Zusammenfassung
Hintergrund
Der transkriptionelle Koaktivator „yes-associated protein“ (YAP) ist ein starkes Onkogen in der Hepatokarzinogenese.
Ziel der Arbeit
Ziel der Arbeit war es zu untersuchen, ob und wie YAP die Expression parakrin wirkender Faktoren in Hepatozyten und Leberkrebszellen beeinflusst.
Material und Methoden
Transkriptom- und Proteomanalysen muriner wildtypischer und YAP-transgener Hepatozyten zur Identifikation parakrin wirkender Proteine wurden durchgeführt. Mittels molekularer und biochemischer Methoden wurden die Mechanismen der YAP-abhängigen Regulation sezernierter Faktoren in humanen Leberkrebszelllinien untersucht. Die Expression von YAP-Zielgenen wurde mithilfe von Genexpressionsdaten von HCC(Leberzellkarzinom)-Patienten bestätigt.
Ergebnisse
Zahlreiche YAP-abhängige, sezernierte Faktoren (z. B. CXCL10, GDF15, PDGFB) konnten identifiziert werden. YAP reguliert zusammen mit Transkriptionsfaktoren der TEAD(„TEA domain“)-Proteinfamilie deren Expression. Die Dysregulation der sezernierten YAP-Zielgene korreliert in vielen Fällen mit einem schlechteren Überleben von Leberkrebspatienten.
Diskussion
YAP induziert parakrin wirkende Faktoren, welche direkt Einfluss auf das Tumormilieu nehmen können und somit potenziell die Tumorgenese beeinflussen. Gleichzeitig stellen diese multizellulären Netzwerke vielversprechende Zielstrukturen für neue therapeutische Ansätze dar.
Abstract
Background
The transcriptional coactivator yes-associated protein (YAP) is a strong oncogene in liver cancer development.
Objectives
To investigate if and how YAP-induced paracrine-acting factors are regulated in hepatocytes and liver cancer cells.
Material and Methods
Transcriptome analysis and proteomics of murine wildtype and YAP-transgenic hepatocytes were performed to identify paracrine-acting proteins. Molecular and biochemical techniques were used to examine the mechanisms of YAP-dependent gene regulation. Gene expression data from HCC (hepatocellular carcinoma) patients was evaluated.
Results
Several YAP-dependent, secreted factors (e. g. CXCL10, GDF15, PDGFB) were identified. YAP regulates these factors through transcription factors of the TEAD (TEA domain) protein family. Moreover, the dysregulation of the YAP-target genes is often associated with poor HCC patient prognosis.
Conclusions
YAP induces the expression of paracrine-acting factors that may affect the tumor microenvironment and therefore support carcinogenesis. This multicellular network could allow the development of novel and specific perturbation approaches.
Literatur
Bissell MJ, Hines WC (2011) Why don’t we get more cancer? A proposed role of the microenvironment in restraining cancer progression. Nat Med 17:320–329
Camargo FD, Gokhale S, Johnnidis JB et al (2007) YAP1 increases organ size and expands undifferentiated progenitor cells. Curr Biol 17:2054–2060
Carter SL, Eklund AC, Kohane IS et al (2006) A signature of chromosomal instability inferred from gene expression profiles predicts clinical outcome in multiple human cancers. Nat Genet 38:1043–1048
Dai M, Wang P, Boyd AD et al (2005) Evolving gene/transcript definitions significantly alter the interpretation of GeneChip data. Nucleic Acids Res 33:e175
Dong J, Feldmann G, Huang J et al (2007) Elucidation of a universal size-control mechanism in Drosophila and mammals. Cell 130:1120–1133
Guo Y, Pan Q, Zhang J et al (2015) Functional and clinical evidence that TAZ is a candidate oncogene in hepatocellular carcinoma. J Cell Biochem 116:2465–2475
Harvey KF, Pfleger CM, Hariharan IK (2003) The Drosophila Mst ortholog, hippo, restricts growth and cell proliferation and promotes apoptosis. Cell 114:457–467
Johnson R, Halder G (2014) The two faces of Hippo: targeting the Hippo pathway for regenerative medicine and cancer treatment. Nat Rev Drug Discov 13:63–79
Justice RW, Zilian O, Woods DF et al (1995) The Drosophila tumor suppressor gene warts encodes a homolog of human myotonic dystrophy kinase and is required for the control of cell shape and proliferation. Genes Dev 9:534–546
Kango-Singh M, Nolo R, Tao C et al (2002) Shar-pei mediates cell proliferation arrest during imaginal disc growth in Drosophila. Development 129:5719–5730
Liu-Chittenden Y, Huang B, Shim JS et al (2012) Genetic and pharmacological disruption of the TEAD-YAP complex suppresses the oncogenic activity of YAP. Genes Dev 26:1300–1305
Pan D (2010) The hippo signaling pathway in development and cancer. Dev Cell 19:491–505
Piccolo S, Dupont S, Cordenonsi M (2014) The biology of YAP/TAZ: hippo signaling and beyond. Physiol Rev 94:1287–1312
Roessler S, Jia HL, Budhu A et al (2010) A unique metastasis gene signature enables prediction of tumor relapse in early-stage hepatocellular carcinoma patients. Cancer Res 70:10202–10212
Tschaharganeh DF, Chen X, Latzko P et al (2013) Yes-associated protein up-regulates Jagged-1 and activates the Notch pathway in human hepatocellular carcinoma. Gastroenterology 144:1530–1542.e12
Wang X, Zheng Z, Caviglia JM et al (2016) Hepatocyte TAZ/WWTR1 Promotes Inflammation and Fibrosis in Nonalcoholic Steatohepatitis. Cell Metab 24:848–862
Weiler SME, Pinna F, Wolf T et al (2017) Induction of chromosome instability by activation of yes-associated protein and forkhead box M1 in liver cancer. Gastroenterology 152:2037–2051.e22. https://doi.org/10.1053/j.gastro.2017.02.018
Yimlamai D, Fowl BH, Camargo FD (2015) Emerging evidence on the role of the Hippo/YAP pathway in liver physiology and cancer. J Hepatol 63:1491–1501
Zanconato F, Cordenonsi M, Piccolo S (2016) YAP/TAZ at the roots of cancer. Cancer Cell 29:783–803
Zhang J, Ji JY, Yu M et al (2009) YAP-dependent induction of amphiregulin identifies a non-cell-autonomous component of the Hippo pathway. Nat Cell Biol 11:1444–1450
Zhao B, Ye X, Yu J et al (2008) TEAD mediates YAP-dependent gene induction and growth control. Genes Dev 22:1962–1971
Förderung
S. Marquard und K. Breuhahn werden durch die Deutsche Krebshilfe gefördert.
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Interessenkonflikt
S. Marquard, S. Thomann, S.M.E. Weiler, C. Sticht, N. Gretz, P. Schirmacher und K. Breuhahn geben an, dass kein Interessenkonflikt besteht.
Alle beschriebenen Untersuchungen wurden mit Zustimmung der zuständigen Ethikkommission, im Einklang mit nationalem Recht sowie gemäß der Deklaration von Helsinki von 1975 (in der aktuellen, überarbeiteten Fassung) durchgeführt.
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Marquard, S., Thomann, S., Weiler, S.M.E. et al. Nichtautonome Effekte des Onkogens YAP in der Hepatokarzinogenese. Pathologe 38 (Suppl 2), 175–179 (2017). https://doi.org/10.1007/s00292-017-0361-2
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DOI: https://doi.org/10.1007/s00292-017-0361-2