《Cell Death & Differentiation》神秘小蛋白 YAPer-ORF “操控” YAP 信号通路，开启癌症治疗新希望

为解决 YAP 活性调控及相关疾病治疗难题，复旦大学等单位研究人员开展 LINC01315 编码蛋白 YAPer-ORF 研究，发现其可调控 YAP 信号促细胞生长。该成果为相关疾病治疗提供新靶点，值得科研人员一读。

　　

在生命科学的研究领域中，Hippo-YAP 信号通路（是一种在进化上高度保守的信号传导级联反应，在多种生理和病理过程中发挥关键作用）就像一个精密的 “信号指挥官”，掌控着细胞的生长、增殖以及器官的发育等重要进程。而 YAP（Yes 相关蛋白）作为这个通路中的核心 “成员”，更是扮演着至关重要的角色。当 YAP 的活性出现异常时，就如同信号系统陷入了混乱，会引发一系列的问题，不仅会导致器官发育异常，还与多种疾病的发生发展紧密相关，尤其是癌症。

目前，针对 YAP 活性异常的治疗手段十分有限。现有的一些抑制 YAP 活性的方法，就像一把 “双刃剑”，在抑制 YAP 的同时，会带来全身的毒性副作用，这使得它们在临床应用中受到了极大的限制。因此，寻找一种更精准、更安全有效的干预 YAP 活性的方法，成为了科研人员们亟待攻克的难题。

与此同时，非编码 RNA（尤其是长链非编码 RNA，lncRNAs）逐渐进入了科研人员的视野。以往人们认为 lncRNAs 不编码蛋白质，可近年来的研究却发现，部分 lncRNAs 中隐藏着一些小的开放阅读框（smORFs），它们具备编码小肽或蛋白质的潜力。这些由 lncRNA 编码的小肽或蛋白质，可能在生物体内发挥着重要的作用，就像隐藏在暗处的 “神秘力量”，默默影响着生命活动。然而，对于 lncRNA 编码的小肽或蛋白质如何直接调控 YAP 活性，我们的了解还十分有限，这就像一片神秘的未知领域，等待着科研人员去探索。

为了揭开这些谜团，来自复旦大学附属妇产科医院、上海交通大学医学院附属第九人民医院等多个单位的研究人员，经过不懈努力，在《Cell Death & Differentiation》期刊上发表了一篇名为《The LINC01315 - encoded small protein YAPer - ORF competes with PRP4k to hijack YAP signaling to aberrantly promote cell growth》的论文。他们发现了一种由 lncRNA LINC01315 编码的小蛋白 YAPer - ORF，这种小蛋白就像一个 “调皮的捣蛋鬼”，通过一系列复杂的机制，影响着 YAP 信号通路，进而对细胞的生长和疾病的发生发展产生重要影响。这一发现为我们理解 YAP 信号通路的调控机制提供了新的视角，也为相关疾病的治疗开辟了潜在的新方向。

在这项研究中，研究人员运用了多种先进的技术方法。他们通过数据捕获和元分析，从庞大的基因数据库中筛选出可能与 YAP 信号通路相关的基因。利用 RNA 测序技术，对细胞中的基因表达情况进行全面分析，就像给细胞的基因活动拍了一张 “高清照片”。借助免疫沉淀和质谱技术，准确找出与 YAPer - ORF 相互作用的蛋白质，探索其背后的分子机制。此外，还进行了小鼠实验，在动物模型上验证研究结果，为进一步的临床应用提供有力支持。

下面我们来详细看看研究人员都有哪些重要的发现：

1. 发现 LINC01315 可通过编码小蛋白调控 YAP 活性

研究人员为了找到在肿瘤和疾病中影响 Hippo 信号通路的 lncRNA，像侦探一样，仔细分析了多种癌症的转录组数据，还整合了发育障碍患者的多组学数据。经过层层筛选，最终锁定了 LINC01315 这个基因。预测发现它含有一个能编码 93 个氨基酸的开放阅读框（ORF），而且这个 ORF 在脊椎动物中十分保守。通过一系列实验，他们发现 LINC01315 的 5’非翻译区（UTR）存在一种特殊的 G - 四链体结构，它就像一个 “刹车”，会抑制 ORF 的表达。进一步研究还发现，YAPer - ORF 主要定位于细胞核中，并且在葡萄膜黑色素瘤（UM）细胞中特异性表达。

2. YAPer - ORF 促进细胞异常增殖和生长

研究人员对过表达和敲低 YAPer - ORF 的 OMM2.3 细胞进行了 RNA 测序分析，结果发现 YAPer - ORF 的变化会影响细胞周期相关的基因。它能让细胞周期蛋白依赖性激酶 4（CCND1）等基因表达上调，促进细胞增殖；同时让 CDKN2C（p18INK4C）等基因表达下调，减少对细胞增殖的抑制。在多种癌细胞和正常细胞实验中都发现，YAPer - ORF 能显著促进细胞增殖，而且这种作用主要依赖于 CCND1。研究人员还通过构建小鼠模型发现，在小鼠心脏中表达 YAPer - ORF 会使心脏变大，这表明它可以促进心肌细胞的增殖。

3. YAPer - ORF 与 GNAQ/11 突变体相互作用激活 YAP 信号通路

为了弄清楚 YAPer - ORF 调节 YAP 信号通路的具体机制，研究人员运用免疫沉淀和质谱技术，发现 YAPer - ORF 能与 GNAQ/11 相互作用。而且，GNAQ/11 的 Q209L 突变会增强它与 YAPer - ORF 的结合。在不同的 UM 细胞系实验中发现，YAPer - ORF 可以抑制 YAP 的磷酸化，激活 YAP 信号通路。在体内实验中也观察到，过表达 YAPer - ORF 的小鼠心脏组织中，YAP 的磷酸化水平降低，这进一步证实了 YAPer - ORF 对 YAP 信号通路的激活作用。

4. YAPer - ORF 与 PRP4K 竞争结合，使 YAP 去磷酸化并滞留在细胞核

之前有研究表明，核激酶 PRP4K 可以催化 YAP 磷酸化，调节 YAP 在细胞核内的释放。研究人员通过结构预测和实验验证发现，YAPer - ORF 能与 PRP4K 直接相互作用。而且，YAPer - ORF 与 PRP4K 结合后，会抑制 PRP4K 的激酶活性，减少 YAP 的磷酸化。此外，GNAQ 的突变会促进 YAPer - ORF 与 PRP4K 的结合，同时破坏 PRP4K 与 YAP 的结合，最终导致细胞核内磷酸化 YAP 水平降低，YAP 信号通路被激活。

5. YAPer - ORF 促进 GNAQ/11 突变体核转位，抑制 PRP4K 转录

由于 YAPer - ORF 定位于细胞核且能与 GNAQ/11 相互作用，研究人员猜测它可能会影响 GNAQ/11 的核转位。实验结果证实，YAPer - ORF 确实可以帮助 GNAQ/11 Q209L 突变体进入细胞核。进入细胞核的 GNAQ/11 突变体会下调 PRP4K 的转录水平，激活 YAP 信号通路。而且，抑制 PRP4K 的活性会减弱 YAPer - ORF 对细胞增殖的促进作用。在多种实验中都发现，YAPer - ORF 在体内外都能促进 UM 细胞的生长，而抑制 YAPer - ORF 则可以抑制肿瘤的生长。

6. 中和 YAPer - ORF 抑制 GNAQ/11 突变的 UM 肿瘤生长

为了探索抑制 YAPer - ORF 的治疗潜力，研究人员制备了抗 YAPer - ORF 中和抗体。在小鼠实验中发现，向肿瘤内注射这种抗体可以显著抑制肿瘤的生长。对肿瘤组织的分析表明，抗体可以降低 YAPer - ORF 的水平，减少 Ki67 阳性细胞的比例，同时增加磷酸化 YAP 的强度，这再次证明了 YAPer - ORF 通过影响 YAP 磷酸化来调节肿瘤生长。

综合这些研究结果，研究人员揭示了 YAPer - ORF 作为 YAP 信号通路关键调节因子的新机制。它通过与 PRP4K 竞争结合，减少 YAP 的磷酸化，促进 YAP 在细胞核内的滞留，从而增强 YAP 激活的下游靶基因的转录，刺激细胞周期和生长。同时，YAPer - ORF 还能与 G 蛋白亚基 GNAQ/11 相互作用，促进 GNAQ/11 进入细胞核，进一步激活 YAP 信号通路。在 GNAQ/11 突变的情况下，这种作用更加明显，而葡萄膜黑色素瘤正是一种常见的 GNAQ/11 突变的癌症。

这项研究具有重要的意义。它不仅为我们深入理解 YAP 信号通路在疾病发生发展中的作用提供了新的理论依据，还为相关疾病的治疗提供了潜在的新靶点。YAPer - ORF 有望成为治疗 YAP 活性异常相关疾病的新方向，比如针对葡萄膜黑色素瘤等癌症，抗 YAPer - ORF 中和抗体的研究为未来的临床治疗带来了新的希望。不过，目前这种抗体还存在一些局限性，比如半衰期较短、亲和力可能较低等，还需要进一步优化和研究。同时，LINC01315 的 5’UTR 中 G - 四链体结构在体内调节 YAPer - ORF 翻译的具体机制还不完全清楚，这也为后续的研究留下了探索的空间。但无论如何，这项研究都为生命科学和医学领域的研究开辟了新的道路，让我们朝着攻克相关疾病的目标又迈进了一步。