Significance of YAP, SHP2 and Parafibromin Expression in Human Hepatocellular Carcinoma

Abstract

Yes-associated protein (YAP) is a nuclear effector of the Hippo pathway and interacts with Src homology phosphotyrosine phosphatase2 (SHP2), which controls cell proliferation and survival. The aims of this study were to determine the role of YAP in human hepatocarcino- genesis, to investigate the difference between YAP, SHP2, and parafibromin expression in vitro and in vivo, and to identify the prognostic significance of YAP, SHP2 and parafibromin expression in hepatocellular carcinoma (HCC). Western blotting and immunohisto- chemistry were performed using normal human hepatocytes (THLE-2), HCC cells (SK-Hep1, SNU-182), and 50 HCC tissues. In vitro, nuclear distribution of YAP, SHP2, and parafibromin was observed in human HCC cells regardless of cell density. YAP siRNA decreased the nuclear expression of YAP, SHP2, and parafibromin, leading to inhibition of cell proliferation, migration and invasion in SK-Hep1 cells. In vivo, increased nuclear expression of YAP and parafibromin, and decreased cytoplasmic expression of SHP2 were observed in HCC, compared with adjacent non-tumor tissue. Focal nuclear expression of YAP and complete loss of cytoplasmic SHP2 expression were associated with poor disease-free and overall survival. YAP functions as an oncoprotein. YAP and SHP2 proteins can be biomarkers for the poor prognosis of patients with HCC, and potential therapeutic targets.

YAP 단백은 Hippo 신호 전달계의 표적 물질이며, SHP2 단백과의 상호작용을 통하여 세포의 증식과 생존을 조절한다는 보고가 있다. 그러나 YAP 단백이 암 발생단계에서 종양 유발자인지, 억제자인지에 대한 논란이 있으며, 현재까지 YAP, SHP2와 parafibromin 단백들이 서로 연관되어 간세포암종을 유발한다는 보고는 없다. 따라서 본 연구의 목적은 간세포암종 발생에서 YAP 단백의 역할과 시험관내 세포배양 실험(in vitro)와 생체 조직(in vivo)에서 YAP, SHP2와 parafibromin 발현 양상의 차이 및 임상적 의의를 규명하는 것이다. 한 종류의 정상 간세포주(THLE-2), 두 종류의 간세포암 세포주(SK-Hep1, SNU-182)와 간 절제술을 시행 받은 50명의 간세포암종 환자의 조직에서 웨스턴블롯검사와 면역조직화학염색을 통하여 YAP, SHP2와 parafibromin 단백들의 발현 양상을 조사하였다. 시험관내 세포배양 실험에서, 정상 간세포(THLE-2)는 세포의 밀도가 높아졌을 때 YAP와 SHP2 단백이 세포질에 더 많이 분포되는 반면, 간세포암 세포(SK-Hep1, SNU-182)는 세포의 밀도가 높음에도 불구하고 YAP와 SHP2 단백의 분포가 핵 내에 여전히 높게 나타남을 확인할 수 있었다. 또한 간세포암 세포(SK-Hep1)에 YAP siRNA를 처리한 결과, YAP, SHP2와 parafibromin 단백들의 발현이 핵 내에서 감소되었을 뿐만 아니라, 간세포암 세포의 증식력, 이동성과 전이성이 모두 저해되었다. 그러나 간세포암종 인체 조직(in vivo)에서는 YAP와 parafibromin 단백의 발현 증가가 종양 세포의 핵에서 관찰되었으며, SHP2 단백의 발현은 시험관내 세포배양 실험 결과와는 다르게 오히려 종양 세포의 세포질에서 감소되었다. 간세포암종의 핵 내에 국소적인 YAP 발현의 증가와 세포질 내에 SHP2 발현의 완전한 소실은 종양의 재발과 환자의 생존에 부정적인 결과를 초래하는 것으로 Kaplan-Meier 생존 분석을 통하여 드러났으나, YAP의 미만성 발현과 SHP2의 국소적인 소실은 통계적 유의성을 확립하지 못하였다. 이상의 소견들을 종합해 볼 때, YAP는 간세포암종을 유발하는 종양 유발자로서의 기능을 하며, YAP와 SHP2 단백이 나쁜 예후를 결정하는 인자로 작용하는 경향을 보이므로, 간세포암종 환자의 예후를 예측하는 후보 물질로서 향후 표적 치료에 이용될 수도 있을 것이다.