Yap1相关的化疗耐药机制研究进展

刘添，盖佳桢，胡宇莹，杨佩颖

1 天津中医药大学第一附属医院肿瘤科 国家中医针灸临床医学研究中心，天津 300381；2 天津中医药大学研究生院

尽管免疫和靶向治疗的应用显著提高了晚期或转移性肿瘤患者的生存率，但在临床中仍然首选化疗作为一线治疗，来减少肿瘤负荷，延迟疾病进展［1］。随着治疗推进，耐药性成为化疗的主要限制因素［2］。虽然可采用多药联合及不同剂量强度的方式来对抗耐药，但药物剂量-效应非线性关系的变化、肿瘤的异质性以及复杂的肿瘤微环境均会驱动耐药［3-4］。因此亟需探索逆转耐药的新途径及方法。有研究发现，Yes相关蛋白1（Yap1）的表达与阿霉素耐药乳腺癌患者的预后存在关联，其高表达患者的存活率较低［5］。Yap1 蛋白由Yap 基因调控编码，参与基因表达、肿瘤免疫、上皮-间充质转化（EMT）等多个耐药环节，在不同肿瘤化疗耐药过程中发挥作用。Yap1既能够修复化疗后的DNA损伤，又能抑制DNA 的合成，具有双向调节作用，同时不会影响人体正常细胞及蛋白的表达［6-13］。本文对Yap1 与肿瘤化学治疗耐药之间的通路、机制及关系进行梳理，考虑将Yap1 作为表征分子生物标志物及重要的作用靶点来预测及调节化疗耐药，指导临床治疗和决策。

1 Yap1相关的化疗耐药机制

调控Yap1 的表达能够影响肿瘤细胞对化疗的敏感性［14］。食管癌中Yap1 表达与细胞对5-氟尿嘧啶（5-FU）和多西他赛的耐药性呈正相关，而使用Yap1 抑制剂维替泊芬后Yap1 的表达下降，细胞恢复对化疗药物敏感［15］。因此，Yap1 参与调节肿瘤细胞的化疗药物敏感性，其具体作用机制如下。

1.1 调节肿瘤干细胞（CSC）表型 Yap1 不仅在调节CSC 表型中起关键作用，还可通过增强干细胞特征诱导化疗耐药。在食管鳞状细胞癌中，Yap1 通过激活性别决定区Y框蛋白9（SOX9）以赋予肿瘤细胞CSC 特性［16］。同样在胃癌患者中发现，SOX9低表达者较高表达者在接受化疗后拥有更高的生存率［17-18］，并进一步验证了SOX9 通过上调有丝分裂增强CSC 活性，导致化疗耐药。因此可通过靶向抑制Yap1-SOX9 途径来抑制CSC 活性，恢复耐药细胞对化疗的敏感性。

在肺癌细胞系及人肺癌组织中证实，使用Yap1抑制剂或siRNA 降低其表达后，CSC 更新受到抑制，且化疗疗效得到增强［19］。Yap1 还能够通过上调白细胞介素6 激发炎症反应来促进信号转导和转录激活因子3（STAT3）磷酸化，促进CSC 增殖；而同时靶向抑制Yap1 和STAT3 表达后，肺癌CSC 受到抑制，化疗作用也更持久，减少了耐药的发生［20］。虽然Yap1 抑制剂和STAT3 抑制剂的使用仅处于实验阶段，但抑制剂联合系统化疗为改善恶性肿瘤的化疗耐药提供了新的可行性［21］。

1.2 促进EMT Yap1还可通过促进EMT导致化疗耐药。肺癌中转化生长因子β 通过SMAD4 协调Yap1 依赖性的受体酪氨酸激酶（AXL）表达，促进EMT［22］。AXL 对靶点和化疗药具有耐药性，并且在间充质肿瘤细胞中高表达。经过阿霉素等化疗后Yap1 与AXL 呈正相关，诱导了EMT，进而出现获得性化学耐药。

1.3 抑制肿瘤细胞自噬 Yap1 影响细胞凋亡及自噬的功能主要由Hippo 通路调控，通过处在细胞核和细胞质不同部位的激活状态，影响肿瘤细胞周期，调节化疗耐药。Yap1 与α-Catenin 蛋白、14-3-3 蛋白、蛋白磷酸酶2A等结合后，其磷酸化受到抑制，增强肿瘤细胞自噬［23］。在5-FU 或阿霉素耐药的肝癌细胞中Yap1 表达上调，抑制活性氧（ROS）的产生并维持雷帕霉素蛋白的激活，从而阻断自噬相关细胞死亡过程，并促进化学耐药性［24］。使用Yap1抑制剂维替泊芬或ROS 清除剂N-乙酰半胱氨酸 （NAC）后ROS 均下降，耐药细胞比例也随之降低。而在耐阿霉素的胃癌细胞中，Yap1 激活后上调核蛋白1（Nupr1）的表达，激活Akt 信号通路，并调控SNAP25促进自噬溶酶体降解，降低肿瘤细胞对药物的敏感性［25-27］。Nupr1在肿瘤细胞中过表达，使肿瘤细胞对多种化疗药物耐药。但目前仅停留在细胞实验阶段，还需进一步验证自噬激活剂与抗氧化剂联合应用的安全性及疗效性，为恢复化疗敏感性开启新的治疗模式。

1.4 影响肿瘤微环境 Yap1 还可通过调控肿瘤微环境的部分环节，如糖酵解及肿瘤相关巨噬细胞（TAMs）表型等来影响肿瘤细胞对化疗药物的敏感性。在接受新辅助化疗的结肠癌患者的TAMs 中，O-糖基转移酶的表达与肿瘤微环境中组织蛋白酶B（CTSB）的表达呈显著正相关，与化疗疗效和化疗后的生存期呈显著负相关［28］。主要是因为TAMs-M2表型摄入大量葡萄糖，促进了CTSB 的O-糖基化及分泌，从而促进肿瘤转移和对化疗的耐药性。研究发现，使用防风草内酯能够抑制结肠癌中Yap1 表达，减少TAMs-M2 表型转化［29］。在胃癌细胞中，Yap1 高表达上调肿瘤相关巨噬细胞膜中的葡萄糖转运蛋白3，驱动其向M2 表型转化，M2 型细胞通过激活JAK1/STAT3信号通路来增强肿瘤细胞对5-FU的耐药性［30］。综上，抑制Yap1表达可通过影响肿瘤微环境而减少耐药的发生，提高化疗疗效。

1.5 调控基因表达 Yap1 在调控抑癌基因表达中也发挥一定作用。WEN 等［31］发现，Yap1 在Hippo 通路中与锌指E 盒结合的同源盒蛋白1 和（或）Runt 相关转录因子2 等转录抑制因子抑制抑癌基因TP73的表达，从而导致耐药。在使用多柔比星治疗的结肠癌细胞中，Yap1 过表达状态下细胞凋亡减少，且呈耐药状态，通过抑制Yap1 促进TP73 表达后细胞药物敏感性增加［32］。抑癌基因TP73 编码的p73 蛋白拥有两个分子亚型，分别是TAp73和DNp73，其中TAp73 亚型可以激活p53 的下游通路，通过抑制TAp73 来诱导耐药性产生。TAp73 低表达会降低膀胱癌顺铂化疗敏感性及生存率，可考虑将其作为化疗敏感性的潜在标志物［33］。另有研究发现，姜黄素可作用于p73蛋白诱导细胞凋亡，减少化疗耐药［34］。

2 Yap1与化疗

近年来，随着对于Yap1的功能和作用机制研究的深入，逐渐认识到Yap1是一个在恶性肿瘤治疗耐药过程中关键且复杂的靶点，不但可以预测化疗效果，而且还很有可能成为治疗靶标。通过不断探索相关通路及分子可以发现，Yap1 及其上下游分子均可直接或间接作为预测或治疗的靶点。如在肺癌中，使用阿霉素治疗后，SMAD4 作为上游分子促进Yap1诱导的AXL表达［22］。经过基因富集分析发现，SMAD4 是非小细胞肺癌铂耐药的独立风险因素，主要通过调节肿瘤细胞增殖、黏附和免疫反应来影响化疗敏感性，可以作为肺癌的生存预测标志物或治疗靶点［35］。而在乳腺癌中，丝甘蛋白聚糖重组蛋白（SRGN）与Yap1 之间存在正反馈调节环路，且在多药耐药细胞中的过度表达。Yap1 通过与TEA 转录因子1 结合促进SRGN 转录，而SRGN 则会激活ITGA5/FAK/CREB 信号通路以促进Yap1 转录和表达，下调整合素α5（ITGA5）的表达，FAK/Src 信号传导受到抑制，诱导凋亡和对化疗药物的再次敏感［36］。同时SRGN 激活Yap1 后，Yap1 与Runt 相关转录因子1的复合物促进组蛋白去乙酰化酶2转录，从而诱导乳腺癌细胞的化疗耐药［37］。由此可见，Yap1 和SRGN 均可作为化疗反应的潜在生物标志物，还能够设计靶向两者之间的串扰信号提高化疗敏感性，减少耐药事件的发生。

目前多项研究已经开发了多种靶向Yap1 的策略，并应用到多种恶性肿瘤实验中，且部分研究发现，化疗与Yap1抑制剂联用对耐药恶性肿瘤有更好的疗效［38］。细胞实验表明，使用阿贝西利联合Yap1抑制剂治疗吉西他滨及5-FU 耐药的胰腺癌细胞后，肿瘤细胞的增殖能力较前减弱，有助于克服其对化疗药物的耐药性［39］。Yap1 抑制剂还可通过诱导免疫原细胞死亡来增强放射治疗和抗PD-1 免疫治疗的敏感性［40］。

Yap1 抑制剂维替泊芬可以部分逆转神经母细胞瘤中依托泊苷、顺铂的耐药作用［41］。当与化疗药物联合使用时，维替泊芬同时阻断Yap1和STAT3来抑制CSC 活性和肿瘤生长。维替泊芬不良反应较小，因此使得该药物比具有未知安全性的新型Yap1和STAT3 抑制剂更容易进入临床。而另一种Yap1抑制剂CA3不仅能够显著抑制Yap1的转录活性，还会抑制体内外食管腺癌细胞的生长，联合5-FU 使用后，耐药细胞比例明显下降［42］。ED-347、Super-TDU、Mitochonic acid 5 被证实具有抑制Yap1 的作用，但还无相关耐药实验来探索之间的关系或机制［44-46］。已经上市的药物去甲斑蝥素脂质微球注射液能够通过抑制细胞周期、增强细胞凋亡和诱导衰老来特异性抑制非小细胞肺癌中Yap1，同时增强E-钙黏蛋白和减少纤维连接素/维门汀，抑制EMT，专门和敏感地针对Yap1信号通路［47］。Peptide17是一种多肽，能够有效降低神经母细胞瘤中Yap1的表达，使用该试剂处理顺铂耐药的神经母细胞瘤后，细胞的增殖受到显著抑制［48］。对于化疗耐药及其他癌种中的临床研究尚未开展，可以继续探索Yap1相关通路的机制研究，进一步挖掘不同靶点与化疗耐药细胞之间的相互作用，为药物研究及临床试验提供理论指导及研究基础。

化疗作为抗肿瘤治疗中应用最广泛的治疗方式，通过杀伤肿瘤细胞、调节细胞周期及相关物质合成来抑制肿瘤细胞增殖，从而发挥抗肿瘤作用。在治疗过程中，耐药限制了临床疗效，因此寻找耐药靶点成为研究的热点。Yap1 可以调控肿瘤细胞生长、增殖、转移及耐药等多个环节，但是不会影响正常细胞中的蛋白表达。Yap1 主要通过促进CSC 表型表达、促进EMT、抑制肿瘤细胞自噬、减少细胞凋亡、影响肿瘤相关巨噬细胞表型来促进耐药发生。而且Yap1 表达水平与患者化疗预后、耐药均存在关联，可以进一步研究将其作为临床疗效性指标，但是Yap1 抑制剂的相关临床研究较少，未来需要研发更多新药延缓耐药的发生。