Wnt通路

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Wnt 信号通路(Wnt Signaling Pathway)是一类在进化上高度保守的细胞间通讯机制,广泛参与胚胎发育、组织极性构建及成体干细胞稳态维持。该通路根据是否依赖 β-catenin 分为经典(Canonical)和非经典(Non-canonical)路径。在经典通路中,Wnt 配体通过抑制胞质内的降解复合物(包含 APC 和 Axin),促使 β-catenin 易位入核并激活原癌基因转录。Wnt 通路的失控是恶性肿瘤的重要驱动力,尤其在结直肠癌(CRC)中,超过 90% 的病例存在该通路的致病性突变。2025 年的研究前沿聚焦于通过阻断 Wnt 信号来逆转肿瘤的谱系可塑性及增强免疫治疗疗效。

Wnt 通路 · 概览
Wnt Signaling Pathway Profile
发育与肿瘤的核心调控轴
核心效应因子 β-catenin
关键受体 Frizzled (Fzd), LRP5/6
关键基因 (ID) CTNNB1 (1499)
抑癌组分 APC, Axin
下游靶点 MYC, Cyclin D1
干性标志 LGR5, AXIN2
通路类别 旁分泌/自分泌信号

分子机制:开启与关闭的分子闸门

经典 Wnt 通路(Wnt/β-catenin)的运行依赖于对效应蛋白 β-catenin 稳定性的精准控制:

  • “OFF”状态(无配体): 胞质内的 β-catenin 被一个名为降解复合物(Destruction Complex)的体系捕获。该复合物由支架蛋白 APC、Axin 以及激酶 GSK3$\beta$ 和 CK1 组成。β-catenin 被磷酸化后经泛素化途径降解,确保其无法入核。
  • “ON”状态(有配体): Wnt 蛋白结合受体 Frizzled 和共受体 LRP5/6,诱导 Dishevelled (Dvl) 激活。Dvl 破坏降解复合物的组装,导致 β-catenin 在胞质中迅速积累并转运至细胞核。
  • 转录级联: 入核后的 β-catenin 结合转录因子 TCF/LEF,并招募共激活因子(如 CBP/p300),启动包括 MYCCCND1(Cyclin D1)以及介导 EMTZEB1 等基因表达。
  • 反馈调节: 诸如 RNF43 和 ZNRF3 等泛素连接酶可通过降解 Frizzled 受体来负反馈抑制通路,而 R-spondin 则可拮抗这种抑制,进一步放大 Wnt 信号。


临床景观:Wnt 失调与恶性表型

癌种/综合征 基因变异特征 临床意义
结直肠癌 (CRC) APC 突变 (约 80%) APC 缺失是散发性 CRC 的起始事件。在家族性腺瘤性息肉病 (FAP) 中,患者携带 APC 胚系突变。
肝细胞癌 (HCC) CTNNB1 突变 (约 30%) 定义了“冷肿瘤”亚型。Wnt 通路激活可排斥 T 细胞浸润,导致对 PD-1 抑制剂产生原发性耐药。
胰腺癌 (PDAC) RNF43 突变 / RSPO 融合 此类肿瘤高度依赖外部 Wnt 配体,对 Porcupine 抑制剂表现出较高的敏感性。
骨硬化症 LRP5 获得功能突变 Wnt 信号过度增强导致成骨活性剧增,骨密度极度异常。

治疗策略:针对 Wnt 依赖性的拦截

  • Porcupine 抑制剂: 代表药物如 WNT974 (LGK974)。通过阻断 Wnt 蛋白的棕榈酰化修饰,阻止其分泌。适用于 Wnt 配体驱动的癌症(如 RNF43 突变型)。
  • 针对受体的抗体: 开发针对 Frizzled 受体的单克隆抗体(如 Vantictumab)或融合蛋白(如 Ipafricept)。目前在乳腺癌和胰腺癌中进行临床探索,需关注其对骨代谢的影响。
  • 核内转录阻断: 使用小分子抑制剂破坏 β-catenin 与 CBP 的结合(如 PRI-724)。旨在通过诱导 肿瘤干细胞 分化来克服耐药。
  • 免疫疗法联合方案: 针对 Wnt 激活介导的免疫排斥,目前临床正在尝试将 Wnt 抑制剂与 Pembrolizumab 联合,以促进 T 细胞向肿瘤中心浸润。

关键关联概念

  • β-catenin Wnt 信号通路的终极执行蛋白。
  • 肿瘤干细胞 Wnt 信号是维持结肠、皮肤干细胞“干性”的核心驱动。
  • EMT Wnt 通路激活可诱导 E-cadherin 丢失,促进转移。
  • APC: 通路中最重要的“分子警察”,其缺失导致 Wnt 持续开启。
       学术参考文献与权威点评
       

[1] Clevers H, Nusse R. (2012). Wnt/β-catenin signaling and disease. Cell.
[学术点评]:由 Wnt 领域的两位奠基人撰写,系统解析了该通路从果蝇发育到人类癌症的核心分子框架。

[2] Nusse R, Varmus HE. (1982). Many tumors induced by the mouse mammary tumor virus contain a provirus integrated in the same region of the host genome. Cell.
[学术点评]:诺奖级工作。首次发现了 Wnt1 基因(最初称为 Int1),标志着 Wnt 通路研究的诞生。

[3] Luke JJ, et al. (2019). WNT/β-catenin Pathway Activation Correlates with Immune Exclusion across Human Cancers. Clinical Cancer Research.
[学术点评]:临床转化指南。揭示了 Wnt 信号在调节肿瘤免疫微环境中的关键作用,为免疫联合治疗提供了理论基础。

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