聚焦YAP驱动型癌症！SOX9-YAP互作 + PRMT1修饰双靶点，解锁肿瘤治疗新方向

在肿瘤研究领域，肿瘤的发生发展机制一直是科研人员关注的焦点。其中，Hippo - YAP信号通路在肿瘤进程中扮演着关键角色。YAP蛋白作为该通路的核心效应分子，其核定位情况对肿瘤细胞的增殖、存活与迁移有着决定性作用。当YAP异常地进入细胞核并激活下游相关靶基因时，会引发肿瘤细胞的异常增殖与扩散，这一现象在肝癌、乳腺癌、结直肠癌等多种恶性肿瘤中普遍存在。

今天和大家分享一篇关于聚焦肿瘤分子机制与靶向治疗的突破性研究的文章，该文章于2024年4月发表在Signal Transduct Target Ther杂志上，标题为“SRY-Box transcription factor 9 triggers YAP nuclear entry via direct interaction in tumors”。

01. 研究思路

本文围绕“解析YAP核转位调控机制及开发靶向治疗策略”展开，先通过CRISPR-Cas9构建SOX9敲除肝癌细胞、结合RNA-seq与细胞功能实验，明确SOX9是YAP 活性关键调控因子且不依赖Hippo通路；再经临床样本分析、细胞分馏、活细胞成像及Co-IP等实验，证实SOX9通过与YAP直接互作介导其核转位；随后借助突变体构建与MST实验，定位出SOX9的Asp-125和YAP的Arg-124是互作关键位点，突变后会阻断YAP核转位及致癌活性；进而发现PRMT1催化的YAP-R124不对称二甲基化（YAP-R124me2a）可增强二者结合、促进YAP核转位，且该修饰水平与多癌种患者不良预后相关；最后设计细胞穿透肽Pep-S-A1，通过竞争性结合YAP破坏SOX9-YAP 互作，在细胞与动物模型中证实其可抑制YAP核转位及肿瘤生长，为YAP驱动型癌症提供新机制与治疗方向。

02. 主要研究内容

（1）SOX9通过直接相互作用触发YAP的核转位

采用基因编辑技术敲除Huh-7细胞中SOX9，结合免疫印迹发现其对YAP表达及磷酸化影响极小，提示调控不依赖Hippo通路；以免疫组化技术分析64例肝癌组织，证实SOX9与YAP核水平正相关；通过细胞敲除/敲降与过表达技术，结合细胞分馏及免疫印迹检测，显示SOX9缺失降低YAP核水平、抑制LPA诱导的YAP核转位，过表达则相反；利用多西环素诱导表达系统在Huh-7细胞中调控mCherry-SOX9与EGFP-YAP，结合活细胞成像观察到SOX9促进YAP入核；通过免疫共沉淀（Co-IP）发现 SOX9与YAP结合，体外pull-down证实二者直接互作；以原位邻近连接实验（PLA）在多种细胞中确认YAP与SOX9在胞质、核内均有互作，且SOX9敲除消除该信号；经细胞分馏结合Co-IP及PLA追踪到，二者互作先出现于胞质，随SOX9入核转移至核内，最终证实SOX9通过直接互作促进YAP核转运。

（2）SOX9的Asp-125残基对于SOX9诱导的YAP核转移是必需的

构建SOX9缺失突变体，结合Co-IP发现其HMG结构域（aa94-210）是互作关键，MST验证SOX9-HMG（aa98-181）与YAP直接结合（KD=0.54μM）；Co-IP、MST及PLA显示，缺失含nNLS的SOX9片段（Δ94-126）削弱互作并降低核水平，缺失cNLS片段无此效应。用CaM拮抗剂CDZ处理，结合报告基因检测，抑制SOX9核水平及YAP核转位与活性；构建SOX9-nNLS突变体（nNLS-mu），通过细胞分馏与免疫印迹，观察到其阻碍二者核转位、消除SOX9对YAP转录激活作用。Co-IP明确 YAP的aa115-135是互作必需区域，用Schrödinger软件Glide程序预测复合物结构，发现SOX9的D125与YAP的R124/S127形成氢键；Co-IP及MST证实，SOX9 的D125A突变完全阻断与YAP互作。通过细胞分馏、报告基因检测及活细胞成像观察到，D125A突变不影响SOX9核定位，但抑制YAP核转位、活性及SOX9对肝癌细胞增殖的促进作用，最终证实SOX9的D125位点是关键。

（3）PRMT1介导的YAP的R124me2a修饰促进了YAP的核进入，并与多发性腺癌患者的不良预后相关

质谱分析检测到YAP-R124存在潜在甲基化，制备特异性抗体后发现仅R124me2a 在肝癌细胞及组织中检出；借免疫共沉淀（Co-IP）证实PRMT1与YAP直接结合，通过体外甲基化实验验证PRMT1催化YAP-R124me2a；用PRMT1敲降技术（siPRMT1）发现其降低YAP-R124me2a水平及YAP-SOX9互作，微量热泳动（MST）显示R124me2a修饰增强二者结合亲和力；PRMT1过表达提升YAP活性，敲降或用抑制剂则阻断YAP核转运、逆转其诱导的癌细胞恶性表型。临床分析中，TCGA 数据库分析显示YAP mRNA与多癌种预后无关，肝癌组织芯片（TMA）免疫组化表明 YAP-R124me2a在癌组织中高表达且与恶性程度正相关，与肝癌患者不良预后相关；结直肠癌、肺癌、胃癌的TMA分析也证实YAP-R124me2a水平与患者总生存期负相关，而总YAP蛋白与预后无关，表明其可作为多腺癌潜在生物标志物及治疗靶点。

03. 参考文献