关于WWC蛋白介导Hippo激酶激活LATS1/2及肿瘤抑制策略的研究报告

作者及机构
本研究由复旦大学附属儿科医院、上海医学院生物医学研究院的Sixian Qi、Yuwen Zhu、Xincheng Liu等团队完成，通讯作者为Fa-Xing Yu教授。研究成果于2022年5月19日发表在《Molecular Cell》期刊（Volume 82, Issue 10, Pages 1850–1864），DOI: 10.1016/j.molcel.2022.03.027。

学术背景
Hippo信号通路是调控器官大小和肿瘤发生的关键进化保守通路。YAP/TAZ作为该通路的核心效应子，其活性受LATS1/2激酶磷酸化抑制。然而，上游激酶MST1/2如何精确调控LATS1/2的机制尚不明确。本研究聚焦WWC蛋白家族（WWC1/2/3），旨在揭示其作为分子支架介导MST1/2-SAV1-LATS1/2信号模块的机制，并基于此开发靶向抑制YAP/TAZ的肿瘤治疗新策略。

研究流程与方法
1. WWC蛋白功能鉴定
- 研究对象：HEK293A细胞系及多种基因敲除（KO）细胞模型（包括SAV1 KO、MST1/2双敲除等）
- 实验方法：通过免疫共沉淀（Co-IP）证实WWC1与LATS1/2和SAV1的直接相互作用；利用Phos-tag电泳检测YAP磷酸化水平；免疫荧光观察YAP亚细胞定位
- 关键发现：WWC1过表达显著诱导LATS1/2磷酸化，该效应严格依赖SAV1和MST1/2，但与NF2和MAP4Ks无关

1. 信号模块机制解析

   • 创新方法：构建WWC1截短突变体（WW结构域突变），通过体外激酶实验证明：
     
     • WWC1不直接激活MST1/2，但增强MST1/2对LATS1/2的磷酸化效率
       
     • 关键相互作用界面：WWC1的WW结构域（特别是第一个）结合LATS1的第二个PPXY模体；第95-100位氨基酸（MLYLL保守区）介导与SAV1的结合
       
   • 结论：WWC1/2/3作为平台蛋白，组织形成MST1/2-SAV1-WWC1/2/3-LATS1/2四元复合物
     

2. SuperHippo迷你基因开发

   • 设计原理：基于WWC1 N端200个氨基酸（含关键相互作用域）
     
   • 功能验证：
     
     • 在UM（葡萄膜黑色素瘤）细胞中，SuperHippo选择性抑制YAP依赖性肿瘤细胞（如GNAQ突变型MEL-270）的增殖
       
     • 在肝癌模型（NF2 KO小鼠）中，SuperHippo表达完全阻断了胆汁管增生和HCC发展
       
   • 技术突破：首次实现LATS1/2的特异性直接激活
     

3. 体内表型分析

   • 动物模型：肝脏特异性SAV1;WWC1/2三敲除小鼠
     
   • 表型对比：
     
     • 与MST1/2缺陷小鼠相似：肝肿大（肝体比达21%）、YAP/TAZ核定位增强、6个月后HCC发生
       
     • RNA-seq分析显示SuperHippo与YAP/TAZ双敲除肝脏具有高度重叠的转录组特征
       

主要结果
1. 分子机制层面：
- 发现WWC蛋白通过同时结合LATS1/2和SAV1，桥接MST1/2对LATS1/2的磷酸化（图2h-i）
- 遗传学证据：SAV1;WWC1/2三敲除小鼠表型强于MST1/2单敲除，提示存在其他调控路径

1. 治疗应用层面：
   
   • SuperHippo在多种肿瘤模型（ICCA、HCC）中显示显著疗效：
     
     • 在NICD/Akt诱导的胆管癌模型中完全阻止肿瘤发生
       
     • 在已建立的HepG2异种移植瘤中，可诱导消退（图S7）
       

结论与价值
1. 理论意义：
- 阐明Hippo通路中LATS1/2激活的核心机制，解决”SAV1单独不足以介导MST1/2-LATS1/2信号传递”的学术争议
- 提出WWC蛋白水平可作为Hippo信号强度的调节开关

1. 应用价值：
   
   • SuperHippo为YAP/TAZ高活性肿瘤（如NF2缺失型间皮瘤、GNAQ突变型UM）提供精准治疗工具
     
   • 相较于现有TEAD抑制剂，具有完全抑制YAP/TAZ所有下游效应的优势
     

研究亮点
1. 创新性发现：
- 首次报道四组分信号模块（MST1/2-SAV1-WWC-LATS1/2）的空间组织机制
- 揭示SAV1与WWC1/2功能冗余性：双敲除表型超越MST1/2缺陷

1. 技术突破：
   
   • 开发首个LATS1/2特异性激活剂SuperHippo，其疗效在遗传工程小鼠模型中得到系统验证
     
   • 建立SAV1依赖性激活的精准调控策略，避免对正常组织的脱靶效应
     

其他重要发现
进化保守性分析显示，果蝇中的Hpo-Sav-Kbr-Wts模块与哺乳动物机制高度相似，提示该调控模式在进化早期即已确立（图S3）。此外，WWC1/2在乳腺癌和HCC中常下调，与YAP激活和不良预后相关，为其作为生物标志物的潜力提供临床依据。