TEAD1、TEAD4与消化系统恶性肿瘤相关性研究进展*

阎小霞，高 芳，张云翔，贾彦彬,3,4

(1.包头医学院基础医学与法医学院，内蒙古 包头 014060；2.包头医学院医学技术与麻醉学院；3.包头医学院第二附属医院内蒙古消化病研究所；4.包头医学院护理学院)

据2018年全球癌症统计，我国到2020年约有451万癌症病例和304万癌症死亡病例，其中消化道癌症死亡占比36.4 %[1]。肺癌、肝癌、胃癌、食管癌和结直肠癌成为我国死亡率最高的5种恶性肿瘤，食管癌、胃癌、肝癌、结直肠癌占前十位恶性肿瘤死亡总数的42.44 %[2]。可见消化系统恶性肿瘤不仅严重危害人类生命健康，也逐渐成为我国高发的癌症类型。

Hippo信号通路是一条由一系列蛋白激酶和转录因子组成的激酶链，参与细胞的增殖、分化和凋亡，是一条进化高度保守的肿瘤抑制通路。研究表明，Hippo信号通路在控制器官大小、组织再生和癌症发展中发挥作用，若Hippo信号通路失活将导致细胞异常生长和肿瘤发生。TEA结构域转录因子(TEA domain transcription factor，TEAD)是Hippo信号通路中重要的下游转录因子之一，通过与Hippo 信号通路的主要效应因子Yes 相关蛋白(yes-associatedprotein，YAP)以及具有PDZ结合域的转录共激活因子(transcriptional coactivator with a PDZ-binding domain，TAZ)相互作用促进癌细胞的增殖和迁移[3]。越来越多的研究也证明TEADs可以独立于YAP发挥其功能作用，这使TEADs得到了更广泛的关注和研究，尤其是在癌症的发展及治疗方面。

1 TEAD家族

TEAD转录因子又称转录增强因子，是Hippo-YAP信号传递的关键部分，调节与细胞增殖、分化和凋亡相关的多种基因的表达[4]。在哺乳动物中，TEAD具有高度保守的结构域，其四个组成成员TEAD1-4都包含一个与DNA结合的TEA结构域(DBD)，以及一个与转录共激活因子(YAP / TAZ)相互作用的反式激活结构域(YBD)[5]。现被广泛研究的转录共激活因子有YAP、TAZ、转录辅助因子残留样蛋白(vestigial like family member，VGLL)以及类固醇受体激活因子家族p160(p160 Steroid Receptor Coactivator Family，p160)[5]。

虽然TEADs在几乎所有哺乳动物组织中广泛表达，且TEAD1-4之间具有高度同源性，但在不同的组织中TEADs表达呈现出一定的特异性。TEAD1(TEF1 / NTEF)是首次被鉴定的TEAD家族成员，1988年Davidson等[5]发现TEAD1可以与SV40增强子的GT - IIC和SPH增强子结合。此外，TEAD1也是心脏发育所必需的[6]。在胚胎的双细胞阶段被检测到的TEAD2(TEF - 4 / ETF)则参与胚胎的发育[7]；TEAD3(TEF - 5 / ETFR - 1)在胎盘和几种胚胎组织中特异性表达[8]。有研究也指出TEAD3参与了DNA甲基化的调控[9]；TEAD4(TEF - 3 / ETFR - 2 / FR - 19)用于激活骨骼肌基因，并在调节肌肉分化中起作用[10]。

2 TEADs与肿瘤

TEAD家族转录因子是发育、组织稳态和癌症进展中的关键调节因子，在早期发育和细胞衰老过程中至关重要[11]。TEADs与协同激活剂(YAP1 / TAZ、VGLL蛋白和p160蛋白)结合在肝癌、卵巢癌、乳腺癌和前列腺癌中过表达,参与了这几种癌症的发展[5]。此外，YAP / TAZ - TEAD还可以与远端增强子协同结合，进一步激活了导致癌症生长、侵袭和迁移的靶基因，例如结缔组织生长因子(connective tissue growth factor，CTGF)、富含半胱氨酸蛋白61(cysteine-rich protein 61,Cyr61)、心肌锚蛋白重复域1(ankyrin repeat domain 1,ANKRD1)、受体酪氨酸激酶(AXL)等[12]。

在TEAD家族中，尤其是TEAD1和TEAD4与多种癌症的发展显著相关，其功能在整个家族中占主导地位。例如，有研究证明TEAD1可以调节在多种肿瘤中过度表达的癌症生物标志物间皮素[13]，且TEAD1与YAP的协同作用能诱导细胞生长还能上调致癌基因，导致皮肤黑色素瘤和胚胎横纹肌肉瘤的恶化[14]。此外，Zhou 等[5]研究发现，TEAD1是miR - 377 - 3p的功能靶点，而miR - 377 - 3p在透明细胞肾癌、肝癌中抑制了肿瘤细胞的增殖和侵袭，这极大丰富了抑制肿瘤的miRNA靶池。TEAD4 也是近几年来被多次报道的一个重要的转录因子，在胃癌、结直肠癌等多种癌症中促进癌症细胞增殖和迁移[15]。

虽然大多数研究强调TEADs的转录程序依赖辅激活剂，尤其是YAP / TAZ，但一些研究也表明TEADs有着独立于Hippo信号通路的调节机制[12]。TEAD1以一种与YAP无关的方式在细胞凋亡抵抗中起重要作用[16]，且TEAD4也被证明可以不依赖于YAP / TAZ而独立发挥转录调控功能。TEAD亚细胞定位的变化是TEAD独立于Hippo信号通路调节其转录活性的一种重要机制[17]。有研究表明，TEAD亚细胞定位不仅能调节TEAD的转录活性，还能影响YAP / TAZ的定位。由上游调节因子如p38介导的TEAD亚细胞定位的变化就影响了YAP / TAZ的定位[18]。有趣的是，无论是依赖还是独立于YAP / TAZ，TEADs表达和活性的增加都与几种实体肿瘤(如乳腺癌、结直肠癌、胰腺癌、前列腺癌)的进展有关[4]，因此TEADs也成为肿瘤发生和治疗靶标的重要介质。

3 TEAD1、TEAD4与消化系统肿瘤发生发展的关系

3.1TEAD1、TEAD4与胃癌发生发展的关系 胃癌是具有侵袭性的恶性肿瘤之一。全球有近100万病例，在全球癌症发病率位居第五，死亡率位居第三[19]。Zhou等[20]研究发现胃癌组织中TEAD1的蛋白水平比正常胃组织高4.32倍，且大多数胃癌组织中TEAD1的mRNA表达水平上调，研究发现随着淋巴转移和肿瘤TNM分期的增加，TEAD1的mRNA表达呈上升趋势。由此可知，TEAD1不仅参与了胃癌的发展，且TEAD1蛋白质和mRNA过表达也导致了胃癌预后不良[5]。

有研究发现TEAD4失调可能有助于胃癌的发展，且失调的TEAD4还可能参与肠型胃癌的早期发展[21]。Lim 等[21]研究发现在53例胃癌患者的肿瘤细胞核中TEAD4蛋白水平表达增加，且Zhou等[20]研究发现大多数胃癌组织中TEAD4的mRNA表达水平上调。这些研究表明在胃癌中过表达的TEAD4是促进胃癌发生的重要致癌因子[5]。也有研究表明，当向裸鼠注射TEAD4缺失的MKN45细胞系时，可观察到MKN45在体内的致瘤活性明显降低，这些数据显示无论是在体外还是体内，TEAD4都与胃癌的发生发展密切相关[21]。

在表观遗传水平上，TEAD4启动子的低甲基化与肿瘤大小和恶性程度呈负相关，且TEAD4启动子的低甲基化导致胃癌患者存活率下降[21]。Lim等[21]研究发现在胃癌组织中与Hippo信号通路相关的9个基因(FAT、JUB、LATS2、TEAD4和YAP1以及靶点CTGF、CYR61、CRIM1和ITGB2)同时表现出DNA低甲基化，且TEAD4的DNA低甲基化水平可能是一种潜在的胃癌特异性表观遗传特征，因此TEAD4可以作为胃癌预后的重要标记物。此外，Zhou等[5]研究结果表明，DNA低甲基化是胃癌发生过程中TEAD4上调的多种机制之一，因此DNA低甲基化可能参与TEAD4的过表达，从而促进了胃癌的发展进程。

3.2TEAD1、TEAD4与结肠癌发生发展的关系 结肠癌是全球最常见的消化道肿瘤类型，也是第四大导致死亡的癌症[22]。Liang 等[22]研究发现在50例结肠癌组织中TEAD1的蛋白水平以及mRNA表达水平均上调，且TEAD1的mRNA表达水平与结肠癌TNM分期呈正相关。Yu等[23]研究发现TEAD1过度表达可增加结直肠癌细胞的增殖，而敲除TEAD1可降低癌细胞的异常生长，并且TEAD1可以通过直接与其启动子结合来提高特异性因子1(Specific factor 1,SP1)的表达水平，而SP1异常表达提示了肿瘤的发展进程，从而明确了TEAD1在结肠癌进展中的作用。

龙晨[24]研究发现在22例结肠癌患者组织样本中，TEAD4蛋白水平上调。Liu 等[25]采用微阵列法分析了8对结肠癌组织发现TEAD4的表达水平明显上调，其中4个结肠癌样本中，TEAD4的mRNA水平上调，两个结肠癌样本TEAD4的mRNA水平适度增加，其他两个结肠癌样本中TEAD4的mRNA水平没有明显变化。此外，在相当一部分结肠癌组织中发现TEAD4的表达和核定位增加与结肠癌转移和预后不良有关[25]，因此，TEAD4核表达可作为结肠癌进展和不良预后的生物标志物。Liu等[25]还发现TEAD4能促进上皮-间质转化(epithelial-mesenchymal transition，EMT)和细胞迁移，且敲除TEAD4后EMT发生转变，从而降低了细胞的体外迁移率和体内转移[25]。更重要的是在结肠癌细胞中，TEAD4不依赖于YAP而独立发挥作用，促进了EMT和波形蛋白的表达，介导结肠癌细胞形态和迁移的变化，从而提供了一种新的TEAD4转录调控机制及其在结肠癌中的致癌作用[25]。

在结肠癌中，VGLL4被下调，其表达水平与Wnt/β-catenin和Hippo - YAP靶基因呈负相关，表明VGLL4通过共同调控两种信号通路在结肠癌中起抑癌作用[26]。而这种抑癌作用的发挥是VGLL4通过与TEAD4相互作用抑制了Wnt/β-catenin和Hippo - YAP靶基因转录。Jiao 等[26]研究发现VGLL4并不是改变了YAP和β- catenin的亚细胞定位，而是通过与TEAD4和转录因子4(T-cell factor 4，TCF4)之间的相互作用来诱导Wnt/β- catenin和Hippo-YAP信号通路，所以VGLL4与TEAD的相互作用是靶基因转录所必须的。除了调控信号通路，有研究表明VGLL4与YAP / TAZ竞争性结合TEAD，抑制YAP / TAZ - TEAD靶基因表达，从而抑制了肿瘤生长[12]。此外，TEAD4还参与了Wnt通路靶基因的调控。通过其TEA结构域与Wnt通路下游的转录因子TCF4直接相互作用，促进TCF4的反式激活，介导Wnt通路靶基因的表达，从而影响肿瘤细胞的生长[12]。

3.3TEAD1、TEAD4与胰腺癌发生发展的关系 胰腺癌是世界上第十二种最常见的癌症，也是人类最致命的癌症之一，5年生存率不到10%[27]。Drexler 等[28]研究发现，在胰腺癌细胞的细胞核和细胞质中，TEAD1的蛋白表达增加，核TEAD4蛋白表达显著增加。在胰腺癌中，TEAD1高表达，导致侵袭性增强，预后不良[29]。LiX等[30]研究发现胰腺癌组织中YAP mRNA表达增强，与胰腺癌患者的生存呈负相关。而高表达的TEAD1和YAP的相互作用在胰腺癌的发病机制中起着重要的调节作用。Cebola 等[31]研究发现TEAD及其辅助激活因子YAP激活关键的胰腺信号介质和转录因子，调节胰腺祖细胞的扩张。在胰腺早期发育过程中，TEAD对YAP的依赖性功能受限于多能祖细胞(multipotent progenitor cells ，MPCs)[31]，但在成人腺泡细胞中MPC增强子程序的重新激活或有助于依赖YAP的癌症进展[32]。此外，YAP1 / TEAD相互作用还会调节纤维细胞生长因子1(fibroblast growth factor 1，FGF1)[33]，由此调控细胞周期、分化、存活和凋亡等作用。Zhou等[34]研究发现抑制YAP1/TEAD的相互作用会干扰靶基因双向调节蛋白AREG、CTGF、CYR61和MSLN的表达，提示YAP1转录活性可能影响肿瘤微环境的发育和持续。

Hippo信号通路在胰腺癌的进展中起着至关重要的作用，Hippo信号通路失活，导致胰腺癌的增殖和迁移。尤其是进化上保守的Hippo - YAP通路在组织生长和再生以及癌症发展中起着基本作用。在胰腺癌中高表达的YAP-1是癌症患者生存的独立预测因子[34]。除了Hippo信号通路，Slit / Robo信号通路与Wnt /β-catenin信号通路相互作用参与不同肿瘤的发展[35]。Escot等[36]提出的模型显示，Robo受体下游的TEAD在胰腺祖细胞的转录程序中起作用，并能促进胰腺细胞的扩张。在人类胰腺分化中也有YAP和TEAD功能的类似报道。同时Escot等[36]研究还发现在胰腺细胞中，Robo1 / 2KO降低了轴抑制因子2(axis inhibitor2,AXIN2)的表达水平。在Robo1 / 2KO胰腺中YAP通路的靶基因，如CTGF和Axl的表达水平同样被降低[37]，而众所周知Hippo / YAP通路控制器官大小、参与细胞增殖是癌症发展的主要参与者。

3.4TEAD1、TEAD4与肝癌发生发展的关系 肝细胞癌是临床最难治疗的恶性肿瘤之一，2018年其致死率在全球常见癌症中位居第四，仅次于肺癌、结直肠癌和胃癌[38]。郝翰[39]研究发现在六种不同的肝癌细胞系中(HepG2、Hep3B、Huh - 7、MHCC - 97L、SMMC - 7221、Bel - 7404)中，TEAD4的mRNA表达水平较高，TEAD1的mRNA水平在除HepG2之外的其他细胞系均有较高的表达。此外，有研究发现TEAD4可以通过与YAP的相互作用上调Jag-1的表达，从而激活Notch信号通路[40]。WANG等[41]研究发现，YAP/TEAD4 直接结合ErbB2的启动子区域促进其转录，进而激活ErbB2通路，Notch信号通路和ErbB2通路的激活最终都促进了肝癌细胞的增殖。此外，TEAD与YAP的结合激活了靶基因AREG、CTGF和CYR61，其中在肝癌中高表达的CTGF增强了细胞的增殖能力以及侵袭、迁移能力[42]。这些研究表明，高表达的TEAD1和TEAD4在肝癌的发展中发挥着重要的作用。

4 展望

随着生活水平的提高以及饮食结构的变化，消化系统恶性肿瘤已经成为威胁人类生命健康的最主要的疾病之一，且消化系统恶性肿瘤常常伴随发病隐匿、预后差的问题，因此逐渐成为了高发病率和高病死率的肿瘤类型。

诸多研究证实Hippo信号通路与肿瘤的发生及发展显著相关，尤其是Hippo信号通路中的关键下游转录因子TEAD家族在肿瘤的增殖与迁移中发挥着不可忽视的作用。虽然TEAD家族在不同的组织中有一定的特异性，但在恶性肿瘤中却有着类似的作用，尤其是在消化系统恶性肿瘤中，诸如胃癌、胰腺癌、结肠癌、肝癌的发生及发展都与TEADs的失调相关。

在肿瘤或者癌症的治疗中，无论是从Hippo信号通路出发还是其他基因转录途径，抑制TEADs的功能都是一种有吸引力的治疗策略。消化系统恶性肿瘤由于早期诊断困难，其疗效评价和预后评估仍然是当今医学界的难题。如何更深入地挖掘TEAD家族在肿瘤的发生及发展中的作用，从而更好地理解肿瘤发生的分子机制和确定理想的预后生物标志物，为人类癌症的抗癌治疗提供更有效的临床路径就显得尤为重要[43]。