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为探究结直肠癌（CRC）转移的分子机制，研究人员以 KPN 小鼠模型为对象，对比其来源的类器官和肿瘤类器官，发现肿瘤类器官内源性 WNT 通路激活由 TNKS 和 CDX2 调控，且与转移相关。这为理解 CRC 转移提供新视角，有助于开发靶向疗法。
在全球范围内，结直肠癌（Colorectal cancer，CRC）是严重威胁人类健康的重大疾病，是癌症相关死亡的第二大原因 。对于转移性 CRC 患者，其死亡率极高，五年生存率不足 20%。由于肿瘤存在广泛的异质性，现有治疗方案的效果并不理想。为了更好地了解 CRC 的特征并提高治疗效果，研究人员根据基因表达谱将 CRC 分为四个共识分子亚型（Consensus Molecular Subtypes，CMS）。其中，CMS4 被认为是最具侵袭性的亚型，预后最差，极易发生转移。然而，目前对于 CMS4 肿瘤转移的分子机制仍未完全明晰。
为了深入探究这一机制，来自阿姆斯特丹大学医学中心（Amsterdam UMC）等多个研究机构的研究人员开展了相关研究。他们利用携带 KrasG12D突变、Trp53 缺失和 Notch1 胞内结构域（ICD）过表达的 KPN 小鼠模型进行实验。该模型模拟人类 CMS4 肿瘤，肿瘤可自发转移，但肿瘤发展相对缓慢。研究结果表明，KPN 肿瘤类器官中存在内源性 WNT 信号通路激活，这一激活由 TNKS（Tankyrase）活性和 CDX2 下调驱动，且这种激活具有异质性。同时，研究还发现低 CDX2 表达与 APC/CTNNB1 野生型患者相关，并且在 CMS4 患者中更为常见，这类患者具有更高的转移倾向。该研究成果发表在《Oncogene》杂志上，为理解 CRC 转移机制和开发新的治疗策略提供了重要依据。
在研究过程中，研究人员主要运用了以下关键技术方法：首先是构建小鼠模型和获取样本，通过特定的基因工程手段构建 KPN 小鼠模型，并从其体内获取肿瘤类器官和类器官样本；其次是测序技术，包括 DNA 测序、RNA 测序以及单细胞 RNA 测序，用于分析基因表达和突变情况；还有细胞实验技术，如转染、慢病毒转导等，以调控基因表达；最后利用多种检测技术，像免疫组化、RNA 原位杂交、蛋白质免疫印迹等，对相关蛋白和基因表达进行检测分析。此外，研究还使用了多个公开的人类数据集进行分析。
研究结果如下：
- KPN 模型体外 WNT 通路活性：对比 KPN 肿瘤类器官和类器官，发现肿瘤类器官的基因表达谱显著不同，且在 WNT 信号通路相关基因上高度富集。通过免疫组化、RNAscope 以及 WNT 信号报告基因检测，证实肿瘤类器官中 WNT 通路活性更高。
- WNT 信号的调控机制：研究发现 KPN 肿瘤类器官的 WNT 通路激活不依赖于配体 - 受体相互作用，而是依赖 TNKS 活性和 CDX2 表达。CDX2 下调会导致 WNT 通路活性增加，TNKS 抑制则会降低 WNT 通路活性。同时，KPN 肿瘤类器官存在细胞状态的异质性，包含高 WNT 活性和高 YAP 活性的细胞群体。
- WNT 信号对转移潜能的影响：通过体内移植实验，发现 KPN 肿瘤类器官移植的小鼠肿瘤生长和转移能力更强，而 KPN 类器官移植的小鼠肿瘤生长和转移能力较弱。这表明 WNT 通路激活对于肿瘤的转移至关重要。
- KPN 肿瘤类器官模型与人类 CMS4 肿瘤的相似性：通过分析人类 CRC 数据集，发现 KPN 肿瘤类器官模型中的特征，如 Apc/Ctnnb1 野生型状态、低 Cdx2 表达和转移的存在，在人类 CMS4 肿瘤中也有体现。并且，CDX2 低表达且 APC/CTNNB1 野生型的 CMS4 患者预后更差，转移发生率更高。
研究结论和讨论部分指出，在大多数 CRC 病例中，APC 和 CTNNB1 突变会导致经典 WNT 通路激活，但 CMS4 肿瘤中 APC 野生型更为常见，且其 WNT 通路活性部分受 CDX2 下调调控。KPN 肿瘤类器官的细胞状态异质性与转移潜能相关，这种异质性在 APC 和 β - catenin 野生型 CRC 中更为明显，对肿瘤细胞的状态转换和转移具有重要意义。此外，CDX2 表达水平与 CRC 患者预后相关，检测 CDX2 表达水平有助于预测患者的预后情况。同时，TNKS 抑制剂对特定 CRC 亚型可能具有治疗潜力。总之，该研究揭示了结直肠癌转移的新机制，为未来开发更有效的治疗策略提供了理论基础和潜在的治疗靶点，对改善 CRC 患者的预后具有重要意义。
