综述：癌症中GPCR与Hippo信号通路的免疫调节串扰：对肿瘤免疫及靶向治疗的意义

《Frontiers in Immunology》：Immunomodulatory crosstalk between GPCR and hippo signaling in cancer: implications for tumor immunity and therapeutic targeting

　　

G蛋白偶联受体（G Protein-Coupled Receptors, GPCRs）和Hippo信号通路是组织稳态、细胞增殖和免疫调节的核心调控因子。新出现的证据揭示了这两个系统在癌症发生、进展和免疫逃逸中存在关键的双向串扰。本综述系统地概述了GPCR与Hippo相互作用的分子机制，特别强调了它们在肿瘤微环境（Tumor Microenvironment, TME）内的免疫调节功能。我们重点阐述了不同的G蛋白亚型（例如，Gs 与 G12/13）如何对核心Hippo激酶级联产生相反效应，从而调节下游转录共激活因子YAP/TAZ的活性。这些效应子是免疫检查点表达（例如PD-L1）、基质重编程和免疫细胞募集/功能的关键调控因子。值得注意的是，致癌性正反馈转录环（例如，OXTR-YAP、CXCR7-YAP）已被确定为同时驱动恶性肿瘤和免疫抑制的有效自我增强驱动因子。此外，偏向性GPCR信号传导以及与其他通路（例如Wnt、TGF-β）的整合形成了一个依赖于具体环境的调控网络，塑造了先天性和适应性抗肿瘤免疫。在治疗学上，该轴为干预提供了丰富的可能性，包括直接靶向YAP/TAZ-TEAD的抑制剂、选择性GPCR调节剂、药物重定位以及与免疫检查点阻断（Immune Checkpoint Blockade, ICB）的合理联用。基于GPCR表达、Hippo活性和免疫细胞空间特征的生物标志物对于患者分层至关重要。未来的研究应利用单细胞多组学、空间生物学和机器学习来解析TME内细胞特异性的信号传导，并加速免疫调节联合疗法的转化。

论文主体内容总结

1 引言：GPCR与Hippo通路的基本特征及其与癌症的关联

1.1 G蛋白偶联受体信号系统概述

G蛋白偶联受体（GPCRs）是人类基因组中最大的膜蛋白家族，介导细胞对多种细胞外信号（如激素、神经递质、趋化因子、脂质）的反应。经典信号转导通过异源三聚体G蛋白和支架蛋白（如β-抑制蛋白，β-arrestin）进行。“偏向性信号”概念，即配体优先激活G蛋白或β-arrestin依赖性通路，推动了精准药物设计。在癌症中，GPCRs参与肿瘤发生的多个标志，包括增殖、侵袭、转移和免疫微环境重塑。许多GPCRs在免疫细胞和癌症相关成纤维细胞（CAFs）上表达，影响细胞因子分泌、免疫细胞募集和检查点表达，使其成为TME内细胞间通讯的核心参与者。

1.2 Hippo信号通路的核心组成与调控机制

Hippo通路是一个进化保守的激酶级联反应，关键调控器官大小、组织稳态和免疫监视。其哺乳动物核心成分包括上游激酶MST1/2和LATS1/2，以及下游转录共激活因子YAP和TAZ。当通路激活时，MST1/2磷酸化并激活LATS1/2，后者随后磷酸化YAP/TAZ，导致其胞质滞留和降解。相反，通路失活导致去磷酸化的YAP/TAZ易位入核，与TEAD家族转录因子结合，驱动促进细胞增殖、存活、干性以及免疫调节因子（如PD-L1）的基因表达。该通路整合了多种输入信号，包括细胞密度、机械应力、能量状态和GPCR信号。失调，特别是YAP/TAZ过度激活，与肿瘤发生、转移、治疗抵抗和免疫逃逸密切相关。

1.3 研究背景与意义

GPCR与Hippo通路之间的基础联系由Yu等人（2012年）建立，他们证明了溶血磷脂酸（LPA）和鞘氨醇-1-磷酸（S1P）通过G_12/13偶联受体抑制LATS1/2从而激活YAP/TAZ，而胰高血糖素则通过Gs偶联受体激活LATS1/2并抑制YAP。这项工作确立了Hippo-YAP作为GPCR信号的关键下游效应子。在此基础上，新出现的证据表明，GPCR-Hippo网络作为一个依赖于具体环境的信号模块，能够主动驱动癌症进展并塑造免疫抑制性TME，这是通过正反馈回路和直接调节免疫细胞功能实现的，因此代表了一个有前景的联合免疫治疗靶点系统。本综述旨在以免疫学为重点，系统阐明这些机制，整合免疫代谢和细胞串扰的见解，并评估其在精准肿瘤学中的转化机会。

2 GPCR与Hippo通路串扰的分子机制

2.1 G蛋白依赖性对Hippo激酶级联的调控

GPCRs以高度依赖于具体环境的方式调节核心Hippo激酶，这由其所偶联的不同G蛋白亚型决定。Gs偶联受体（如胰高血糖素受体）通常激活Hippo通路。配体结合后，它们刺激腺苷酸环化酶，升高细胞内cAMP水平并激活蛋白激酶A（PKA）。cAMP-PKA轴随后促进LATS1/2激酶活性，导致YAP/TAZ磷酸化增加、胞质滞留和功能抑制。相反，G_12/13和G_q/11偶联受体（响应LPA、S1P等配体）通常抑制Hippo通路。其激活会启动Rho GTPase，进而调节肌动蛋白细胞骨架动力学。这些细胞骨架重组直接抑制LATS1/2活性，导致YAP/TAZ去磷酸化和核转位。激活的YAP/TAZ启动的转录程序随后可驱动细胞因子和趋化因子的表达，从而将免疫抑制细胞募集到TME中。此外，偏向性信号传导现象提供了另一层对Hippo通路调节及其后续免疫结果的控制。

2.2 β-arrestin介导的Hippo信号调控

除了经典的G蛋白依赖性信号传导，传统上因其在GPCR脱敏和内化中的作用而被认识的β-arrestins，可作为关键的信号支架，以不依赖于G蛋白的方式调节Hippo通路活性。β-arrestins（主要是β-arrestin-1和β-arrestin-2）结合活化的GPCRs，并募集多种信号分子，包括Src家族激酶、丝裂原活化蛋白激酶（MAPKs）和E3泛素连接酶，从而启动不同的信号级联，可汇聚于Hippo核心激酶或直接影响YAP/TAZ。例如，在高级别浆液性卵巢癌中，内皮素A受体（ET_AR）激活促进β-arrestin-1/YAP/突变型p53复合物的形成，促进YAP核转位并增强其转录活性，驱动肿瘤进展并赋予化疗和靶向药物耐药。β-arrestin介导的Hippo调控也延伸至影响TME内的免疫细胞功能。β-arrestins在各种免疫细胞亚群中表达，调节趋化因子受体信号传导、迁移和细胞因子产生。从治疗角度来看，β-arrestin-YAP/TAZ轴提供了独特的干预机会。

2.3 YAP/TAZ与GPCR信号传导之间的双向反馈

YAP/TAZ积极参与对GPCR表达和功能的互惠调节，建立了可放大致癌和免疫抑制程序的强效反馈回路。YAP/TAZ直接促进多个GPCR基因的转录。在胃癌中，YAP结合CXCR7启动子以增强其表达；相反，CXCR7信号通过Gα_q/11-Rho激活YAP，形成与特定免疫细胞浸润模式相关的CXCR7-YAP正反馈回路。类似地，在肝细胞癌（HCC）中，YAP驱动OXTR表达，而OXTR信号通过Gα_q/11-ROCK抑制LATS1/2，建立了致癌的OXTR-YAP轴。除了转录控制，YAP/TAZ还可能通过调节染色质可及性、细胞骨架组织和细胞代谢来间接影响GPCR信号输出。

2.4 GPCR家族间的差异性调控模式

不同的GPCR家族表现出不同的Hippo通路调控模式，为亚型特异性干预和免疫调节提供了机会。这些不同的效应（取决于主要的G蛋白偶联，从激活YAP/TAZ到抑制不等）在文中的表1中进行了系统总结。例如，LPAR1-3（主要偶联G_12/13, G_q/11）抑制LATS，激活YAP/TAZ，在乳腺癌、卵巢癌等多种癌症中促进肿瘤相关巨噬细胞（TAM）募集和M2极化。CXCR7（偶联G_q/11，β-arrestin）激活YAP，在胃癌中与Tregs、M2巨噬细胞、髓源性抑制细胞（MDSC）浸润增加和PD-L1上调相关。OXTR（偶联G_q/11）抑制LATS，激活YAP，在HCC中与免疫逃逸相关。S1PR1-5（偶联G_i, G_12/13, G_q等）激活YAP/TAZ，在淋巴瘤、实体瘤中调节淋巴细胞运输、树突状细胞（DC）迁移和TAM极化。GPRC5A功能未知，但可转录上调YAP1，在非小细胞肺癌（NSCLC）、胰腺癌中可能与“免疫冷”状态相关。

2.5 与其他信号通路和细胞信号的整合

GPCR-Hippo轴嵌入一个更广泛的信号网络中，其中包括关键的免疫相关通路，如文中的图1所示。与Wnt/β-catenin的串扰是一个主要例子。在HCC中，AXIN1突变为增强的YAP/TAZ信号传导创造了许可环境。这种相互作用也可能影响T细胞活性，因为肿瘤细胞中的Wnt/β-catenin信号传导可排除CD8⁺T细胞，从而导致免疫冷表型。与免疫抑制主调控因子TGF-β的相互作用提示了潜在的三方串扰。代谢和应激整合也起作用；营养感知GPCRs和能量应激传感器（如AMPK）与Hippo信号传导相交。在能量剥夺下，AMPK可磷酸化并激活LATS1，导致YAP/TAZ抑制。

2.6 细胞骨架结构作为Hippo信号传导的独立调控因子

除了上述信号通路，细胞骨架本身的完整性可以独立于GPCR信号传导来调节Hippo通路活性。细胞骨架不仅是GPCRs在机械转导至YAP/TAZ过程中的下游效应子，其自身成分也可通过与核心Hippo激酶的物理相互作用直接调节通路活性。在肝细胞癌（HCC）中的一项最新研究揭示了这种调控模式的新机制：细胞骨架蛋白PDZ和LIM域蛋白1（PDLIM1）竞争性地结合F-肌动蛋白交联蛋白α-辅肌动蛋白4（ACTN4），从而限制过度的F-肌动蛋白聚合，促进LATS1激酶磷酸化，并抑制YAP核转位和转录活性。该机制揭示了细胞骨架成分作为Hippo信号传导上游“刹车”的独立调控功能。

3 GPCR-Hippo轴作为肿瘤免疫微环境的主调控因子

3.1 调控肿瘤细胞内在免疫原性

组成型激活的YAP/TAZ直接转录编码免疫检查点配体（最显著的是PD-L1）的基因，从而促进免疫逃逸。这种转录调控被上游GPCR信号传导进一步放大，后者可增强YAP/TAZ核定位和转录活性。除PD-L1外，YAP/TAZ激活已被证明下调抗原呈递机制（包括MHC I类分子）的组成部分，并调节免疫调节性细胞因子和趋化因子的分泌。这些肿瘤细胞内在变化共同建立了一个限制T细胞识别和效应功能的免疫逃逸环境。

3.2 塑造髓系区室：巨噬细胞和髓源性抑制细胞

GPCR-Hippo轴在协调TME内髓系细胞的募集和功能极化中起着关键作用。肿瘤衍生配体（如LPA和S1P）通过其同源GPCRs激活癌细胞中的YAP/TAZ，导致包括CCL2和CSF1在内的趋化因子上调，促进单核细胞募集。一旦被募集，这些单核细胞被YAP/TAZ驱动的因子（如IL-6和VEGF）指令向免疫抑制性M2样肿瘤相关巨噬细胞（TAM）表型。这种互惠串扰被M2 TAMs进一步强化，后者分泌额外的GPCR配体（如S1P），建立了一个前馈放大回路。类似地，GPCR-Hippo轴有助于MDSCs的募集和激活。

3.3 调节适应性免疫反应

GPCR-Hippo轴对适应性免疫的影响是多方面的，且主要是免疫抑制性的。细胞毒性CD8⁺T细胞受到至少三种汇聚机制的拮抗：YAP/TAZ介导的肿瘤细胞上PD-L1上调直接促进T细胞耗竭；TME的代谢重编程（包括酸化和营养剥夺）限制了T细胞的代谢适应性；TAMs和MDSCs的募集建立了限制T细胞浸润和功能的物理和化学屏障。同时，该轴通过上调CCL22等趋化因子及其同源受体（如CCR4）来营造一个有利于调节性T细胞（Treg）的环境，从而促进Treg募集到TME中并加强局部免疫抑制。新出现的证据也暗示该信号网络在调节B细胞功能、三级淋巴结构（TLS）形成和自然杀伤（NK）细胞活性中的潜在作用。

3.4 对癌症相关成纤维细胞和基质结构的影响

癌症相关成纤维细胞（CAFs）既是GPCR-Hippo轴的调控者也是其靶点。作为GPCR配体（包括LPA和S1P）的主要来源，CAFs有助于旁分泌激活邻近肿瘤细胞中的YAP/TAZ。相反，CAFs自身的GPCR信号传导可激活YAP/TAZ，驱动一种收缩性、炎症性的表型，其特征是细胞外基质（ECM）重塑和免疫抑制性细胞因子（如CXCL12）的分泌。这种CAF介导的基质重编程不仅改变了免疫细胞浸润的物理屏障，而且建立了一个使免疫排斥持续的趋化因子环境。

3.5 免疫微环境的治疗性重编程

鉴于其在协调免疫抑制网络中的核心作用，GPCR-Hippo轴是重编程TME的一个有吸引力的治疗节点。抑制致癌性GPCRs或YAP/TAZ-TEAD转录复合物可以下调PD-L1表达，减少T细胞排除性趋化因子的分泌，并减少TAMs和MDSCs的募集，从而促进肿瘤表型从免疫“冷”向免疫“热”转变。此外，该轴已被确定为对免疫检查点阻断（ICB）产生适应性抵抗的关键介质；其抑制可以防止通常在ICB治疗后出现的免疫抑制程序的重新激活。这些机制原理为将GPCR或Hippo通路抑制剂与ICI、癌症疫苗或过继细胞疗法联合提供了强有力的依据。

3.6 GPCR-Hippo轴在免疫细胞功能、代谢和分化中的内在作用

新兴证据表明，该信号轴也在免疫细胞内发挥内在作用，调节其激活、分化、代谢和效应功能。在T淋巴细胞中，Hippo通路（特别是转录共激活因子YAP和TAZ）在控制T细胞命运决定和功能状态中发挥着依赖于具体环境的作用。在CD8⁺T细胞中，YAP活性与记忆前体表型相关，而其抑制有利于终末效应分化。在TME内慢性抗原刺激的背景下，肿瘤浸润T细胞中的YAP/TAZ激活与耗竭相关基因（包括PD-1和TIM-3等抑制性受体）的诱导有关。YAP/TAZ还通过控制关键糖酵解酶和线粒体生物发生因子的表达来调节T细胞代谢。在巨噬细胞中，G_q/11或G_12/13偶联受体的激活促进YAP/TAZ核积累，进而驱动M2极化标记物的表达，同时抑制促炎性M1相关基因。相反，巨噬细胞中Gs偶联受体的激活可能在某些条件下促进M1样炎症状态。YAP/TAZ还调节巨噬细胞的吞噬能力。在树突状细胞（DCs）中，GPCR和Hippo信号传导调节其功能。不成熟DCs上多种趋化因子受体的结合可调节YAP/TAZ活性。然而，TME中持续的GPCR信号传导（如通过S1PR或LPAR）可维持DCs中YAP/TAZ的激活，损害其成熟并降低其启动初始T细胞的能力。此外，YAP/TAZ通过控制参与脂质代谢和氧化磷酸化的基因表达来调节DC代谢。该轴在不同免疫细胞亚群中的内在作用相互关联。从转化角度来看，这些发现对生物标志物开发、联合方案设计以及与代谢调节剂的联合具有重要影响。

4 从免疫视角进行的癌症类型特异性分析

4.1 肺癌

在非小细胞肺癌（NSCLC）中，肿瘤抑制因子GPRC5A的缺失与Hippo通路激活、干性增强和CD8⁺T细胞浸润减少相关。YAP/TAZ活性与PD-L1上调和免疫逃逸直接相关，表明Hippo通路抑制可能与ICB协同。此外，靶向上调YAP1的apelin-APJ系统可能同时抑制上皮-间质转化（EMT）并逆转TME中的免疫抑制特征。

4.2 肝细胞癌

在肝细胞癌（HCC）中，OXTR-YAP正反馈回路驱动肿瘤增殖并有助于形成免疫抑制性微环境。临床前研究表明，OXTR拮抗剂阿托西班（atosiban）可破坏此回路并抑制HCC生长，可能恢复免疫监视。此外，HCC中常见的AXIN1突变为YAP/TAZ激活创造了许可状态。在HCC中，细胞骨架蛋白PDLIM1显著下调，其表达水平与总生存期和无病生存期正相关，提示其作为HCC转移抑制因子的潜力。PDLIM1缺陷导致过度的F-肌动蛋白聚合，进而抑制LATS1磷酸化，激活YAP及其下游靶基因，并诱导上皮-间质转化（EMT）标记物的表达，最终促进HCC细胞迁移、侵袭和体内肺转移。

4.3 胃肠道癌症

在胃癌中，CXCR7-YAP正反馈回路是肿瘤进展的关键驱动因素，同时建立了免疫抑制性肿瘤微环境（TME）。该回路的激活促进了免疫抑制细胞群（包括Tregs、M2极化的TAMs和MDSCs）的募集和极化，从而促进免疫逃逸并削弱T细胞介导的抗肿瘤反应功效。该反馈回路的活性还与免疫检查点分子和趋化因子的表达有关。来自Hippo通路相关基因的分子特征已显示出预后价值，并且与免疫浸润模式整合时，可作为免疫治疗反应的预测性生物标志物。

4.4 其他癌症类型

在乳腺癌中，GPCRs（如GPER和GPR141）通过与免疫逃逸交织的机制促进肿瘤进展和化疗耐药。在前列腺癌中，基质来源的腱生蛋白-C（TNC）通过α₅β₁整合素抑制YAP/TAZ，但矛盾地促进转移，突显了Hippo信号在基