnt相关基因的启动子序列结合，如Polycomb基因家族(PcG)，Nanog，Oct4以及 Sox2等。PcG蛋白之一的EZH2是一种针对于H3K27三甲基化的组蛋白甲基转移酶［14］，在维持肿瘤干细胞多功能分化特性方面与 Nanog，Oct4以及Sox2等一样有着十分重要的作用。同时也有一些与TEAD结合的wnt相关基因，如 Esrrb，以 Oct4依赖的方式与Nanog启动子结合，以及Gab1基因，其通过与SHP2结合调节LIF诱导的胚胎基因的表达［15－16］。由于YAP与TEAD形成转录复合物，因此这些基因可能也为YAP的目标基因。实验研究表明，过表达YAP促进这些基因的表达而降低YAP蛋白水平则减少这些基因的表达，这进一步说明了YAP蛋白调节Wnt信号通路方面起着重要作用。

4 YAP与肿瘤

YAP进入细胞核后作为转录共激活因子与TEAD结合从而促进细胞增殖生长，后来的研究发现YAP基因存在于与多种人类肿瘤相关的染色体11q22上，因此YAP基因是一种原癌基因［4］。后续的诸多研究也表明，在多种肿瘤细胞中YAP蛋白表达水平及细胞核定位上调。在MCF10A细胞中过表达YAP则引起上皮-间质转化［4］，后者常常与肿瘤细胞的转移相关。在癌细胞中YAP与MYC原癌基因协同促进肿瘤的生长［17］，在转入肝特异性YAP基因的老鼠中肝尺寸变大并最终发展成肿瘤［15］。YAP的原癌基因功能也在其上游基因的突变中得到证实，YAP的上游基因为一系列激酶复合物，在细胞过度生长等条件下激活并最终磷酸化YAP，促进其胞核-胞质转移或泛素化降解从而抑制YAP的促细胞增殖生长功能。因此YAP上游基因的突变或缺失将导致YAP表达及功能的上调从而引发肿瘤。YAP是一种原癌蛋白，YAP表达或功能的上调促进肿瘤的发生与生长，而抑制其功能或降低其表达水平有助于抑制肿瘤。另外在正常细胞生长过程中存在着细胞生长接触抑制的现象从而避免细胞的过度生长，而肿瘤细胞则失去了细胞生长接触抑制的机制。研究表明，YAP蛋白也能使前列腺癌细胞失去接触性抑制，过度生长，YAP蛋白也被证实在前列腺癌组织表达增高［18］。由此可见，在过度生长的细胞中，YAP以依赖于Mer信号通路的方式磷酸化从而转移到细胞质或泛素化降解，最终降低或失去其诱导细胞生长功能。研究证实，在转移性前列腺癌组织中LATS1/2表达显著降低，而LATS能磷酸化 YAP使之失活，诱导前列腺癌细胞失巢凋亡［18－19］。

5 小结

YAP作为Hippo信号通路中的中心关键蛋白质其在调解AKT-mTORC、WNT和MAPK信号通路以及肿瘤发生中扮演着重要的角色。YAP也在肿瘤细胞中高表达，YAP上游负性调控蛋白的缺失或突变以及YAP本身的高表达都将促进肿瘤的发生和生长，因此YAP又是一种原癌蛋白。本研究组利用蛋白质组学技术筛选YAP蛋白作为前列腺癌的靶标，但是YAP蛋白与前列腺癌发生发展机制还不明确，深入研究YAP信号传导通路可为临床治疗前列腺癌、肝癌、肺癌、胃癌等肿瘤提供新的科学依据。

［1］Sudol M．Yes2associated protein(YAP65)is a praline-rich phosphoprotein that binds to t he SH3 domain of t he Yes proto-onco-gene product［J］．Oncogene，1994，9:2145－2152．

［2］Yagi R，Chen LF，Shigesada K，et al．A WW domain-containing yes-associated protein(YAP)is a novel transcriptional co-activator［J］．EMBO，1999，18:2551 －2562．

［3］McDonald CB，McIntosh SK，Mikles DC，et al．Biophysical analysis of binding of WW domains of the YAP2 transcriptional regulator to PPXY motifs within WBP1 and WBP2 adaptors［J］．Biochemistry，2011，8:9616 －9627．

［4］Lamar JM，Stern P，Liu H，et al．The Hippo pathway target，YAP，promotes metastasis through its TEAD-interaction domain［J］．Proc Natl Acad Sci U S A，2012 11:2441－2450．

［5］Wu S，Liu Y，Zheng Y，et al．The TEAD/TEF family protein Scalloped mediates transcriptional output of the Hippo growth-regulatory pathway［J］．Dev Cell，2008，14:388 －398．

［6］Zhao B，Li L，Guan KL．Hippo signaling at a glance［J］．J cell Sci，2010，123:4001 －4006．

［7］Chen CL，Gajewski KM，Hamaratoglu F，et al．The apicalbasal cell polarity determinant Crumbs regulates Hippo signaling in Drosophila［J］．Proc Natl Acad Sci，2010，107:15810－15815．

［8］Zhang J，Smolen GA，Haber DA，et al．Negative regulation of YAP by LATS1 underscores evolutionary conservation of the Drosophila Hippo pathway［J］．Cancer Res，2008，68:2789－2794．

［9］Li Z，Zhao B，Wang P，et al．Structural insights into the YAP and TEAD complex［J］．Genes Dve，2010，24:235－240．

［10］Tumaneng K，Schlegelmilch K，Russell RC，et al．YAP mediates crosstalk between the Hippo and PI(3)K-TOR pathways by suppressing PTEN via miR-29［J］．Nat Cell Biol，2012，11:1322 －1329．

［11］Kang W，Tong JH，Chan AW，et al．Yes-associated protein 1 exhibits oncogenic property in gastric cancer and its nuclear accumulation associates with poor prognosis［J］．Clin Cancer Res，2011，15:2130－2139．

［12］Tsai BP，Hoverter NP，Waterman ML．Blending hippo and WNT:sharing messengers and regulation［J］．Cell，2012，21:1401－1403．

［13］ Rosenbluh J，Nijhawan D，Cox AG，et al．β-Catenindriven cancers require a YAP1 transcriptional complex for survival and tumorigenesis［J］．Cell， 2012， 21:1457－1473．

［14］ Imajo M，Miyatake K，Iimura A，et al．A molecular mechanism that links Hippo signalling to the inhibition of Wnt/β-catenin signalling ［J］． EMBO， 2012，10:1109－1122．

［15］Li Y，Hibbs MA，Gard AL，et al．Genome-wide analysis of N1ICD/RBPJtargets in vivo reveals direct transcriptional regulation of Wnt，SHH，and hippo pathway effectors by Notch1［J］．Stem Cells，2012，30:741 －752．

［16］Machida K，Chen CL，Liu JC，et al．Cancer stem cells generated by alcohol，diabetes，and hepatitis Cvirus［J］．J Gastroenterol Hepatol，2012，27:19 －22．

［17］Pobbati AV，Hong W．Emerging roles of TEAD transcription factors and its coactivators in cancers［J］．Cancer Biol Ther，2013，4:390 －398．

［18］Zhao B，Wei X，Li W，et al．Inactivation of YAPoncoprotein by the Hippo pathway is involved in cell contact inhibition and tissue growth control［J］．Genes Dev，2007，1:2747－2761．

［19］Zhao B，Li L，Wang L，et al．Cell detachment activates the Hippo pathway via cytoskeleton reorganization to induce anoikis［J］．Genes Dev，2012，1:54－68．