肿瘤，一直以来都是威胁人类健康的重大难题。在肿瘤的微环境中，癌细胞仿佛是一群在恶劣环境中顽强生存的 “特殊居民”，它们常常暴露在各种不利条件下，其中内质网应激（ER stress）就是一个极为关键的挑战。内质网就像是细胞内的 “蛋白质加工厂”，当环境和生理应激条件增加了未折叠蛋白的负荷时，内质网会启动未折叠蛋白反应（UPR） 。正常情况下，UPR 能帮助细胞减少进入内质网的蛋白质，触发蛋白质降解途径，增强内质网的折叠能力，让细胞恢复到稳定状态。但如果 ER stress 超过一定限度，细胞就会走向凋亡。
与此同时，细胞外基质（ECM）作为肿瘤微环境的重要组成部分，其刚度等机械特性的改变会影响癌细胞的命运。而 Yes 相关蛋白（YAP）和具有 PDZ 结合基序的转录共激活因子（TAZ）作为转录共激活因子，在机械信号转导中发挥着重要作用，不过它们在肿瘤细胞面对 ER stress 时的具体作用机制，却一直是个未解之谜。为了揭开这层面纱，来自西班牙的研究人员开展了一项意义重大的研究，相关成果发表在《Cell Death Discovery》上。
研究人员为了深入探究这一复杂的机制，运用了多种关键技术方法。在细胞实验方面，他们培养了多种肿瘤细胞系，如 A549、HeLa、HCT116 等。通过 RNA 干扰技术，对特定基因（如 YAP、TAZ、cFLIP、caspase-8、TRAIL-R2/DR5 等）进行沉默，以此来观察基因表达变化对细胞功能的影响。利用免疫荧光技术，观察 YAP/TAZ 的亚细胞定位以及 TRAIL-R2/DR5 的细胞内聚集情况。此外，还运用了蛋白质免疫印迹分析（Western blotting），检测相关蛋白的表达水平和激活情况；通过实时定量 PCR（RT-qPCR）测定 mRNA 的表达量 ；使用荧光素酶报告基因检测，评估 YAP/TAZ - TEAD 的转录活性等。
下面来看看具体的研究结果：
- 基质刚度调节肿瘤细胞中 ER stress 诱导的细胞死亡：研究人员通过在模拟软硬不同 ECM 的凝胶底物上培养肿瘤细胞，发现生长在硬 ECM 或塑料上的肿瘤细胞对 ER stress 诱导的凋亡更具抗性。在低刚度环境下，A549 细胞中 caspase-8 的激活增强，而敲低 caspase-8 或 TRAIL-R2/DR5 的表达，能显著抑制细胞凋亡，这表明 ECM 刚度可通过控制 TRAIL-R2/DR5 信号通路的激活，来调节肿瘤细胞对 ER stress 的反应。
- YAP/TAZ 转录共激活因子在基质刚度调控 ER stress 诱导的细胞凋亡中的作用：免疫荧光实验显示，在硬凝胶或塑料上生长的 A549 和 HeLa 细胞，其核内 YAP/TAZ 水平明显更高。进一步实验发现，表达组成型激活的 YAP（YAP5SA）能使 A549 细胞对 ER stress 产生抗性，且与底物刚度无关；而诱导表达野生型 YAP（wtYAP），可显著抑制在软凝胶上生长的细胞因衣霉素（tunicamycin）诱导的凋亡。相反，沉默 YAP/TAZ 的表达会使肿瘤细胞对 ER stress 更敏感，并且这种敏感性依赖于 caspase-8 和 TRAIL-R2/DR5 。这一系列实验表明，机械调控的 YAP/TAZ 转录共激活因子在调节肿瘤细胞对 ER stress 的反应中起着关键作用。
- YAP/TAZ - TEAD 信号模块的活性决定肿瘤细胞对 ER stress 诱导的细胞凋亡的抗性：研究人员使用 tankyrase 抑制剂 XAV939 和四环素诱导的 YAP/TAZ 与 TEAD 转录因子相互作用的抑制剂（TEADi）进行实验。结果显示，XAV939 能抑制 TEAD 荧光素酶报告基因的活性，使 A549 细胞对 thapsigargin 诱导的 caspase-8 加工和凋亡更敏感；而表达 TEADi 的 A549 细胞，在加入多西环素（doxycycline）后，对 ER stress 诱导的凋亡也表现出明显的敏感性增加。这说明 YAP/TAZ - TEAD 信号模块的活性对肿瘤细胞抵抗 ER stress 诱导的凋亡至关重要。
- YAP/TAZ - TEAD 信号抑制后 TRAIL-R2/DR5 的细胞内聚集和 cFLIP 水平下调：虽然 YAP/TAZ 沉默不会影响 UPR 的激活和 TRAIL-R2/DR5 的 mRNA 表达，但会导致 TRAIL-R2/DR5 在细胞内聚集，这种现象在软凝胶上生长的细胞和 YAP/TAZ 沉默的细胞中都有体现。同时，在低刚度 ECM 上生长的细胞和 YAP/TAZ 沉默的细胞中，cFLIP 的蛋白和 mRNA 水平显著降低。沉默 cFLIP 的表达会使癌细胞对 thapsigargin 诱导的凋亡更敏感，而过表达 cFLIP 则能抑制 YAP/TAZ 沉默介导的细胞对 ER stress 的敏感性。这表明 YAP/TAZ - TEAD 信号模块对 TRAIL-R2/DR5 的细胞内定位和 cFLIP 的表达调控，是肿瘤细胞应对 ER stress 的重要机制。
- YAP/TAZ - TEAD 信号通路参与调控 ER stress 细胞中促炎细胞因子 IL-8 的表达：研究发现，沉默 YAP/TAZ 的表达会显著增加肿瘤细胞在 thapsigargin 处理后的 IL-8 mRNA 表达和 NF-κB 活性 。抑制 YAP/TAZ - TEAD 信号，无论是使用 XAV939 还是表达 TEADi，都会增强 thapsigargin 诱导的 IL-8 表达。并且，沉默 caspase-8 或 TRAIL-R2/DR5 的表达，能显著抑制 YAP/TAZ 缺失的 HeLa 细胞中 thapsigargin 诱导的 IL-8 表达。这说明 YAP/TAZ - TEAD 信号模块不仅能抑制细胞凋亡，还参与调控肿瘤细胞在 ER stress 下由 TRAIL-R2/DR5 介导的炎症反应。
综合上述研究结果，研究人员得出结论：ECM 刚度通过 YAP/TAZ 介导的机制，调控肿瘤细胞中 ER stress 诱导的 TRAIL-R2/DR5 介导的凋亡和炎症反应。YAP/TAZ - TEAD 转录模块在这一过程中起着核心作用，它既能控制细胞凋亡，又能调节炎症反应。这一研究成果意义重大，为理解肿瘤细胞在恶劣微环境中的生存机制提供了新的视角，为肿瘤治疗开辟了潜在的新靶点和新思路，有望推动肿瘤治疗领域的进一步发展。
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