Hippo 通路介导 Hugl-1调控脑胶质瘤生长的研究

The Hippo pathway is an evolutionally conserved, newly found protein kinase cascade governing cell proliferation and apoptosis. Deregulation of the Hippo pathway is closely related to cancer development, but the regulatory mechanism of hippo pathway is totally lack of study in mammalian. Although Hugl-1, the mammalian homolog of lethal giant larvae (Lgl), is supposed as a tumor suppressor in human for a long time, the detail roles and mechanisms of Hugl-1 in human cancer are largely unknown so far. Our preliminary data showed that restore of Hugl-1 suppressed the glioma cell growth and promoted Hippo pathway activation. Thus, by using the glioma specimens, cultured glioma cells and nude mice and starting from Hippo pathway, the key protein kinase cascade regulating cell proliferation and apoptosis, we determine to study the detail roles of Hugl-1 in glioma cell growth, the regulatory role of Hugl-1 in Hippo pathway in this study. Our results will not only elucidate the mechanism that Hugl-1 regulates glioma progression through Hippo pathway, but also provide valuable idea for finding the upstream regulator of Hippo pathway, for the first time, in human cancer, and potential targets for molecular therapy of brain gliomas.

Hippo 通路是新发现的调节细胞增殖/凋亡的蛋白激酶通路，其失调与肿瘤发生密切相关，但其上游调控机制缺乏研究。虽然幼虫巨大致死基因 Lgl 的人类同源物Hugl-1早就被假定为人类肿瘤的抑制子，但其具体作用与机制尚未阐明。基于我们初步发现Hugl-1有抑制脑胶质瘤细胞生长及激活Hippo通路的作用，本项目拟以脑胶质瘤标本，培养的细胞及裸鼠为研究对象，以调节细胞增殖/凋亡的Hippo 通路为切入点，从分子、细胞与整体水平研究Hugl-1对脑胶质瘤细胞生长（增殖/凋亡、侵袭/迁移）的影响；Hugl-1对Hippo 通路关键蛋白的水平与活性的调节；阐明Hugl-1通过Hippo 通路调控脑胶质瘤生长的机制。预期研究结果将揭示Hugl-1-Hippo通路是调控脑胶质瘤生长的新的信号通路，Hugl-1是人类Hippo通路的上游调节子，为脑胶质瘤的分子靶向治疗提供新的理论依据与治疗靶点。

Hippo/YAP通路失调与肿瘤发生与进展密切相关，但其上游调控机制尚未阐明。果蝇巨大致死基因Lgl 可以调节Hippo/YAP信号，我们因此推测其保守的人类同源物Hugl-1也有类似的作用。本项目以脑胶质瘤标本，培养的细胞及裸鼠为研究对象，从分子、细胞与整体水平研究Hugl-1 对脑胶质瘤细胞生长（增殖/凋亡、侵袭/迁移）的影响，Hugl-1 是否、并如何调节Hippo/YAP通路关键蛋白的水平与活性，阐明Hugl-1 通过Hippo/YAP通路调控脑胶质瘤生长的机制。 . 研究发现：1）Hugl-1不影响培养的脑胶质瘤细胞的增殖，却可抑制裸鼠颅内胶质瘤的生长，说明肿瘤微环境对于肿瘤的进展非常重要，且Hugl-1的作用不是Hippo/YAP通路介导的。过表达Hugl-1的细胞与细胞基质间的粘附能力增强，与细胞间的粘附能力降低，并通过激活RhoA促进细胞的侵袭与迁移。Hugl-1抑制肿瘤的生长，却又促进细胞的侵袭与迁移，看起来矛盾的结果说明同一个分子在肿瘤中的作用复杂，要判断其为癌症标志物需要极为谨慎与广泛的研究。 2）Hippo/YAP通路核心分子LATS1/2 及p-YAP/p-TAZ水平降低，而YAP/TAZ及其靶基因CTGF，CYR61，BIRC5表达升高，且与病人的较差预后相关，表明脑胶质瘤中可能存在LATS1/2-YAP/TAZ- BIRC5级联介导肿瘤进展。MST1/2并不像预想中的表达降低，并且，我们发现MST1不调节Hippo/YAP，而是通过调节AKT/mTOR通路来抑制肿瘤增殖。本研究说明经典的Hippo/YAP通路组成成分与调节方式并不是固定的，在不同的组织条件下可能存在不同的调节方式，这也为YAP在不同组织中起着不同、甚至相反的作用提供了理论依据。3）YAP在 in vitro 和in vivo情况下均促进脑胶质瘤细胞增殖，且这个作用是通过抑制Wnt通路核心分子GSK3β 活性，进而激活β-catenin来实现的。本研究不但揭示YAP是促进脑胶质瘤进展的核心分子，可能是脑胶质瘤的潜在治疗靶点；还揭示了 Hippo/YAP 与Wnt/β-catenin通路间一种新的对话方式，拓宽了对这两个信号通路对话关系的认识，为双靶向Hippo/YAP 与Wnt/β-catenin通路治疗脑胶质瘤提供了理论依据与实验基础。