李夢軒綜述，玄延花，金 昱審校

0 引 言

前列腺癌(prostate cancer, PCa)是全世界第二大最常見的癌癥，也是男性癌癥死亡的第六大原因，2018年估計有127萬例新癌癥病例和35萬例死亡[1]。預計到2040年，由于人口的增長和老齡化，全世界前列腺癌的發(fā)病數將增加到230萬例，且將有74萬人死于前列腺癌[1]。PCa在我國的發(fā)病率逐年上升[2]。最初，前列腺開始上皮內瘤變，進而發(fā)展為晚期局限性PCa，隨后轉移[3]。前列腺是由腔細胞、基底細胞和神經內分泌細胞組成，嵌入纖維肌肉間質[3]。最常見的前列腺癌是腺泡腺癌，雄激素受體(androgen receptor, AR)陽性，起源于前列腺的管腔細胞系。PCa的一個較小的子集是從神經內分泌細胞系發(fā)展而來的[4]。神經內分泌腫瘤被歸類為小細胞癌，更易復發(fā)[3]。前列腺癌的早期階段是通過監(jiān)測、放射治療和手術來控制的[5]。手術和放療現在通常與雄激素剝奪療法(androgen deprivation therapy, ADT)聯合應用[6]。然而，局部晚期或轉移性前列腺癌的一線治療方法是雄激素剝奪療法[7]。盡管ADT最初有效，但患者會在1～3年內發(fā)展為去勢抵抗型前列腺癌(castration resistant prostate cancer, CRPC)[8]。CRPC被定義為：盡管去勢血清睪酮水平(<50 ng/dL)但仍發(fā)生進展的PCa[8]。CRPC的臨床治療具有很大的難度，部分原因是患者之間的分子變異[9]。CRPC患者AR激活的幾種機制，包括AR突變和擴增，導致AR超敏或濫交，進而活化，以應對低雄激素水平[10]。表達一些AR剪接變異體的PCa行ADT也無效。這些替代的AR變體由于AR配體的結合結構域C末端部分缺失，從而具有組成性活性[9]。此外，與健康男性相比，CRPC患者的雄激素水平相對較高，這是由于腫瘤內類固醇以及腎上腺類固醇生成而造成的改變[11]。值得注意的是，非配體依賴性AR的激活在CRPC中也起著重要作用[12]。盡管目前努力優(yōu)化當前的ADT策略，但CRPC仍然是一個全球性的疾病負擔。晚期PCa的特點是預后差，死亡率高。因此，迫切需要揭示PCa發(fā)生、發(fā)展和ADT抵抗的復雜機制，以確定新的藥物靶點。

20年前，Hippo通路首次在果蠅的組織生長篩選中被發(fā)現，并在最近幾年成為果蠅和哺乳動物廣泛研究的對象。Hippo信號通路是腫瘤干細胞主要參與者[13]。通過對果蠅中的腫瘤抑制因子的研究，確定了Hippo信號級聯是跨物種的，包括人類在內的所有物種[14]。它是細胞生長、增殖、再生、細胞內穩(wěn)態(tài)和器官發(fā)育的重要調節(jié)因子[15]。Hippo通路由多種因素調節(jié)，如細胞密度/極性、機械傳導、營養(yǎng)物質以及G蛋白耦聯受體[16-17]。重要的是，表觀激酶級聯獨立調節(jié)也發(fā)生在了對Hippo通路中的Yes相關蛋白(yes-associated protein, YAP)或帶有PDZ結合序列的轉錄共激活因子(transcriptional co-activator with PDZ-binding motif, TAZ)上[18]。Hippo途徑下游效應因子YAP/TAZ的上調，在多種實體瘤中起著核心作用[13,15-16]。因此，YAP/TAZ活性升高在前列腺癌中的意義越來越重要。本文就Hippo通路在前列腺癌干細胞調控中的作用，以及經Hippo-YAP/TAZ通路治療前列腺癌的前景進行綜述。

1 哺乳動物中Hippo途徑的核心成分

傳統(tǒng)觀點認為，哺乳動物Hippo途徑的核心是一個激酶級聯反應，其中哺乳動物的類STE20激酶1/2(mammalian ste20like kinases 1/2, MST1/2)磷酸化并激活腫瘤抑制因子1/2(large tumor suppressor 1/2, LATS1/2)。這種激酶級聯反應限制兩個轉錄輔助活化因子YAP和TAZ的活性。當YAP和TAZ激活時，它們會轉移到細胞核中，結合TEAD轉錄因子家族，并誘導與細胞增殖、存活和遷移有關的廣泛基因的表達。機制上，Hippo激酶級聯反應可由特定激酶啟動，然后磷酸化MST1/2的激活環(huán)。也有證據表明，活化環(huán)磷酸化可通過MST1/2自磷酸化實現[19]。并且MST1/2進行二聚作用時，活化環(huán)磷酸化增強[20]。因此，MST1/2的激活可能是通過二聚作用啟動的，不需要上游激酶。蛋白SAV1和MOB1A/B是兩種支架蛋白，這兩種支架蛋白協(xié)助MST1/2在其疏水基序處招募和磷酸化LATS1/2[21]。另一個關鍵因素是II型神經纖維瘤直接與LATS1/2相互作用，并通過MST1/2-SAV1復合物促進LATS1/2磷酸化[21]。LATS1/2隨后經歷自磷酸化并被激活[22]。然后磷酸化并滅活YAP和TAZ[23]。同MST1/2類似，兩組MAP激酶(MAP kinase kinase kinase kinases, MAP4Ks)，MAP4K1/2/3/5和MAP4K4/6/7也可以在其疏水基序處直接磷酸化LATS1/2，并且導致LATS1/2激活[23]。在HEK293A細胞中，MAP4K4/6/7的三重敲除比MST1/2的二重敲除在血清剝奪條件下更顯著地降低YAP/TAZ的磷酸化，這表明在一定條件下，MAP4Ks可能比MST在Hippo通路調節(jié)中發(fā)揮更顯著的作用[24]。此外，YAP蛋白也可以通過自噬降解[25]。

YAP和TAZ是轉錄輔助活化因子，沒有DNA結合區(qū)。相反，當轉移到細胞核中時，它們通過與TEAD1-4的相互作用來調節(jié)基因表達，TEAD1-4是序列特異性轉錄因子，介導哺乳動物細胞中Hippo途徑的主要轉錄輸出[26]。TEAD1-4還可以與細胞核中的VGLL4結合，從而發(fā)揮轉錄抑制作用。YAP/TAZ與TEAD1-4之間的相互作用使VGLL4與TEAD1-4分離，從而激活TEAD介導的基因轉錄，促進組織生長并抑制凋亡[27]。缺失MST1/2、SAV1、MOB1A/B、NF2、LATS1/2或YAP過度表達的小鼠模型均表現出TEAD基因表達上調、祖細胞擴增和組織過度生長。

2 Hippo/YAP在前列腺癌中的調節(jié)機制

在大多數實體瘤中觀察到YAP活性升高，而過度活躍的YAP可誘導包括肝、肺、乳腺、肉瘤和胰腺在內的幾種癌的形成[13,28-29]。YAP也被認為是PCa進展的臨床標志物和CRPC的調節(jié)因子[30]。YAP水平與患者的Gleason評分、前列腺特異性抗原水平和癌細胞向外擴張有關[31]。此外，YAP在正常前列腺上皮細胞中的外源性過表達導致集落形成能力增加[32]。

3 Hippo途徑促進前列腺癌的去勢抵抗和轉移

3.1 雄激素受體與去勢抵抗型前列腺的調節(jié)進展雄激素受體是一種轉錄因子，屬于類固醇受體激素家族[33]。AR信號對前列腺發(fā)育和內環(huán)境穩(wěn)定起至關重要的作用。在沒有雄激素的情況下，不活躍的AR滯留在與熱休克蛋白結合的細胞質中[33]。當與雙氫睪酮結合時，AR解離并移位到細胞核，以此誘導基因的表達[33]。AR介導的基因表達是通過多個AR共激活因子和AR介導的基因啟動子上雄激素反應元件的識別來實現的。在健康組織中，由介于基質細胞和上皮細胞之間的雄激素信號來調節(jié)前列腺功能[34]。AR信號的中斷是PCa啟動、進展和去勢抵抗發(fā)展的關鍵因素[35]。然而，到目前為止，CRPC發(fā)展的確切分子機制還沒有得到充分的研究探索。

3.2TAZ在腫瘤轉移中的作用TAZ過表達誘導非癌前列腺上皮細胞惡性轉化[36]。在PCa細胞中敲除TAZ可降低二維培養(yǎng)中的遷移率，并可降低體內注射時的轉移率。TAZ的內源性表達受E26特異性轉化轉錄因子成員ETV1/4/5調節(jié)[36]。ETV1/4/5誘導TAZ基因表達，通過TAZ-TEAD表達SH3結構域結合蛋白1(SH3 domain-binding protein 1, SH3BP1)。SH3BP1調節(jié)Ras相關的C3肉毒素底物信號以調節(jié)細胞運動和細胞骨架動力學[37]。到目前為止，PCa腫瘤標本中，TAZ在PCa的分期表達水平尚待研究。

4 Hippo途徑在前列腺癌干細胞中的作用

雄激素剝奪治療后，CRPC的進一步發(fā)展通常是不可避免的[38]。CRPC可能起源于前列腺癌干細胞(prostate cancer stem cells, PCSCs)，PCSCs是腫瘤內的一種細胞亞群，調節(jié)腫瘤的起始和復發(fā)。根據其α2β1hiCD133+CD44+表型，成功地從患者組織樣本中分離出了PCSCs[39]。與CD44-和CD133-細胞相比，PCSCs具有較高的增殖率和集落形成能力，并且在裸鼠中注射時具有形成前列腺樣結構的能力[39]。 Hippo途徑調節(jié)多種腫瘤中的癌癥干細胞。有趣的是，對化療藥物多西紫杉醇耐藥的PC3和DU145細胞具有CD44+表型。在這種情況下，CD44通過誘導YAP和結締組織生長因子的表達來增加細胞遷移率[40]。

干性調節(jié)因子miR-302-367誘導LATS2去磷酸化，導致YAP核移位[41]。此外，miR-302-367在LNCaP細胞中的過度表達，當注射到去勢小鼠體內時，可以誘導它們在異種移植瘤中形成球體的能力[41]。環(huán)磷酸鳥苷(cyclin guanosine monophosphate, cGMP)特異性5型磷酸二酯酶(cyclic GMP-specific phosphodiesterase type 5, PDE5)也通過Hippo途徑誘導干性[42]。通過PDE5抑制或內源性一氧化氮抑制導致cGMP依賴蛋白G(cGMP-dependent protein G, PKG)的激活；這使MST1/LATS1磷酸化，導致TAZ胞質滯留和降解[42]。AR進一步抑制了YAP在LNCaP中的轉錄活性，以及在22Rv1細胞中的轉錄活性。從機制上講，AR與組蛋白甲基化轉移酶2和DNA甲基轉移酶3在YAP啟動子上形成復合物，導致其甲基化和沉默[43]。從這個意義上講，在雄激素剝奪治療期間，AR抑制會導致YAP轉錄激活。YAP的表達導致干性刺激基因以TEAD依賴的方式轉錄，從而在體外誘導球體形成。此外，在體內抑制YAP活性可防止去勢小鼠PCa復發(fā)。

5 Hippo途徑治療前列腺癌的標靶

5.1 YAP/TAZ的靶向目標TEADHippo路徑是PCa的幾個標志的關鍵調控因子。因此，臨床上Hippo-YAP/TAZ具有靶向治療潛力。由于YAP/TAZ是與TEAD轉錄因子家族結合而起作用的轉錄輔助激活因子，因此Hippo途徑是這種相互作用的直接目標[44]。維替泊芬是YAP/TAZ-TEAD相互作用的小分子抑制劑[45]。維替泊芬抑制CRPC腫瘤生長和PCSCs增殖，最后也能防止復發(fā)。但是因維替泊芬的低靶向能力而使其具有毒性，降低了在癌癥治療中的應用前景。VGLL4是通過競爭性地與TEAD結合，從而阻止YAP介導轉錄[46]。VGLL4模擬肽可阻斷YAP與TEAD4結合。因此可以設計一種YAP樣肽，目的是阻止YAP-TEAD結合，但迄今為止，沒有一種藥物被批準用于癌癥治療。

5.2Hippo激酶激活劑迅速加速型纖維肉瘤(rapidly accelerated fibrosarcoma family, RAF)家族的絲氨酸/蘇氨酸激酶作用于MST激酶的上游；RAF-1通過隔離和阻止MST2磷酸化來抑制細胞凋亡[47]。因此，抑制RAF-1可激活MST2。ISIS 1532寡核苷酸被設計用于靶向信使RNA的30個未翻譯區(qū)域[48]。在臨床前試驗中，ISIS 1532在小鼠體內模型中抑制肺癌[48]。然而，在晚期前列腺癌患者中進行II期臨床試驗沒有顯示出明顯的反應，因此該藥物已退出進一步的試驗[49]。事實證明，以Hippo通路激酶為靶點具有很高的難度，因為它受到各種外部信號的調節(jié)，并與多個信號通路相互作用[50]。本質上，需要YAP/TAZ抑制酶的激活劑，而設計激酶激活劑通常比抑制劑難度更高。

6 展 望

迄今為止，在PCa中還沒有發(fā)現Hippo途徑的細胞突變。此外， YAP已經被確認是在PCa的子集中進行擴增，所以在PCa發(fā)展的過程中，YAP/TAZ貢獻巨大。YAP和TAZ在PCa的發(fā)生、發(fā)展和進展的多個階段以及AR信號的調控中起著關鍵作用。然而，YAP/TAZ如何高表達，YAP/TAZ如何與基質相互作用，以及它們在PCa發(fā)生中的確切作用目前還遠未完全闡明。因此，進一步從根本上了解YAP/TAZ的高表達在PCa發(fā)生和發(fā)展中的機制，對于未來PCa患者的臨床治療至關重要。