《Oncogene》：SAMD4 represses VGLL4 mRNA to activate TEAD and promote cancer progression
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本研究针对Hippo-YAP/TAZ-TEAD通路在肿瘤发生与耐药中的关键作用，聚焦其负调控因子VGLL4的表达调控难题。团队通过全基因组siRNA筛选发现RNA结合蛋白SAMD4可结合并抑制VGLL4 mRNA的稳定性与翻译，从而解除对TEAD的抑制作用，促进下游靶基因（如CTGF、CYR61）表达，加速肿瘤生长与胆管分化。该研究不仅揭示了SAMD4-VGLL4-TEAD轴在肝癌、胆管癌等多癌种中的驱动机制，还为靶向RNA翻译调控的抗癌策略提供了新靶点。
在癌症研究领域，Hippo信号通路及其核心效应分子YAP（Yes-associated protein 1）和TAZ（transcriptional coactivator with PDZ-binding motif）一直是热点。它们作为转录共激活因子，与TEAD（TEA domain transcription factors）结合后，可驱动一系列促进细胞增殖、迁移、干细胞特性和耐药的关键基因表达。然而，这条通路也受到多种内在负调控因子的精密制衡，其中VGLL4（Vestigial-like protein 4）能直接与TEAD结合，竞争性抑制YAP/TAZ的结合，从而压制TEAD的转录活性。因此，VGLL4被认为是一个重要的肿瘤抑制因子。但一个悬而未决的关键问题是：在癌症中，VGLL4本身的表达是如何被调控的？其表达下调又是如何导致Hippo通路失控和肿瘤恶化的？
为了回答这个问题，研究人员在《Oncogene》上发表了一项研究。他们通过全基因组siRNA筛选，意外地发现了一个新的TEAD活性强力正调控因子——SAMD4B（Sterile alpha motif domain-containing protein 4B）。SAMD4蛋白家族是保守的RNA结合蛋白，可通过其SAM（sterile alpha motif）结构域识别特定RNA序列，调控靶mRNA的稳定性和翻译。后续深入研究表明，SAMD4（包括SAMD4A和SAMD4B）能够直接结合到VGLL4 mRNA的5‘和3’非翻译区内的Smaug识别元件（SRE），特别是SRE1。这种结合导致VGLL4 mRNA与翻译起始复合物的结合减少（翻译抑制），并通过招募4E-T和CCR4-NOT去腺苷酸化复合体加速其降解（mRNA destabilization）。
简单来说，SAMD4扮演了一个“翻译制动器拆卸工”的角色。它通过抑制VGLL4这个“分子刹车”的生成，间接释放了TEAD的活性。这使得YAP/TAZ能够更顺畅地与TEAD结合，从而强力驱动如CTGF（Connective tissue growth factor）、CYR61（Cysteine-rich angiogenic inducer 61）等促癌靶基因的表达，最终促进肿瘤细胞的增殖、迁移、侵袭、耐药以及体内成瘤能力。
研究人员开展本研究用到的主要关键技术方法包括：
- 1.
全基因组siRNA筛选：在稳定表达TEAD依赖性荧光素酶报告基因的H1299细胞中进行，以鉴定调控TEAD活性的新基因。
- 2.
基因编辑与条件性表达：利用CRISPR/Cas9技术构建SAMD4A、SAMD4B及VGLL4的基因敲除细胞系，并使用多西环素（Dox）诱导系统实现SAMD4的可控过表达或抑制。
- 3.
RNA-蛋白质相互作用分析：包括RNA免疫共沉淀（RNA-IP）和生物素标记RNA pull-down实验，验证SAMD4蛋白与VGLL4 mRNA的直接结合。
- 4.
mRNA稳定性与翻译分析：通过放线菌素D（Actinomycin D）处理追踪mRNA衰减，以及通过检测mRNA与eIF4G（翻译起始因子）的结合评估翻译效率。
- 5.
体内功能验证模型：包括皮下移植瘤小鼠模型，以及利用Alb-Cre工具鼠构建的肝脏特异性过表达Samd4b的转基因小鼠（LS4bTg），并将其与肝细胞特异性Nf2（Merlin）敲除小鼠（LNf2KO）杂交，研究SAMD4B在肝脏肿瘤发生中的作用。
- 6.
生物信息学分析：利用癌症基因组图谱（TCGA）等公共数据库分析SAMD4表达与患者预后的关联，并进行基因集富集分析（GSEA）。
研究结果
SAMD4调控TEAD转录活性
全基因组siRNA筛选发现，敲低SAMD4B对TEAD报告基因活性的抑制效果强于敲低YAP1或TAZ。在H1299肺癌细胞中，敲除SAMD4A或SAMD4B（尤其是SAMD4B）可降低TEAD下游靶基因CTGF、CYR61的mRNA和蛋白水平，并抑制软琼脂集落形成。反之，诱导过表达SAMD4A或SAMD4B则能增强TEAD报告基因活性、上调CTGF/CYR61表达并促进细胞增殖。
SAMD4不通过直接影响YAP1/TAZ来激活TEAD
过表达SAMD4A/B并不改变YAP1/TAZ的磷酸化水平、总蛋白量或YAP1的核质定位。在SAMD4A/B双敲除背景下重新表达SAMD4A，仍能激活TEAD下游信号并促进细胞迁移，表明其作用独立于YAP1/TAZ的经典激活途径。
SAMD4靶向VGLL4 mRNA
在已知的YAP-TEAD复合物负调控因子（VGLL4、HOXA4、ARID1A、IQGAP1、RUNX3）中，SAMD4过表达特异地降低了VGLL4的mRNA和蛋白水平，对其它因子无影响。敲低SAMD4B则会上调VGLL4。RNA-IP和RNA pull-down实验证实，SAMD4蛋白通过其SAM结构域直接结合VGLL4 mRNA上的SRE1位点。而一个RNA结合缺陷的SAMD4B突变体（A345H）则丧失了激活TEAD的能力。
SAMD4导致VGLL4 mRNA的去稳定化和翻译抑制
过表达SAMD4A/B显著缩短了VGLL4 mRNA的半衰期，但不影响VGLL4蛋白本身的稳定性。机制上，SAMD4与翻译抑制因子4E-T及CCR4-NOT复合体的核心组分CNOT1存在相互作用，并减少了VGLL4 mRNA与翻译起始因子eIF4G的结合，表明其通过抑制翻译起始和促进mRNA去腺苷酸化两条途径压制VGLL4表达。
SAMD4对TEAD靶基因表达和细胞增殖的影响依赖于VGLL4
在A549肺癌细胞中，过表达SAMD4A/B可上调CTGF/CYR61并促进生长，但若共表达一个缺乏SAMD4结合位点（UTR序列）的外源VGLL4，则能完全阻断SAMD4的这些效应。在H226细胞中，SAMD4过表达通过降低VGLL4水平，削弱了VGLL4-TEAD复合物促进剂VT103对细胞生长的抑制作用。对癌症细胞系数据库的分析也显示，SAMD4蛋白水平与VGLL4呈负相关，与CTGF/CYR61 mRNA呈正相关。
SAMD4在体内促进肝细胞癌进展并诱导胆管细胞谱系转换
在肝细胞癌HepG2细胞中，诱导表达SAMD4B可降低VGLL4、上调CTGF/CYR61、促进体外增殖，并加速小鼠皮下移植瘤的生长。反之，敲低SAMD4B则产生相反效果。有趣的是，SAMD4B过表达还显著增加了HepG2细胞中胆管细胞标志物CK19（Cytokeratin 19）阳性的细胞比例，提示其能促使细胞向胆管方向分化。
肝脏特异性SAMD4B过表达在Nf2缺陷背景下显著加速肝内胆管癌的发生
研究人员构建了肝脏特异性过表达Samd4b的转基因小鼠（LS4bTg）。单独过表达仅引起轻微的胆管增生。而将LS4bTg与肝脏特异性Nf2敲除小鼠（LNf2KO）杂交，获得双突变小鼠（LS4bTg; Nf2KO）。Nf2编码Merlin蛋白，是Hippo通路的上游激活因子，其缺失会导致YAP/TAZ激活。双突变小鼠在出生后一周即出现显著的胆管增生，并快速进展为肝内胆管癌（Intrahepatic cholangiocarcinoma, CCC），大部分在100天内死亡。生化分析显示，双突变小鼠肝脏中VGLL4蛋白降低，而TEAD下游效应因子CTGF、CYR61、SPP1（Secreted phosphoprotein 1，即骨桥蛋白）的表达则协同性大幅升高。对TCGA数据的分析也发现，SAMD4B在人类胆管癌组织中的表达显著高于癌旁正常组织。
研究结论与意义
本研究发现RNA结合蛋白SAMD4是TEAD转录活性的一个关键正调控因子。其核心机制在于直接结合并抑制VGLL4 mRNA的翻译和稳定性，从而解除VGLL4对TEAD的制动作用，最终强力激活促癌的YAP/TAZ-TEAD转录程序。
这项研究的重要意义在于：
- 1.
揭示了癌症中TEAD通路过度激活的一条全新上游机制：阐明了VGLL4这一重要肿瘤抑制因子在转录后水平是如何被精准调控的，填补了Hippo通路调控网络的知识空白。
- 2.
确立了SAMD4-VGLL4-TEAD轴在多种癌症中的驱动作用：在肺癌、肝癌、胆管癌等多种细胞和动物模型中验证了该轴的功能，并发现其与患者不良预后相关，提示其广泛的临床相关性。
- 3.
为理解肝脏细胞命运决定和胆管癌发生提供了新视角：研究发现SAMD4B过表达可促使肝细胞向胆管细胞分化，并在Nf2缺失背景下与TEAD超活化协同，导致出生后极早发的侵袭性胆管癌，这为胆管癌的病因学研究提供了重要线索。
- 4.
提出了具有潜在治疗优势的新型抗癌靶点：当前直接靶向YAP-TEAD相互作用的策略可能因激活VGLL3等替代通路而产生耐药或副作用。本研究表明，靶向SAMD4不仅能抑制TEAD活性，还可能通过影响MIG6等靶点抑制AKT信号通路，从而可能提供一种更有效、副作用更小的治疗策略。靶向RNA结合蛋白及其调控的翻译过程，正成为肿瘤治疗的新前沿，本研究为这一方向开辟了新的道路。
