导读
核转录调控因子YAP1促进肿瘤进展。然而，细胞质YAP1在乳腺癌细胞中的功能及其对乳腺癌患者生存的影响尚不清楚。我们的研究旨在探讨细胞质YAP1在乳腺癌细胞中的生物学功能，以及细胞质YAP1作为乳腺癌存活预测指标的可能性。我们构建了NLS-YAP15SA(核定位)、YAP1S94A(不能与TEA结构域转录因子家族结合)和YAP1S127D(细胞质定位)的细胞突变模型，并用细胞计数试剂盒(CCK-8)、5-乙炔基-2‘-脱氧尿苷(EDU)掺入试验和Western blotting(WB)分析检测细胞增殖和凋亡。通过免疫共沉淀、免疫荧光染色和WB分析，研究了胞质YAP1介导的转运III所需的内体分选复合体(ESCRT-III)组装的特定机制。用表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)模拟YAP1在细胞质中的滞留，以研究细胞质中YAP1的功能。用质谱仪鉴定了YAP1与NEDD4样E3泛素蛋白连接酶(NEDD4L)的结合，并在体外进行了验证。应用乳腺组织芯片分析细胞质YAP1的表达与乳腺癌患者生存的关系。YAP1主要表达于乳腺癌细胞的胞浆中。胞质YAP1促进乳腺癌细胞自噬死亡。与ESCRT-III复合亚单位结合的细胞质YAP1携带多囊泡体蛋白2B(CHMP2B)和空泡蛋白分类4同源B(VPS4B)，促进CHMP2B-VPS4B的组装并激活自噬小体的形成。EGCG将YAP1保留在细胞质中，促进CHMP2B-VPS4B的组装，促进乳腺癌细胞的自噬死亡。YAP1与NEDD4L结合，NEDD4L介导YAP1的泛素化和降解。乳腺组织芯片显示，高水平的细胞质YAP1有利于乳腺癌患者的生存。细胞质YAP1通过促进ESCRT-III复合体的组装介导乳腺癌细胞的自噬死亡；此外，我们建立了基于细胞质YAP1表达的乳腺癌生存预测模型。
论文ID
题目：Cytoplasmic YAP1-mediated ESCRT-III assembly promotes autophagic cell death and is ubiquitinated by NEDD4L in breast cancer
译名：胞质YAP1介导的ESCRT-III组装促进自噬细胞死亡并被NEDD4L泛化
期刊：Cancer Commun
IF：15.282
发表时间：2023.5
通讯作者单位:哈尔滨医科大学
DOI号：https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37005481/
主要内容
在本研究中，我们建立了细胞质突变体YAP1S127D和EGCG诱导的YAP1-细胞质模型，以探讨细胞质YAP1在ESCRT-III复合体和自噬中的作用。我们发现细胞质中的YAP1通过锚定CHMP2B-VPS4B而导致乳腺癌细胞的主动自噬和促进自噬死亡。然后，我们利用乳腺癌组织芯片构建了包含细胞质YAP1的生存预测模型。胞质YAP1对乳腺癌的抑制作用与核YAP1相反，有利于乳腺癌患者的生存。
YAP1最初被发现与调节果蝇器官过度生长有关，但后来发现在人类恶性肿瘤中被广泛激活。它在许多实体肿瘤的形成和生长中是必不可少的，并促进癌细胞的增殖、转移、代谢、干细胞特性和化疗耐药性。YAP1是否可以作为精确肿瘤治疗的靶点的研究一直没有完成。我们发现YAP1在乳腺癌组织中的表达显著低于正常乳腺组织，这与已发表的文献一致。然而，我们从公共数据库中发现，在整个乳腺癌人群中，YAP1对患者生存的影响尚不清楚。最近的一项研究表明，YAP1通过VGLL3抑制ESR1的表达从而抑制ER+乳腺癌。我们从生物门户网站、体外细胞增殖实验和我们的组织芯片研究了YAP1对乳腺癌不同分子亚型存活的影响。我们发现，在ER+乳腺癌患者中，YAP1的高表达与较长的OS有关，而在来自cBioPortal的其他亚型的患者中则没有发现相关关系。在体外环境中，YAP1抑制三种乳腺癌细胞亚型的细胞增殖。在组织芯片中，乳腺癌患者的总YAP1与较短的OS有关。用总YAP1来衡量乳腺癌患者的存活率可能不是最好的方法。此外，我们发现YAP1的过表达主要存在于细胞质中，而细胞质突变体YAP1S127D抑制了乳腺癌细胞的增殖，这与以往的研究表明YAP1促进了肿瘤细胞的增殖不一致。
胞质YAP1抑制乳腺癌细胞增殖
自噬是一种进化保守的细胞内分解代谢过程。目前，自噬在肿瘤中的双向作用是有争议的。关于自噬促进或抑制癌症的方向，有两种观点：程度说和微环境说。前者认为自噬是细胞程序性死亡的一种形式，自噬的持续激活将导致细胞降解必要的成分走向死亡。一定程度的自噬对肿瘤细胞有保护作用，可以促进肿瘤进展和耐药性。L将S的自噬与L的微环境联系起来，即在肿瘤发生的早期，自噬作为一种质量控制机制，抑制肿瘤的发生和早期肿瘤的进展。一旦肿瘤发展到晚期，在环境压力下，它可以作为一种生存机制，促进肿瘤生长和恶性表型。
我们发现细胞质YAP1增加了乳腺癌细胞自噬的基础水平。此外，NLS-YAP15SA(促进YAP1的核定位和增加YAP1的转录活性)也诱导自噬，与已发表的研究一致，但YAP1S127D的作用最显著。YAP1促进乳腺癌细胞的自噬，主要分布在细胞质中。用自噬抑制剂CQ和MRFP-GFP-LC3处理后，我们观察到YAP1促进了AP的形成，并且自噬的流动是顺畅的。
YAP1过表达促进了自噬小体的形成，自噬在乳腺癌细胞中流动顺畅
目前，细胞死亡完全依赖于自噬的概念是有争议的。有三种类型的自噬细胞死亡：自噬相关的细胞死亡(自噬只是伴随着细胞死亡过程，在其中不起积极作用)，自噬介导的细胞死亡(自噬诱导触发细胞凋亡)，以及自噬依赖的细胞死亡(一种独立于细胞凋亡或坏死发生的独特的细胞死亡机制)。在本研究中，我们证明了YAP1通过抑制自噬抑制了细胞凋亡的诱导，表明YAP1导致了自噬介导的细胞死亡。
先前对AP形成的研究已证实参与了mTOR-ULK1复合体、自噬相关蛋白ATGs、外壳蛋白复合体II(COPII)和ESCRT机制等。ESCRT的膜切割功能在碗状双层囊泡闭合形成AP的过程中起关键作用。我们的研究小组使用生物信息学和分子对接的方法来确定YAP1可能通过ESCRT促进AP的形成。QRT-PCR证实YAP1不能促进ESCRT-III亚单位的转录，共IP表明YAP1与ESCRT-III亚单位CHMP2B和VPS4B结合促进了CHMP4B-VPS4B复合体的组装。通过IF染色观察到YAP1与CHMP2B和VPS4B共定位于细胞质中。YAP1的这种促进自噬细胞死亡的功能是在细胞质中进行的，不依赖于经典的核内转录共激活。
为了阐明自噬细胞的死亡是由细胞质YAP1介导的，我们用EGCG处理细胞，这种处理不改变总YAP1的水平，但如先前研究证实的那样，通过激活河马途径将YAP1定位于细胞质。通过体外和体内实验，我们发现EGCG可以促进ESCRT-III复合体的组装和随后的乳腺癌细胞自噬死亡，并通过增加磷酸化的YAP1在细胞质中的滞留来抑制异种移植瘤的生长。最后，我们使用人类乳腺癌组织芯片分析了细胞质YAP1的表达，发现细胞质YAP1的高表达与更长的生存期相关，验证了我们的假设。
胞质YAP1介导的ESCRT-III组装促进自噬细胞死亡的机制
总结
总之，我们的实验结果表明，细胞质YAP1介导ESCRTIII复合亚单位CHMP2B和VPS4B的组装，促进乳腺癌细胞的自噬死亡。此外，泛素连接酶NEDD4L介导胞质YAP1的泛素化降解。本研究结果阐明了YAP1在乳腺癌中的作用，并通过靶向YAP1为乳腺癌的治疗提供了新的途径。
原文链接
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37005481/
转自：“生物医学科研之家”微信公众号
如有侵权，请联系本站删除！
