靶向Wnt/β-catenin通路协同索拉非尼增强肝癌治疗效果的机制与临床转化研究

本研究针对肝癌治疗中索拉非尼(sorafenib)耐药难题，通过微流控三维药物测试系统(MDTs on chip)和临床样本分析，发现Wnt/β-catenin通路激活与耐药显著相关。研究人员筛选出β-catenin/CBP拮抗剂PRI-724，证实其可通过抑制β-catenin核转位和ERK/AKT信号通路，与索拉非尼产生协同抗肿瘤效应。该研究为克服肝癌靶向治疗耐药提供了新策略，发表于《Cell Death and Disease》。

　　

肝癌是全球癌症相关死亡的第三大原因，其中肝细胞癌(HCC)占比达90%。尽管多激酶抑制剂索拉非尼(sorafenib)已成为晚期HCC的标准治疗药物十余年，但其临床响应率不足10%，患者中位生存期仅3个月。耐药性问题如同"达摩克利斯之剑"高悬，使得肝癌治疗陷入瓶颈。更棘手的是，现有 preclinical 模型预测准确性有限，抗癌药物临床转化率低于4%，而Wnt/β-catenin通路异常激活在50%的HCC患者中被发现，与恶性进展和耐药密切相关。这些难题呼唤着更精准的研究模型和创新性治疗策略。

天津医科大学肿瘤医院的研究团队在《Cell Death and Disease》发表了一项突破性研究。他们创新性地采用微流控三维药物测试系统(MDTs on chip)，结合37例新鲜肝癌组织样本和41例接受索拉非尼治疗患者的回顾性分析，揭示了β-catenin核定位水平与索拉非尼耐药呈正相关。通过高通量筛选1463种FDA批准药物，发现特异性CBP/β-catenin拮抗剂PRI-724能显著增强索拉非尼敏感性。该研究不仅阐明了Wnt/β-catenin通路在耐药中的关键作用，更为临床克服耐药提供了切实可行的联合治疗方案。

关键技术方法包括：1)微流控三维药物测试系统(MDTs on chip)用于37例新鲜肝癌组织的药敏检测；2)RNA测序(RNA-seq)分析响应与非响应患者的差异表达基因；3)41例索拉非尼治疗患者的免疫组化(IHC)回顾性研究；4)高通量药物筛选鉴定PRI-724；5)体内外实验验证联合治疗效果。

【3D药物测试工作系统：MDTs on chip】
研究人员开发的微流控芯片系统可同时培养25个微切割肿瘤组织(MDTs)，维持10天活性。该系统在Hep3B异种移植模型中验证良好，索拉非尼处理组肿瘤体积和重量显著降低，与体内实验结果高度一致。这种"肿瘤芯片"技术为个性化药物测试提供了新平台。

【Wnt/β-catenin激活与肝癌索拉非尼耐药相关】
临床样本分析显示，仅13.5%患者对索拉非尼敏感，与报道的9.2%临床响应率吻合。RNA-seq揭示非响应组富集"肝脏相关Wnt"信号，而响应组富集"经典Wnt"信号。IHC证实核β-catenin高表达患者生存期更短，是多变量分析中的独立预后因素。细胞实验显示β-catenin活性与索拉非尼IC₅₀值正相关。

【β-catenin破坏通过促进凋亡抑制细胞生长增强索拉非尼敏感性】
在Hep3B、HepG2和MHCC-97H细胞中，shRNA敲低β-catenin使索拉非尼IC₅₀降低1.7-4.5倍。克隆形成实验显示，即使在低浓度下，β-catenin敲除也显著增强索拉非尼抑制效果。流式细胞术证实β-catenin敲除促进索拉非尼诱导的凋亡。

【从FDA批准药物库中鉴定Wnt/β-catenin抑制剂PRI-724】
高通量筛选发现PRI-724在MHCC-97H细胞中协同增强索拉非尼效果。该组合在所有测试HCC细胞系中均显示协同效应(CI<0.9)，显著抑制克隆形成，增加凋亡率( Hep3B细胞从8.3%增至32.7%)，并诱导G0/G1期阻滞。

【PRI-724和索拉非尼联合抑制β-catenin/CBP和ERK/AKT信号】
RNA-seq显示仅联合治疗显著抑制"β-catenin核输入"和"β-catenin/TCF转录激活复合体形成"。Western blot证实联合治疗降低核β-catenin、c-myc和p-ERK/p-AKT水平。有趣的是，ERK抑制剂PD98059可模拟联合治疗对β-catenin的抑制，而AKT抑制剂LY294002则无此效应。

【抑制β-catenin活性增强索拉非尼体内抗肿瘤效果】
在Hep3B异种移植模型中，联合治疗导致2只小鼠肿瘤完全消退，肿瘤重量较单药组减少50-70%。MHCC-97H模型虽反应较弱，但HE染色显示联合组坏死区域显著增加。MDTs芯片验证联合治疗在患者样本中响应率达24.32%，显著高于单药。

这项研究具有多重重要意义：首先，MDTs芯片系统创新性地解决了传统 preclinical 模型的局限性，为个性化药物测试提供了可靠平台；其次，明确了核β-catenin作为索拉非尼耐药生物标志物的临床价值；最重要的是，PRI-724与索拉非尼的协同机制突破了CTNNB1突变型HCC的治疗瓶颈——通过同时靶向增殖类(RAF/MEK/ERK)和非增殖类(Wnt/β-catenin) HCC分子亚型，实现了"双通路阻断"的治疗策略。值得注意的是，PRI-724已在肝硬化临床试验中显示良好安全性，这为其快速转化应用奠定了基础。

研究也存在一定局限：微流控系统尚不能完全模拟肿瘤微环境复杂性；需更大样本验证β-catenin预测价值；免疫缺陷小鼠模型未能反映免疫微环境作用。未来研究可探索联合治疗对肿瘤免疫微环境的调节，并在人源化小鼠或原位模型中进一步验证。这项成果为克服肝癌靶向治疗耐药提供了新思路，将推动Wnt/β-catenin抑制剂从实验室向临床转化。