Hippo-YAP通路在IL-17诱导的银屑病角质形成细胞过度增殖功能中的机制研究

Psoriasis is an immune-disorder mediated skin disease featured by aberrant progression as well as abnormal differentiation of keratinocytes. IL-17 was known to play a significant role in this process. YAP (Yes-associated protein, YAP) is the key downstream regulator of Hippo pathway, which is known for its pro-cell proliferation, whereas suppress differentiation role in most cell types, including the pivotal role of YAP in maintain skin homeostasis. Our underway studies showed a dramatically up-distribution of YAP in the skin of psoriasis patients, especially in nucleus, comparing with healthy skins. Further RNA-seq analysis of psoriasis tissues indicate overexpression of YAP nuclear effector TEAD regulating genes. In vitro experiments of HaCaT cells verified that IL-17 treatment induced YAP presentation in nucleus through inhibiting Hippo-phosphorylation, in part. IL-17 treatment also up-regulated the expressions of TEAD targeted genes. Therefore, we hypothesize that Hippo-YAP pathway play a potential role in IL-17 induced biological disorder of keratinocytes in psoriasis. Based on the previous findings, our project mainly focus on elucidating the exact regulating manners between IL-17 and Hippo-YAP, as well as finding the key effectors in promoting psoriasis through experiments of both vivo and vitro perspectives. Our program has significant values in clarifing the pathophysiological mechanism of psoriasis and finding a new target for the treatment of psoriasis.

银屑病是一种免疫介导的慢性炎症性皮肤病，以角质形成细胞过度增殖和异常分化为特征，IL-17在其中发挥了重要作用。Yes相关蛋白（YAP）是Hippo信号通路的下游信号分子，在促进细胞增殖、抑制分化、维持皮肤稳态中有重要调控作用。我们前期研究发现银屑病患者皮损处YAP表达增高，RNA-seq结果表明YAP效应转录因子TEAD调控的基因表达明显上调；IL-17刺激HaCaT细胞后，Hippo通路LATS的磷酸化受到抑制，YAP表达上调，TEAD调控基因表达上调，同时促进了HaCaT细胞的增殖。因此我们推测，Hippo-YAP通路在IL-17诱导的银屑病角质形成细胞过度增殖中发挥了重要作用。本课题將在已有研究基础上，拟通过体内外实验，深入探讨Hippo-YAP通路在IL-17诱导的银屑病角质形成细胞过度增殖中的机制，明确该通路中的关键分子，完善银屑病发生的病理生理机制，为银屑病的治疗寻找新靶点。

银屑病是一种多基因遗传背景下的慢性复发性炎症性皮肤病，以角质形成细胞（KCs）过度增殖和异常分化及多种炎细胞浸润为主要特征。银屑病的发病机制尚未完全阐明，目前认为是由 T 淋巴细胞介导的以 KCs 为靶点的异常免疫反应，其中 IL-17 在引起 KCs 过度增殖及异常分化，从而导致银屑病病理状态形成中发挥了重要作用。银屑病的病情顽固、易复发，目前的治疗方案疗效有限且无法令人满意，给患者的身心健康和生活质量带来极大影响，因此，不断完善银屑病的发病机制并寻找安全有效的治疗靶点至关重要。随着近年来银屑病免疫机制的研究不断深入，用于治疗银屑病的生物制剂层出不穷，已经证实拮抗 IL-17 的生物制剂可以很大程度上缓解银屑病的症状，但由于免疫系统的自我记忆及反馈调控，停用后病情复发甚至加重。现有关于银屑病发病机制的研究多关注于免疫细胞及其分泌的炎症因子所介导的免疫紊乱，而对于银屑病中 KCs 增殖及分化紊乱的具体机制尚不明确。因此，寻找 IL-17 致 KCs 过度增殖和异常分化的调控通路并加以阻断，可能为银屑病的治疗带来新思路。本研究发现，YAP信号在银屑病患者皮损中被激活，YAP-AREG 通路在银屑病皮损中被激活并被 IL-17A 拮抗剂司库奇尤单抗所抑制。IL-17A 在体内通过激活 YAP-AREG 而诱导KC增殖，IL-17A 在体外通过激活 Hippo-YAP 信号通路促进AREG的表达及细胞增殖。IL-17A 通过招募 MST1 到 ACT1 激活 YAP 信号。通过本研究得出结论，IL-17A 可以刺激促进 ACT1 与 Hippo 信号传导的上游分子 MST1 的相互作用，可能对 MST1 磷酸化和 MST1-LATS1 相互作用产生负面影响。 类似地，ACT1 的敲低消除了 IL-17A 对 MST1 磷酸化和 MST1-LATS1 相互作用的负调节。 尽管 ACT1 负责与 MST1 相互作用并影响其磷酸化的确切结构域和机制需进一步研究，但本研究提出了一个有趣的模型，IL-17A 以依赖于 ACT1 及其与 LAST1 竞争 MST1 结合的方式激活 YAP 信号传导。综上，YAP-AREG 轴作为 IL-17A 在银屑病中的下游效应子，不仅能更好地了解 IL-17A 在银屑病发病机制中的分子机制，而且为在银屑病治疗中靶向 YAP 活性开辟了可能。