The Hippo pathway governs cellular differentiation, morphogenesis, and homeostasis but how it regulates these processes in lymphatic vessels is unknown. Therefore, I aimed to reveal the role of the final effectors of the Hippo pathway, YAP and TAZ (YAP/TAZ), in lymphatic endothelial cell (LEC) differentiation, morphogenesis, and homeostasis in vivo and in vitro. During mouse embryonic development, LEC-specific depletion of Yap/Taz disturbed both plexus patterning and valve initiation with upregulated Prox1. Conversely, LEC-specific YAP/TAZ hyperactivation impaired lymphatic specification and restricted lymphatic sprouting with profoundly downregulated Prox1. Notably, lymphatic YAP/TAZ depletion or hyperactivation aggravated or attenuated pathologic lymphangiogenesis in mouse cornea. Mechanistically, VEGF-C activated canonical Hippo signaling pathway in LECs. Indeed, repression of PROX1 transcription by YAP/TAZ hyperactivation was mediated by recruitment of nucleosome remodeling and histone deacetylase (NuRD) complex and endogenous binding activity of TEAD to the PROX1 promoter. Furthermore, YAP/TAZ hyperactivation enhanced MYC signaling and inhibited CDKN1C, leading to cell cycle dysregulation and aberrant proliferation. I find that YAP/TAZ play promoting roles in remodelling lymphatic plexus patterning and postnatal lymphatic valve maintenance by negatively regulating Prox1 expression. I further show that YAP/TAZ act as plastic regulators of lymphatic identity and define the Hippo signaling-mediated PROX1 transcriptional programming as a novel dynamic checkpoint underlying lymphatic endothelial cell plasticity and pathophysiology.
림프계는 림프관과 림프조직으로 이루어져 있으며 체액 항상성 유지, 면역세포 이동, 식이 지방 흡수 등에 중요한 역할을 담당하고 있다. 림프관은 림프액이 조직에서 정맥으로 이동하는데 필요한 단순한 통로가 아니라 림프관의 주요 전사 인자인 Prox1 의 조절을 통해 조직 특이적으로 림프 모세관 미세 환경을 형성하여 림프관 신생 등을 통해 조직 항상성 유지에 중요한 역할을 하고 있다. 하지만 어떻게 Prox1을 통해 림프관이 형성되고 또한 병적인 상황에서 활발하게 림프관이 조절되는지에 대해서는 아직 잘 밝혀져 있지 않다. 이 연구를 통하여 생쥐에서 혈관생성에 중요한 역할을 하는 Hippo 신호 전달 체계가 림프관 생성과 림프관의 완전성을 유지하는데 필수적임을 확인하였다. Hippo 신호 전달 체계의 최종 주요 조절자인 YAP/TAZ를 림프관 특이적으로 동시에 제거하면, 림프관 생성 과정중에 Prox1 전사 인자가 과발현됨과 비정상적인 림프모세혈관 얼기 형성 및 림프관내 판막 형성이 되지 않음을 확인하였다. 반대로 YAP/TAZ 를 과활성 시키면, 림프관 생성 과정 및 항상성 유지 시 Prox1 전사 인자가 억제되어 림프관이 자라나가지 못하고 판막이 망가지며 이로 인해 림프관의 출혈 및 기능 저하가 초래되었다. 림프관의 발생 및 항상성 유지시뿐만이 아니라, 병적림프관생성에 있어서 YAP/TAZ 활성 정도에 따라 YAP/TAZ 가 저하되면 림프관이 과하게 생성되고, YAP/TAZ 가 과발현되면 림프관 생성이 억제됨이 확인 되었다. 이 연구의 결과는 Hippo 신호전달체계가 림프관의 신생, 항상성 유지, 및 병적 림프관 생성에 필수적임을 보여주었다. 특히 Hippo 신호 전달 체계가 림프관의 정체성을 조절하는 가장 중요한 인자인 Prox1 전사 인자를 조절함으로서 림프관의 정체성과 가소성을 조절함을 보여주었다. 이를 통하여 Hippo 신호 전달 체계에 의한 Prox1 전사 인자의 조절이 림프절을 통한 암 전이, 염증성 림프관 신생, 림프부종, 림프관이형성등의 병태생리의 이해와 조절 및 치료로서 활용될 가능성을 제시하고 있다.
