综述:癌症中β-连环蛋白的治疗性靶向
《Molecular Cancer Therapeutics》:Therapeutic Targeting of β-Catenin in Cancer
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时间:2026年11月04日
来源:Molecular Cancer Therapeutics 6.9
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摘要
CTNNB1(编码β-连环蛋白)的突变,以及影响WNT信号通路的反复遗传改变,定义了最常见的致癌轴之一,这些突变共同出现在大约10%的人类癌症中。因此,β-连环蛋白是精准肿瘤学的主要靶点。在发现该通路后的三十年里,人们在阐明异常的WNT/β-连环
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摘要
CTNNB1(编码β-连环蛋白)的突变,以及影响WNT信号通路的反复遗传改变,定义了最常见的致癌轴之一,这些突变共同出现在大约10%的人类癌症中。因此,β-连环蛋白是精准肿瘤学的主要靶点。在发现该通路后的三十年里,人们在阐明异常的WNT/β-连环蛋白信号如何驱动癌症的发生、进展和维持方面取得了实质性进展。然而,直到最近,尝试治疗这一通路的方法都未取得成功。阻断相关突变上游通路的方法无效,而直接靶向β-连环蛋白的方法——无论是通过阻止其与关键复合伴侣(尤其是T细胞因子蛋白)的相互作用,还是通过诱导β-连环蛋白降解——长期以来一直是传统药物发现方法无法实现的目标。在这篇综述中,我们描述了直接针对β-连环蛋白的疗法开发中的机会和挑战。我们强调了基于新方法的最新进展,表明破解这一先前被认为“不可成药”的核心致癌驱动因素正在成为现实。有效靶向β-连环蛋白有潜力解决难以治疗的癌症类型(如结直肠癌、肝细胞癌和其他由WNT/β-连环蛋白通路改变驱动的癌症)中的广泛未满足的患者需求。
引言
经典的WNT/β-连环蛋白信号通路是一种高度保守的发育信号转导级联反应,调控细胞命运决定、组织稳态和干细胞维持。在没有WNT配体的情况下,细胞质中的β-连环蛋白水平通过合成与快速蛋白酶体降解的平衡保持在较低水平。该复合体由肿瘤抑制因子腺瘤性息肉病(APC)和AXIN1/AXIN2以及激酶酪蛋白激酶1(CK1)和糖原合成酶激酶3β(GSK3β)组成,它们磷酸化β-连环蛋白并促进其泛素化及随后的降解。WNT配体与Frizzled(FZD)受体以及低密度脂蛋白受体相关蛋白5和6(LRP5/6)共受体的结合会抑制破坏复合体的活性,使β-连环蛋白积累并转移到细胞核中,并与T细胞因子(TCF)/淋巴样增强因子转录因子结合,从而驱动特定的基因表达程序。WNT信号的强度还在细胞表面受到几种关键调节因子的进一步调控。Porcupine(PORCN)对于WNT配体的分泌是必需的,而R-spondins(RSPO1–4)通过中和跨膜E3泛素连接酶RING finger蛋白43(RNF43)和锌指蛋白3(ZNRF3)来增强WNT信号,这两种蛋白通常促进建议FZD受体的内吞和降解,从而限制通路的激活。因此,稳定的β-连环蛋白是经典WNT信号的效应物,协调通路诱导的基因转录(图1)。有关该通路的更详细描述可以在几篇综述中找到(1–4)。在这里,我们将重点讨论WNT/β-连环蛋白通路在癌症中的作用。
图1:在临床上靶向WNT/β-连环蛋白通路。这是一个简化的经典WNT/β-连环蛋白信号级联示意图,标出了迄今为止已进行临床测试的一些抑制剂。ALN-BCAT和DPTX3186用虚线表示,表明它们并不直接针对β-连环蛋白蛋白,而是针对其mRNA(ALN-BCAT)或一种调控核凝聚物的未知蛋白(DPTX3186)。
在健康组织中,WNT/β-连环蛋白通路的严格调控对于维持组织稳态至关重要。不出所料,导致β-连环蛋白独立于配体而稳定的遗传改变与多种与生长相关的疾病有关,包括癌症。尽管APC的功能丧失性截短突变主要发生在结直肠癌中(5, 6),但CTNNB1的激活突变通常影响β-连环蛋白周转所需的N端磷酸化位点,这类突变在肝细胞癌(HCC;参考文献7, 8)、硬纤维瘤(9)和其他一些实体瘤中较为常见。较少见的是,AXIN1或AXIN2的失活性改变也会导致通路异常激活(图2A)。总之,这些病变都导致β-连环蛋白的持续稳定和转录输出。
图2:不同癌症中的WNT通路突变景观及基因水平突变谱。A项显示了根据OncoKB(10, 11)或HotSpot(12)定义的致癌性APC、CTNNB1、AXIN1和AXIN2突变在各种癌症类型中的相对流行率(百分比),数据来自AACR GENIE v19.0-public数据库(n = 181,948个CTNNB1样本;180,296个APC样本;133,159个AXIN1样本;143,952个AXIN2样本),并附有相应的估计患者数量。患者数量基于2026年的美国新发病例估计数据[《Cancer Facts & Figures 2026报告》(14)],并进行了基于组织和分组调整(例如,HCC约占肝脏癌症的80%;肝内胆管癌约占20%;非小细胞肺癌约占肺部癌症的77%;食管胃癌来自食管和胃的组合)。选定的消化系统癌症被归类为“其他消化器官癌症”,而中枢神经系统(CNS)相关实体被归类为“CNS/脑癌”。对于硬纤维瘤,估计美国每年有约900例新病例(15)。图中显示的癌症类型每年至少有1,000例病例或四个WNT通路基因的累计流行率至少为5%。B项和C项使用ProteinPaint(16)可视化了AACR GENIE v19.0-public数据中的APC(B)和CTNNB1(C)突变谱。圆盘代表单个突变,按受影响患者数量缩放,并根据突变类型着色。突变根据氨基酸坐标定位在蛋白质上,堆叠的圆盘表示在同一残基上的重复突变。仅显示重复突变(≥10例);氨基酸变化和数量已标注。蛋白质内的虚线垂直线表示外显子边界,图例中注明了标记的域。星号(*)表示翻译终止(-stop)密码子,遵循人类基因组变异协会(HGVS)的序列变异命名法。
除了在驱动癌细胞增殖、存活和干细胞特性方面的内在作用外,WNT/β-连环蛋白通路还被发现是抗肿瘤免疫的关键调节因素。来自细胞系分析(17)、患者来源样本(18)以及黑色素瘤和肝癌小鼠模型(18, 19)的多条证据表明,肿瘤细胞内在的β-连环蛋白激活与免疫排斥有关,表现为树突状细胞招募受损、T细胞启动减少以及对免疫检查点阻断的抵抗。值得注意的是,激活的WNT/β-连环蛋白的免疫抑制作用可能并非所有癌症的共同特征,例如在具有潜在转移潜力的静止干细胞样肿瘤细胞中,WNT抑制剂Dickkopf相关蛋白1(DKK1)驱动的自分泌信号抑制可以下调自然杀伤细胞配体,从而逃避免疫监视(20)。第一个TCF基因在T细胞中被克隆[编码TCF1蛋白(21)],并显示部分通过WNT/β-连环蛋白信号通路发挥作用(22)。一致的是,除了在肿瘤内在的免疫逃逸作用外,稳定的β-连环蛋白还具有免疫细胞内在的功能,如提高调节性T细胞的存活(23)、使树突状细胞进入更耐受的状态(24)以及阻碍CD8+效应T细胞的分化(25)。因此,靶向β-连环蛋白的治疗方法可能会直接影响免疫细胞。这些双重致癌和免疫调节功能使β-连环蛋白成为肿瘤进展和免疫逃逸的核心驱动因素。有效的β-连环蛋白信号靶向治疗策略不仅有望直接发挥抗肿瘤作用,还有望恢复WNT/β-连环蛋白驱动癌症中的抗肿瘤免疫。
WNT/β-连环蛋白通路在癌症中常见改变
APC、CTNNB1、AXIN1和AXIN2的突变在各种癌症中大多是相互排斥的,这支持它们都导致WNT/β-连环蛋白通路的异常激活。Bugter及其同事在一篇综述中详细分析了WNT/β-连环蛋白通路中各种突变的分子相关性(26)。简而言之,APC最常受到功能丧失性截短突变的影响(无义突变或移码突变),这些突变通常聚集在密码子1282和1581之间的突变簇区域(图2B;参考文献27)。由于APC作为β-连环蛋白破坏复合体的支架,这些改变会妨碍复合体的正确组装,从而阻止β-连环蛋白的磷酸化和随后的降解。相比之下,CTNNB1携带热点错义突变,主要影响外显子3中对于GSK3β和CK1介导的磷酸化必不可少的丝氨酸/苏氨酸残基(图2C;参考文献28)。AXIN1和AXIN2编码对复合体组装至关重要的支架蛋白,虽然突变频率较低,但也表现出功能丧失改变,包括截短和破坏性的错义突变(关于AXIN1和AXIN2突变的更多细节在此未展示)。根据美国癌症研究协会(AACR)GENIE项目[版本19.0-public(13)]数据的流行率分析以及美国癌症学会发布的《Cancer Facts & Figures 2026报告》中提取的美国每年新发癌症病例估计数据(14),我们估计大约有244,000名新诊断的患者在所有非血液系统癌症中携带这四个基因(APC、CTNNB1、AXIN1、AXIN2)之一中的突变(见图2A)。多项证据表明,WNT/β-连环蛋白通路也可以通过非突变方式在各种癌症类型中被激活,例如通过癌细胞和肿瘤微环境中的细胞过度表达WNT配体,从而支持转移进展(29–32)。因此,可能从WNT/β-连环蛋白靶向治疗中受益的患者数量甚至可能更多。然而,识别具有非遗传性通路激活的患者将需要更复杂的诊断测试。
β-连环蛋白是癌症的中心依赖因素
通过生成几个遗传工程小鼠模型(GEMM),实验验证了WNT/β-连环蛋白通路的作用,这些模型用于结直肠癌和肝细胞癌。在小鼠中,条件性表达缺乏外显子3的稳定β-连环蛋白(其中磷酸化位点位于外显子3)会在肠道上皮中导致腺瘤性肠道息肉和早期微腺瘤的形成(33)。同样,通过条件性删除(34)或短发夹RNA(shRNA)介导的敲低(35)使Lgr5阳性肠道干细胞中的Apc丢失,足以在小肠或小肠和结肠中分别引发腺瘤的形成。其他改变,如KrasG12D/V或p53丢失(患者中的常见突变)也可以驱动腺癌的形成(35–37)。同样,在小鼠肝细胞中条件性删除Ctnnb1外显子3可以诱导肝细胞癌或类肝母细胞瘤的形成(38)。通过可逆的功能丧失遗传方法评估了靶向WNT/β-连环蛋白通路的治疗潜力。shRNA介导的Apc敲低的可逆性使得Dow及其同事(35)能够证明,在肠道中维持肿瘤生长需要Apc蛋白的缺失。当在携带KrasG12D突变和p53缺失的早期腺瘤中恢复Apc表达时,观察到了肿瘤的快速而完全的消退。重要的是,在Apc表达得到恢复的小鼠中,经过长时间的观察并未发现肿瘤复发(35)。为了模拟转移性疾病,Dow及其同事转而使用携带可诱导Apc shRNA、KrasG12D突变和p53缺失的结直肠癌基因编辑模型(GEMMs)衍生的类器官进行同位移植(39)。即使在转移性环境中,通过脾脏注射这些类器官来恢复Apc表达也足以抑制WNT/β-连环蛋白通路并诱导细胞分化(39),这表明这些模型将有助于开发治疗转移性结直肠癌的药物。使用脂质纳米颗粒(LNP)包裹的siRNA靶向CTNNB1(LNP-CTNNB1)也在HCC(肝细胞癌)中展示了治疗潜力,该研究在代表CTNNB1突变体的各种人源化小鼠模型中进行(40),其中共表达了具有稳定性的核因子 erythroid 2 相关因子 2(NRF2)转录因子变异体CTNNBT41A或CTNNB1S45Y。用LNP-CTNNB1治疗早期肿瘤的小鼠显示肿瘤生长减少;然而,一旦停止治疗,肿瘤生长就会再次加速。尽管效果较弱,但仍在晚期肿瘤的治疗中有效,可能是因为在较大的肿瘤中CTNNB1的敲低程度不足。有趣的是,RNAi介导的CTNNB1敲低与适应性免疫增强有关,而与免疫检查点抑制剂(抗PD-1抑制剂)联合使用则进一步改善了治疗效果,这与先前的研究结果一致,即β-连环蛋白在HCC小鼠模型中的激活会促进免疫逃逸和抗PD-1治疗的抵抗性(19, 40)。总的来说,来自GEMMs和其他小鼠模型的大量证据支持这样一个观点:靶向β-连环蛋白和WNT通路是治疗转移性结直肠癌和HCC的宝贵策略,也可能适用于其他由WNT通路驱动的癌症。
尽管在过去二十年里付出了巨大努力,但针对WNT/β-连环蛋白通路的药物治疗努力大多未能成功。基于迄今为止报道的临床试验,针对WNT配体及其受体的药物在相关突变上游拦截该通路的疗效甚微,且治疗窗口狭窄。一些最常见的严重不良反应与骨骼和胃肠道(GI)毒性有关,包括骨密度下降、骨折、味觉障碍和腹泻(41–43)。这些都被认为是靶向效应或组织外毒性,这与该通路在骨骼和肠道干细胞中的关键作用相符(44)。Parsons及其同事(3)和Wu及其同事(45)的最新综述全面总结了这些药物的临床试验,包括PORCN抑制剂WNT974、靶向多个FZD受体的vantictumab、靶向LRP5/6的BI 905677以及靶向RSPO3的OMP-131R10(见图1)。其他临床研究方法可能缺乏靶点和通路的特异性,例如CBP抑制剂E7386,其对CBP/β-连环蛋白转录复合物的靶向效果可能有限(46)。
目前有一系列直接针对β-连环蛋白的新治疗概念正在研究中,并在图1和表1中进行了总结。其中最先进的方法包括细胞穿透肽、凝聚调控剂(c-mod)和靶向β-连环蛋白的siRNA。小分子抑制剂/降解剂的进展较慢。Kessler及其同事(61)最近强调了识别功能性直接小分子β-连环蛋白抑制剂的难度。克服这一可成药性挑战的一种方法是生成更大的分子,例如细胞穿透肽,这一方法最初由Walensky提出(62),随后Verdine团队进行了进一步探索(62)。首次发现的能够直接靶向β-连环蛋白并干扰其作为TCF蛋白转录共激活因子功能的碳氢化合物缀合肽(63)为这类肽的临床测试优化奠定了基础。FOG-001(INN:zolucatetide)是一种新型的合成α-螺旋肽,设计用于结合β-连环蛋白。临床前研究表明,在携带WNT/β-连环蛋白通路激活突变的结肠直肠癌和其他实体瘤的患者来源的异种移植(PDX)模型中,单独使用FOG-001即可有效抑制肿瘤生长并使其消退。当FOG-001与化疗(5-氟尿嘧啶)或VEGF或PD-1抑制剂联合使用时,在临床前模型中观察到了协同效应(47, 48)。表1总结了目前针对Wnt/β-连环蛋白的药物的最新进展。
在2025年的ESMO和AACR-NCI-EORTC会议上,展示了FOG-001在携带WNT/β-连环蛋白通路激活突变的实体瘤患者中的初步安全性和疗效数据(49, 50)。基于对83名患者的研究,FOG-001单药治疗耐受性良好,所有测试剂量的安全性都可控。与之前的WNT通路抑制剂(如PORCN、FZD)不同,未观察到高度的骨骼毒性。未观察到高度的胃肠道毒性或味觉障碍。报告了靶向效应的药效学效应以及初步的抗肿瘤活性,证明FOG-001是一个真正的β-连环蛋白抑制剂。重要的是,在desmoid肿瘤(一种罕见的局部侵袭性软组织肿瘤,严重影响患者的生活质量)中观察到了FOG-001的初步抗肿瘤活性。如上所述,由于外显子3中的稳定热点突变(T41A/S45F),desmoid肿瘤几乎普遍表达激活的β-连环蛋白(参考文献9)。在可评估反应的10名desmoid肿瘤患者中,所有患者都出现了肿瘤缩小。特别是在基线后进行了多次扫描的患者中(n = 5),观察到了80%的客观响应率(ORR)。FOG-001还在其他低突变复杂性的肿瘤类型中显示出单药活性,这些肿瘤类型中WNT/β-连环蛋白突变被认为是疾病的主要驱动因素,包括牙源性上皮瘤样颅咽瘤(ACP)、唾液腺癌和实体假乳头状瘤。此外,在一名携带致病性APC移码突变的复发性成釉细胞瘤患者中,也观察到了对FOG-001的持久反应(64)。此外,首次有临床证据表明FOG-001还能减少家族性腺瘤性息肉病患者的息肉负担,这是一种由于APC基因的种系功能丧失引起的罕见疾病(https://parabilismed.com/press-release/parabilis-medicines-reports-early-clinical-evidence-that-zolucatetide-reduces-polyp-burden-in-a-patient-with-familial-adenomatous-polyposis/)。在一个接受有效剂量治疗的22名微卫星稳定(MSS)结肠直肠癌患者队列中,观察到了50%的疾病控制率(50)。配对活检研究显示WNT/β-连环蛋白信号通路受到抑制,并为组合用药提供了数据支持。有趣的是,WNT通路抑制程度(通过WNT基因特征评分确定)与这些肿瘤中干细胞相关基因的抑制增加和分化程序的诱导相关。MSS结肠直肠癌患者通常接受标准化疗,而在分化程度更高、干细胞特征较少的肿瘤中观察到更好的反应。同样,分析中观察到的参与血管生成的基因诱导也是WNT/β-连环蛋白抑制的已知特征,这可能使这些肿瘤对血管生成抑制剂的组合治疗更加敏感。这些初步的临床数据具有临床意义,支持在desmoid肿瘤中继续推广FOG-001的应用,同时伴随的转化研究为MSS结肠直肠癌中的基于机制的组合策略提供了理论依据。
ST316是另一种新型的细胞穿透肽类β-连环蛋白拮抗剂,目前正在临床试验中进行测试。与FOG-001不同,ST316不直接针对β-连环蛋白与TCF4的相互作用,而是阻断β-连环蛋白与B细胞淋巴瘤9(BCL9)的相互作用,后者是一种驱动不同但部分重叠的转录程序的转录共激活因子(65)。最近基于一项包括23名实体瘤患者(包括结肠直肠癌)的I/II期剂量递增扩展研究,报告了ST316的安全性和生物标志物评估。大多数不良反应被描述为轻微至中度,未观察到限制剂量的毒性。单药ST316在少数患者中使肿瘤稳定,表明其具有早期活性迹象。配对活检数据表明ST316将β-连环蛋白维持在细胞质中,防止其进入细胞核。此外,报告了免疫抑制性髓系细胞的变化,这与β-连环蛋白拮抗的机制证据一致(51)。针对β-连环蛋白拮抗剂ST316的II期临床数据显示,在与氟尿嘧啶、亚叶酸钙和伊利诺霉素联合使用时,其客观响应率为47%,疾病控制率为93%(52)。DPTX3186是一种小分子凝聚调控剂,通过新的作用机制将β-连环蛋白隔离到无活性的凝聚沉积物中(53)。基于凝聚体表型筛选,鉴定出能够将β-连环蛋白隔离到转录无活性核凝聚沉积物中的化合物。DPTX3186已被证明可以诱导β-连环蛋白沉积物的形成,下调β-连环蛋白靶基因的表达,并降低结肠直肠癌细胞系的活力。值得注意的是,DPTX3186在具有不同分子特征的胃癌细胞系中表现出抗癌效果。在一系列胃癌PDX模型中,DPTX3186治疗显示出抗肿瘤活性并降低了β-连环蛋白调控的靶基因表达(53)。目前尚未公开其具体靶点。最近宣布的一项I期临床试验正在针对没有其他治疗方法的WNT通路激活的实体瘤患者进行DPTX3186的测试(NCT07312903)。ALN-BCAT是一种化学修饰的siRNA,封装在LNP制剂中,能够选择性地降低CTNNB1 mRNA的水平,从而降低β-连环蛋白及其下游生物标志物的表达,并抑制体外模型系统中肿瘤细胞的增殖。在多个肝癌(HCC)小鼠模型中观察到了其抗肿瘤活性,这与β-连环蛋白相关生物标志物的变化有关(56)。此外,ALN-BCAT以及一种名为LNP-CTNNB1的类似RNA干扰疗法都能够在HCC类器官和小鼠免疫功能正常的HCC模型中改变肿瘤微环境,增加了CD4+和CD8+ T细胞以及向M1表型极化的巨噬细胞的数量,这表明肿瘤微环境变得更加有利于抗肿瘤作用(56)。目前,ALN-BCAT正在进行一期临床试验,用于治疗晚期或转移性HCC患者,既可单独使用,也可与PD-1抑制剂pembrolizumab联合使用。RNA干扰已被证明是治疗肝病的有效方法,目前已有多种疗法获得批准,还有更多正在研发或处于临床试验阶段(66)。由于已经开发出针对肝细胞的特异性递送系统,肝脏成为RNA干扰的理想靶点。尽管这种治疗方法在携带CTNNB1激活突变的早期HCC患者中具有很强的可行性,但尚需验证其在已有远处转移的患者中的疗效。根据Lehrich及其同事的研究(40),RNA干扰介导的β-连环蛋白抑制可能在早期疾病或新辅助治疗中作为单药疗法具有抗肿瘤效果。这些研究还支持在晚期WNT/β-连环蛋白活性HCC患者中,将RNA干扰疗法与免疫检查点抑制剂联合使用的临床探索。早期临床数据显示,这些直接针对β-连环蛋白的新型药物具有更好的耐受性。然而,需要注意的是,系统性地抑制β-连环蛋白仍存在风险,因为WNT通路在成体干细胞中起着关键作用,可能导致相关不良反应。这些毒性可能与上述针对WNT配体或受体的药物相似。需要仔细评估新兴的安全数据,以制定风险缓解策略,包括优化剂量方案、肿瘤选择性递送方法和其他旨在扩大治疗窗口的创新干预措施。
恢复β-连环蛋白的细胞降解是一个有吸引力的治疗概念,因为针对β-连环蛋白降解机制中遗传异常的降解剂可能特别有效。第一代肽类蛋白水解靶向嵌合体(PROTAC)类β-连环蛋白降解剂xStAx-VHLL已被证明能够高效降解目标蛋白并抑制癌细胞增殖(57)。基于这一早期肽类PROTAC降解剂,Parabilis正在开发异源双功能降解剂,由一个与E3连接酶小分子配体结合的β-连环蛋白结合肽组成(https://parabilismed.com/innovation/programs;参考文献54, 58)。Nomura实验室报告了一种单价降解剂EN83,它通过靶向β-连环蛋白上的半胱氨酸619来使其被泛素-蛋白酶体系统降解(59)。最近,在寻找促进蛋白酶体依赖性β-连环蛋白降解的分子粘合剂时,发现了一种名为CTX-B-330的小分子。有趣的是,CTX-B-330能够促进β-连环蛋白与其E3连接酶β-TrCP形成三元复合物,从而实现β-连环蛋白的定向降解,同时对其他β-TrCP底物的影响最小。CTX-B-330在WNT/β-连环蛋白通路突变的细胞系、患者来源的类器官以及结直肠癌异种移植物模型中表现出优先的抗增殖活性(60)。要将基于肽或小分子的β-连环蛋白降解剂推进到临床开发阶段,还需要进一步努力。针对突变稳定的β-连环蛋白进行降解是一种有前景的治疗策略,因为正常组织中该蛋白的含量受到严格调控且基础水平较低。然而,降解剂可能会由于无意中降解膜和核内的β-连环蛋白而带来额外的毒性风险。膜结合型β-连环蛋白在黏着连接中起着关键的结构作用(67)。生理上,与膜β-连环蛋白丢失最相关的表型是血脑屏障(BBB)的破坏。在成年小鼠中,特异性删除Ctnnb1基因会导致BBB渗漏和严重的神经系统症状,包括癫痫发作、脑出血、炎症,最终在16天内导致死亡(68)。在优化化合物的过程中,需要仔细调整降解剂的活性和效力,以避免至少在内皮细胞中降解E-连环蛋白(膜结合型)中的β-连环蛋白。
有效抑制β-连环蛋白仍然面临重大挑战,因为它具有“难成药”的特性,这归因于缺乏明显的药物结合位点以及与TCF转录因子家族的广泛结合界面(63)。然而,新兴的研究提出了多种针对β-连环蛋白的新策略,包括使用能够穿透细胞的α-螺旋肽、分子修饰剂以及基于RNA干扰的方法来降低β-连环蛋白的活性。其中一些药物已经进入临床研究。一个重要的进展是在WNT/β-连环蛋白通路激活的癌症患者中,zolucatetide(也称为FOG-001)显示出了早期临床疗效。这些数据表明,至少在那些以β-连环蛋白稳定突变为主的低突变负担患者中,可以直接有效地针对这一难以控制的癌症驱动因素。当前的研究继续探索针对WNT/β-连环蛋白驱动癌症的其他新策略。PROTAC和其他类型的降解剂为恢复β-连环蛋白降解提供了创新方法,但在具有WNT/β-连环蛋白突变的复杂癌症中,其临床疗效和安全性仍需进一步研究。这些突变复杂的癌症类型中存在高突变率、多个额外的癌症驱动因素以及高度的肿瘤异质性,例如结直肠癌、肝癌(HCC)、前列腺癌(NSCLC)、黑色素瘤和子宫内膜癌。初步数据显示,FOG-001在结直肠癌患者中能够稳定病情,伴随的生物标志物分析为多种合理联合策略提供了机制上的支持,包括化疗、抗VEGF治疗和抗PD-1治疗(49)。临床前数据还支持将FOG-001与新兴的KRAS抑制剂联合使用于结直肠癌(69)。目前尚不清楚更强效的β-连环蛋白药物是否能够作为单药疗法在この背景下诱导肿瘤消退。鉴于WNT通路突变的高发率(在美国每年约有120,000名新诊断患者),结直肠癌将是进一步研究β-连环蛋白靶向疗法临床应用的重点。需要进一步研究来确定除WNT/β-连环蛋白通路改变之外的患者分层标志物。这些研究需要考虑特定的共突变情况(例如KRAS/BRAF/TP53/SMAD4的突变状态),以及基于组织和/或分子分类的亚型分类,例如共识分子亚型2(CMS2),其特征是WNT信号激活显著(70)。在所有HCC患者中,近39%(其中约31%由CTNNB1驱动)表现出WNT/β-连环蛋白激活,每年在美国约有13,000例。在这一癌症类型中,现有的首选疗法主要集中在免疫检查点抑制剂的联合使用上。值得注意的是,FOG-001在多种HCC PDX模型中的表现均显示出显著的抗肿瘤效果(48)。基于β-连环蛋白致癌稳定突变的普遍性,以及β-连环蛋白在免疫细胞排斥中的关键作用,WNT/β-连环蛋白激活的HCC尤其值得关注(40, 71)。根据突变分析,β-连环蛋白靶向药物可治疗的患者群体包括NSCLC(WNT通路基因联合发生率为6%;每年在美国约有10,000例患者)、去势抵抗性前列腺癌(CRPC,每年约有3,300至6,600例CRPC患者具有WNT通路改变;假设前列腺癌中的WNT通路基因联合发生率为10%——实际可能在CRPC中更高)和子宫内膜癌(WNT基因联合发生率为23%;每年在美国约有16,000例)。原则上,由WNT通路配体激活驱动的肿瘤也预计会对β-连环蛋白靶向疗法产生反应,从而为这些药物的临床应用提供机会。需要进一步研究来更好地理解β-连环蛋白信号在不同组织和细胞类型中的变化及其对APC/CTNNB1通路突变相关癌症的影响。WNT通路抑制剂的反应也可能受到共突变存在与否的影响,例如NSCLC中的RTK/KRAS突变和CRPC中的雄激素受体及PTEN缺失,以及TP53等其他肿瘤抑制基因的突变状态。在不同细胞系、类器官和异种移植模型中对药物候选物的广泛评估将有助于识别最适合单药临床开发的潜在机会。
总之,由于β-连环蛋白的“难成药”特性,有效抑制它仍然面临重大挑战,这归因于缺乏明显的药物结合位点以及其与TCF转录因子家族的广泛结合界面。然而,新兴的研究提出了多种针对β-连环蛋白的新策略,包括使用能够穿透细胞的α-螺旋肽、分子修饰剂以及基于RNA干扰的方法。其中一些药物已经进入临床研究。一个重要进展是zolucatetide(也称为FOG-001)在WNT/β-连环蛋白通路激活的癌症患者中表现出的早期临床疗效。这些数据表明,至少在那些以β-连环蛋白稳定突变为主的低突变负担患者中,可以直接有效地针对这一难以控制的癌症驱动因素。当前的研究继续探索针对WNT/β-连环蛋白驱动癌症的新策略。PROTAC和其他类型的降解剂为恢复β-连环蛋白降解提供了创新方法,但在临床前开发中仍需进一步证明其疗效和安全性。在具有WNT/β-连环蛋白通路突变的复杂癌症中,β-连环蛋白靶向药物候选物的疗效尚未在临床环境中得到充分验证,这些癌症通常具有高突变率、多个额外的癌症驱动因素和高度的肿瘤异质性。尽管降解剂可能由于意外降解膜和核内的β-连环蛋白而带来额外的毒性风险,但膜相关β-连环蛋白在黏着连接中起着关键结构作用。生理上,与膜β-连环蛋白丢失最相关的表型是血脑屏障(BBB)的破坏。在成年小鼠中,内皮特异性删除Ctnbb1基因会导致BBB渗漏和严重的神经系统症状,包括癫痫发作、脑出血、炎症,并在16天内死亡(68)。在优化化合物的过程中,需要仔细调整降解剂的活性和效力,以避免至少在内皮细胞中降解E-连环蛋白(膜结合型)中的β-连环蛋白。
有效抑制β-连环蛋白仍面临重大挑战,因为它具有“难成药”的特性。然而,新兴的研究提出了多种针对β-连环蛋白的新策略,包括使用能穿透细胞的α-螺旋肽、分子修饰剂以及基于RNA干扰的方法来降低β-连环蛋白的活性。这些药物中的一些已经进入临床研究。一个重要的进展是zolucatetide(也称为FOG-001)在WNT/β-连环蛋白通路激活的癌症患者中显示出早期临床疗效。这些数据表明,至少在那些以β-连环蛋白稳定突变为主的低突变负担患者中,可以直接有效地针对这一难以控制的癌症驱动因素。当前的研究继续探索针对WNT/β-连环蛋白驱动癌症的其他新策略。PROTAC和其他类型的降解剂为恢复β-连环蛋白降解提供了创新方法,但在临床前开发中仍需进一步研究以证明其疗效和安全性。在具有WNT/β-连环蛋白通路突变的复杂癌症中,β-连环蛋白靶向药物候选物的疗效尚未在临床环境中得到充分验证,这些癌症通常具有高突变率、多个额外的癌症驱动因素和高度的肿瘤异质性。这些突变复杂的癌症类型包括结直肠癌、HCC、前列腺癌(NSCLC)、黑色素瘤和子宫内膜癌。初步数据显示,FOG-001在结直肠癌患者队列中能够稳定病情,伴随的生物标志物分析为多种联合策略提供了机制上的支持,包括化疗、抗VEGF治疗和抗PD-1治疗(49)。临床前数据还支持将其与新兴的KRAS抑制剂联合使用于结直肠癌(69)。目前尚不清楚更强效的β-连环蛋白药物是否能够作为单药疗法在这种背景下诱导肿瘤消退。鉴于WNT通路突变的高发率(在美国每年约有69%的新诊断患者),结直肠癌将成为进一步研究β-连环蛋白靶向疗法临床应用的重点。需要进一步研究来确定除WNT/β-连环蛋白通路改变之外的患者分层标志物。这些研究需要考虑特定的共突变情况(例如KRAS/BRAF/TP53/SMAD4的突变状态),以及基于组织和/或分子分类的亚型分类,例如共识分子亚型2(CMS2),其特征是WNT信号激活显著(70)。在所有HCC患者中,约39%(其中约31%由CTNNB1驱动)表现出WNT/β-连环蛋白激活,每年在美国约有13,000例。在这种癌症类型中,现有的首选疗法主要集中在免疫检查点抑制剂的联合使用上。值得注意的是,FOG-001在多种HCC PDX模型中显示出显著的抗肿瘤效果(48)。WNT/β-连环蛋白激活的HCC特别值得关注,这不仅因为β-连环蛋白致癌稳定突变的普遍性,还因为广泛的证据表明β-连环蛋白在免疫细胞排除中起关键作用(40, 71)。根据突变分析,β-连环蛋白靶向药物可治疗的患者群体包括NSCLC(WNT通路基因联合发生率为6%;每年在美国约有10,000例患者)、去势抵抗性前列腺癌(CRPC,每年在美国约有3,300至6,600例CRPC患者具有WNT通路改变;假设前列腺癌中的WNT通路基因联合发生率为10%——实际上在CRPC中可能更高)和子宫内膜癌(WNT基因联合发生率为23%;每年在美国约有16,000例)。原则上,由WNT通路配体激活驱动的肿瘤也预计会对β-连环蛋白靶向疗法产生反应,从而为这些药物的临床应用提供机会。需要进一步研究来更好地理解β-连环蛋白信号在不同组织和细胞类型中的变化,以及这些变化如何影响由这些组织来源的癌症对APC/CTNNB1通路突变的影响。WNT通路抑制剂的反应也可能受到共突变存在与否的影响,例如NSCLC中的RTK/KRAS突变和CRPC中的雄激素受体及PTEN缺失,以及TP53等肿瘤抑制基因的突变状态。在不同细胞系、类器官和异种移植模型中对药物候选物进行广泛评估,可以帮助识别最有前景的单药临床开发机会。与其他分子靶向疗法(基于癌症共依赖性)、免疫检查点抑制剂疗法、新兴的抗体-药物偶联物、双特异性抗体和其他创新治疗模式的联合研究,包括针对结合HLA分子的突变β-连环蛋白抗原的T细胞受体工程T细胞(72),将进一步推动精准联合疗法的发展。基因组分析和分子诊断对于识别通路突变、理解分子反应和耐药性的决定因素以及指导治疗选择至关重要。长期以来,靶向β-连环蛋白一直是癌症研究的目标。在过去几年中,虽然取得了实质性进展和初步突破,但仍需要进一步的研究来开发更有效和持久的β-连环蛋白靶向方法,以扩大WNT/β-连环蛋白驱动癌症患者的覆盖范围。
作者披露:
P. Martinelli在研究期间获得了奥地利研究促进机构的资助,并在Boehringer Ingelheim Regional Center Vienna GmbH & Co KG公司担任全职职务。P. Repiscak在研究期间获得了奥地利研究促进机构的资助,并在Boehringer Ingelheim RCV GmbH & Co KG公司担任全职职务。N. Kraut在研究期间获得了奥地利研究促进机构的资助,并在Boehringer Ingelheim Regional Center Vienna GmbH & Co KG公司担任全职职务。
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