综述:Wnt/β-连环蛋白信号通路在肝细胞癌发展中的作用
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时间:2025年10月10日
来源:Frontiers in Immunology 5.9
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本综述系统阐述了Wnt/β-catenin信号通路在肝细胞癌(HCC)发生发展中的核心作用,重点分析了该通路的异常激活机制(如CTNNB1突变、Axin1/APC功能缺失)、与肿瘤微环境(TME)中免疫排斥及免疫治疗抵抗的关联,并探讨了靶向Wnt/β-catenin通路(如单克隆抗体、小分子抑制剂)的治疗策略及其与免疫检查点抑制剂(ICI)联合应用的临床潜力。
Wnt/β-连环蛋白信号通路在肝细胞癌发展中的核心作用
异常激活的Wnt/β-catenin信号通路是驱动肝细胞癌(HCC)发生发展的关键分子事件。临床样本中频繁发现编码β-catenin的CTNNB1基因突变,以及信号通路调控因子如轴抑制蛋白1(Axin1)和腺瘤性结肠息肉病蛋白(APC)的功能缺失突变。该通路的激活与c-Met、磷脂酰肌醇蛋白聚糖-3(GPC3)等其他致癌信号分子协同作用,共同促进HCC的恶性进展。
在正常肝细胞中,Wnt/β-catenin通路通常处于关闭状态。β-catenin在胞浆内受到由GSK3β、CK1α、APC和Axin1组成的“降解复合体”的严密调控,通过磷酸化和泛素化修饰后被蛋白酶体降解,从而阻止其进入细胞核激活靶基因转录。
CTNNB1基因第3外显子编码β-catenin蛋白的N端关键区域(氨基酸残基5-80),包含多个磷酸化和泛素化位点(如S45、S33、S37、T41)。癌症中的热点突变(D32、S33、G34、S37、T41、S45)会破坏这一有序的降解过程,导致β-catenin逃避降解,在胞浆中积累并易位至细胞核,驱动Wnt靶基因的转录激活。
通路激活存在两种主要模型:经典模型认为Wnt配体与Frizzled(FZD)受体和LRP5/6共受体结合后,通过磷酸化LRP6和招募Dishevelled(DVL)来破坏“降解复合体”,稳定β-catenin;多泡体(MVBs)模型则提出Wnt受体内存后形成MVBs,将DVL–GSK3β–CK1α–APC–Axin1复合物与β-catenin一同包裹,使其与胞浆底物物理分离从而避免降解。此外,表皮生长因子受体(EGFR)、Met等分子可通过酪氨酸磷酸化使β-catenin从E-钙黏蛋白介导的细胞粘附中解离,进而促进其核转位和转录活性。
Wnt/β-catenin通路在HCC发展中的作用
该通路的异常激活与HCC独特的临床病理特征密切相关。携带CTNNB1突变的HCC通常表现为高分化肿瘤,细胞胞浆丰富嗜酸性、呈细梁状排列(≤2层细胞)、可见假腺管结构和胆汁生成。免疫组化显示谷氨酰胺合成酶(GS)呈强弥漫性染色与β-catenin高活性及恶性肿瘤风险相关。
分子层面上,CTNNB1突变在HCC中的发生率约为11%~40%,更常见于非病毒性HCC(29.4%)及男性患者(35%)。APC和Axin1/2的失活突变分别约占3%和3-16%。这些突变导致“降解复合体”功能失调和β-catenin积累。值得注意的是,单纯β-catenin通路激活不足以诱发肝癌,需要c-Met过表达等第二致癌信号的协同作用。GPC3通过其硫酸乙酰肝素糖胺聚糖(HSGAG)链与Wnt配体形成复合物刺激Wnt信号,其过表达与HCC进展密切相关。
基于免疫状态,HCC可分为三类:“免疫型”、“免疫排斥型”和“免疫中间型”,各占约30%。CTNNB1突变和Wnt/β-catenin通路激活与“免疫排斥型”密切相关,其特征是T细胞被排斥在肿瘤微环境(TME)之外,导致对免疫检查点抑制剂(ICI)治疗耐药。
Wnt/β-catenin通路在HCC免疫治疗中的作用
该通路在TME中介导了癌细胞与成纤维细胞、内皮细胞和淋巴细胞等多种细胞的交叉对话,促进肿瘤血管生成、转移和免疫逃逸。Wnt配体(如Wnt2、Wnt3a、Wnt10b)激活通路后可极化M2型巨噬细胞、增强调节性T细胞(Treg)存活、抑制CD8+ T细胞和自然杀伤T(NKT)细胞浸润、减少CD103+树突状细胞招募和CCL5产生,共同塑造“冷肿瘤”表型和免疫治疗抵抗环境。
临床研究证实,携带Wnt/β-catenin突变的HCC患者对ICI治疗无应答,其无进展生存期(PFS)和总生存期(OS)均显著短于无突变者。有趣的是,该突变状态不影响索拉非尼等酪氨酸激酶抑制剂(TKI)的疗效。联合治疗(如ICI联合TKI)可能通过TKI的抗癌附加效应克服此类耐药,展现出应用潜力。
靶向Wnt/β-catenin通路的HCC治疗策略
针对该通路的治疗策略多样:使用单克隆抗体或小分子抑制剂(如靶向Porcupine的CGX1321、靶向FZD的OMP-54F28、靶向DKK1的DKN-01)靶向Wnt配体和受体;设计小分子肽稳定“降解复合体”;运用反义寡核苷酸(ASOs)或小干扰RNA(siRNAs)靶向CTNNB1突变;开发小分子抑制剂(如PKF115-854、CGP049090、ICG-001、PRI-724)阻断β-catenin与TCF/LEF等核转录调节因子的相互作用。多项相关药物已进入临床评估阶段。
然而,由于Wnt/β-catenin通路在正常组织稳态中的重要功能,系统抑制可能引发肠道毒性、骨毒性等严重副作用。因此,开发更具选择性、针对HCC特异性分子的靶向策略,以及探索该通路抑制剂与免疫疗法、TKI的协同组合,是未来研究的重点方向。
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