精准靶向β-catenin诱导肝细胞癌重编程与免疫激活的创新治疗策略

针对Wnt/β-catenin信号通路激活的肝细胞癌(HCC)免疫治疗耐药难题，匹兹堡大学团队开发了靶向CTNNB1的siRNA脂质纳米颗粒(LNP-CTNNB1)。研究通过单细胞和空间转录组学揭示β-catenin抑制可重塑肿瘤微环境，激活IRF2/POU2F1转录因子并重建I/II型干扰素信号，证实LNP-CTNNB1单药或联合免疫检查点抑制剂(ICI)在CTNNB1突变HCC模型中均显示显著疗效，为临床转化提供新思路。

　　

肝细胞癌(HCC)是全球癌症相关死亡的第三大原因，尽管近年来免疫检查点抑制剂(ICI)联合治疗取得进展，但客观缓解率仍不足30%，尤其对于约占半数病例的Wnt/β-catenin通路激活型HCC患者效果更差。这类肿瘤常携带CTNNB1、AXIN1/2或APC基因突变，表现出典型的免疫排斥表型，成为临床治疗的难点。传统观点认为β-catenin是"不可成药"靶点，而针对其下游效应分子的尝试又常因代偿机制失败。匹兹堡大学医学院的研究团队在《Nature Communications》发表突破性研究，通过创新性的RNA干扰技术实现了对β-catenin的直接靶向干预。

研究采用多种关键技术：1)构建CTNNB1突变的人源化小鼠HCC模型(包括β-N、β-M等5种亚型)；2)开发靶向CTNNB1的siRNA脂质纳米颗粒(LNP-CTNNB1)给药系统；3)整合单细胞RNA测序(scRNA-seq)和Resolve Molecular Cartography^TM空间转录组学分析；4)利用IMbrave150 III期临床试验队列进行临床相关性验证。

【RNAi介导的β-catenin抑制在体外和体内均能有效敲低CTNNB1】研究发现LNP-CTNNB1可显著抑制CTNNB1突变的人源HCC类器官生长。在S45Y-hCTNNB1小鼠模型中，3mg/kg剂量治疗4次后肝重/体重比显著降低，免疫组化显示β-catenin靶基因谷氨酰胺合成酶(GS)和细胞周期蛋白D1(CCND1)表达完全消失。

【β-catenin抑制在早期疾病阶段的多重免疫活性HCC模型中损害肿瘤生长】剂量滴定实验显示1mg/kg为最佳剂量，在β-N、β-M和β-N-M三种CTNNB1突变模型中均观察到显著肿瘤消退。MRI和免疫组化证实治疗组肿瘤增殖标志物Ki67减少，而停药后肿瘤复发证实需要持续治疗。

【整合单细胞分析揭示肿瘤结节内重编程肝细胞的新生】单细胞测序发现LNP-CTNNB1处理后出现新型"重编程肝细胞"，代谢特征从中央静脉区(zone 3)向门静脉区(zone 1/2)转变。空间转录组证实这些细胞主要位于原肿瘤区域，伪时序分析显示其为肿瘤细胞向正常肝细胞分化的中间状态。

【早期β-catenin抑制诱导以I/II型干扰素网络信号为特征的先天免疫反应】治疗3天后即观察到肿瘤内M1样促炎巨噬细胞增加3倍，CellChat分析显示干扰素-γ(IFNγ)信号增强。外源性IFNγ治疗可模拟LNP-CTNNB1的抗肿瘤效果，验证该通路的关键作用。

【突变β-catenin通过抑制IRF2/POU2F1驱动免疫排斥】生物信息学分析发现β-catenin通过抑制IRF2和POU2F1转录因子阻碍免疫细胞招募。过表达IRF2或POU2F1均可显著抑制肿瘤生长，伴随CD45⁺免疫细胞聚集，证实这是β-catenin介导免疫排斥的核心机制。

【晚期疾病中免疫治疗增强RNAi介导的β-catenin抑制反应】10x Visium空间转录组显示应答者肿瘤内形成三级淋巴结构(TLS)，富含CD3⁺、CD20⁺细胞。抗PD-1联合治疗可完全消除无应答现象，显著延长生存期，证实协同作用。

【IMbrave150试验中TLS/LA特征预后生存并与CTNNB1突变状态负相关】临床数据分析显示淋巴聚集(LA)特征高表达患者对阿特珠单抗+贝伐单抗反应更好，而CTNNB1突变患者LA特征表达显著降低，与小鼠研究发现一致。

这项研究首次实现β-catenin的直接靶向治疗，突破"不可成药"靶点的限制。创新性发现β-catenin通过IRF2/POU2F1模块调控免疫排斥的分子机制，为联合免疫治疗提供理论依据。临床前研究显示LNP-CTNNB1在早期疾病中作为单药、在晚期联合ICI均具有显著疗效，其通过"双管齐下"策略——既靶向肿瘤细胞内在信号又重塑全局免疫监视——展现出转化医学的巨大潜力。研究建立的CTNNB1基因特征和LA生物标志物可为临床试验提供患者分层依据，推动HCC精准治疗的发展。