解螺旋公眾號·陪伴你科研的第2492天

之前我們曾經(jīng)在《腫瘤通路研究中的長者,，經(jīng)典Wnt通路》和《經(jīng)典信號通路總結(jié)——Wnt信號通路》的推送中給大家介紹過著名的Wnt通路的簡要情況。

2020年10月23日,，荷蘭烏得勒支大學(xué)醫(yī)學(xué)中心分子醫(yī)學(xué)中心的Madelon M. Maurice在《Nature Reviews Cancer》發(fā)表了題為《Mutations and mechanisms of WNT pathway tumour suppressors in cancer》的綜述長文,，詳細(xì)闡述了 Wnt通路相關(guān)機(jī)制在腫瘤中的角色，對于研究腫瘤的同學(xué)來說,，不可不讀,。

長長的英文難看懂，本工就把它翻譯成了中文,，祝大家收獲滿滿,！

Madelon是WNT通路領(lǐng)域的大佬級人物,，主要致力于研究生物化學(xué)信號如何從細(xì)胞外部傳遞到細(xì)胞內(nèi)部，以及WNT通路的突變?nèi)绾螌?dǎo)致細(xì)胞與環(huán)境之間的miscommunication,。

下面將由本工和大家一起學(xué)習(xí)這篇重磅綜述文章

突變誘導(dǎo)的WNT-β-catenin信號激活在腫瘤中是一個頻繁發(fā)生的驅(qū)動事件,。WNT-β-catenin通路的持續(xù)激活使癌細(xì)胞具有持續(xù)自我更新和生長的特性，并與治療耐藥有關(guān),。

在健康的成人干細(xì)胞中,，WNT通路的活性受到核心通路腫瘤抑制因子和負(fù)反饋調(diào)節(jié)因子的控制。小鼠模型的基因失活實(shí)驗(yàn)明確地證明了WNT腫瘤抑制基因的功能缺失突變與腫瘤生長的相關(guān)性,。

然而,，在人類腫瘤中出現(xiàn)了一幅復(fù)雜得多的圖景，錯義或截?cái)嗤蛔兘閷?dǎo)了突變蛋白的穩(wěn)定表達(dá),，且具有不同的功能和表型影響,。在此，我們總結(jié)回顧了WNT腫瘤抑制基因不同突變亞群與不同的癌癥類型,、臨床結(jié)局和治療策略相關(guān)的最新進(jìn)展和挑戰(zhàn),。

大約40年前，第一個WNT基因被發(fā)現(xiàn),。這一發(fā)現(xiàn)揭示了WNT1是在小鼠乳腺腫瘤病毒(MMTV)插入后驅(qū)動小鼠乳腺腫瘤發(fā)生的基因,。在接下來的20年里，WNT通路的大多數(shù)關(guān)鍵組成部分都被揭開了,。同時,，這些研究表明了WNT信號在控制胚胎發(fā)育和癌癥發(fā)展中的重要作用。

后來的研究發(fā)現(xiàn),，WNT信號是腸道,、肝臟、皮膚和許多其他器官中成年干細(xì)胞自我更新和指引細(xì)胞命運(yùn)的主要驅(qū)動力,。在組織的動態(tài)平衡過程中,，WNT通路的活性受到多種腫瘤抑制因子的嚴(yán)格控制，這些抑制因子要么作為核心成分發(fā)揮作用,，要么起負(fù)反饋?zhàn)饔谩?/span>WNT腫瘤抑制基因的突變或沉默已被確定可在多種癌癥類型中頻繁發(fā)生,。

與這些觀察結(jié)果一致的是，WNT-β-catenin通路的持續(xù)激活被發(fā)現(xiàn)可賦予癌細(xì)胞自我更新的生長特性,，而且與治療耐藥性有關(guān),。

大規(guī)模的測序結(jié)果已經(jīng)清楚地表明，癌癥中的遺傳改變有著高度多樣化和復(fù)雜的特點(diǎn),。雖然癌基因的突變經(jīng)常表現(xiàn)為可導(dǎo)致蛋白質(zhì)過度活躍（overactivity）的突變熱點(diǎn),，但腫瘤抑制基因的突變通常包括散布在整個基因長度上的缺失和錯義突變、無義突變和移碼突變，從而使得突變后的功能解釋變得復(fù)雜,。

因此,，這些觀察到的結(jié)果對我們提出了一個挑戰(zhàn)，即明確區(qū)分passenger突變和driver突變,，并預(yù)測這些突變是否具有以及如何產(chǎn)生可被癌癥治療策略利用的脆弱性,。

此外，靶向單個通路的突變可能會表現(xiàn)出明顯的組織或癌癥亞型的特異性,，或者與在同一腫瘤中那些可解除對替代信號通路管控的突變表現(xiàn)出協(xié)同效應(yīng),，進(jìn)一步增加了機(jī)制的復(fù)雜性，并阻礙了對遺傳改變?nèi)绾未龠M(jìn)腫瘤生長的理解,。

這篇綜述重點(diǎn)關(guān)注了WNT通路腫瘤抑制基因各種類型的突變?nèi)绾未龠M(jìn)腫瘤發(fā)展的最新進(jìn)展,。概述了不同的WNT通路突變?nèi)绾闻c組織特異性和疾病臨床進(jìn)展相聯(lián)系。我們討論了功能喪失(loss-of-function,，LOF)（基因上的突變可導(dǎo)致部分/完全性的基因失活）突變在臨床前模型和人類患者中的結(jié)局,，并描述了對其他類型的衍生突變的研究，及其所揭示的WNT通路腫瘤抑制基因突變驅(qū)動腫瘤生長和進(jìn)展的新機(jī)制,。

最后,，我們強(qiáng)調(diào)需要更全面地理解WNT通路誘變事件（mutagenic events）驅(qū)動癌變的共同原理，以改進(jìn)精準(zhǔn)癌癥藥物的應(yīng)用和設(shè)計(jì)更有效的治療方法,。

WNT介導(dǎo)的受體激活可以沿著不同的通路傳遞信號,，這些通路大致可分為β-catenin依賴和β-catenin非依賴的信號通路。

在此,，我們將重點(diǎn)放在與癌癥發(fā)生密切相關(guān)的β-catenin依賴的通路上,。這個信號級聯(lián)反應(yīng)中的一個中心事件是：轉(zhuǎn)錄共激活因子β-catenin的調(diào)節(jié)蛋白水解性周轉(zhuǎn)（proteolytic turnover）。

在靜息細(xì)胞中,，細(xì)胞內(nèi)的β-catenin池被一個多亞單位破壞復(fù)合物（multisubunit destruction complex）的活性維持在較低水平，該復(fù)合物由腫瘤抑制因子AXIN1,、APC（adenomatosis polyposis coli）,、CK1（casein kinase 1）和GSK3β組成。

這個蛋白復(fù)合物捕獲并磷酸化β-catenin,，然后被E3連接酶SKP1-CUL1-F-box protein (SCF)–β-transducin repeat-containing protein (β-TrCP)泛素化,，并被分派到蛋白酶體完成其降解(圖1A)。

WNT介導(dǎo)的細(xì)胞刺激是由WNT與其受體Frizzled(FZD)和LRP5或LRP6在細(xì)胞表面形成的三聚體復(fù)合物啟動的,。受體激活介導(dǎo)效應(yīng)蛋白Dishevelled (DVL)的募集,，進(jìn)而將AXIN1和其他核心破壞復(fù)合物組分募集到質(zhì)膜上。

總之,，這些事件阻止了破壞復(fù)合物介導(dǎo)的β-catenin的降解,，使其積累并轉(zhuǎn)移到細(xì)胞核，與T細(xì)胞因子/淋巴增強(qiáng)因子結(jié)合因子 (TCF/LEF)家族結(jié)合，并驅(qū)動WNT靶基因的轉(zhuǎn)錄(圖1A),。

為了防止過度的信號水平,，WNT誘導(dǎo)的反應(yīng)通常會有許多負(fù)反饋調(diào)節(jié)因子來平衡。WNT靶基因AXIN2(也稱為傳導(dǎo)素),，其RNA產(chǎn)物通常被用作WNT通路活性的標(biāo)志,，有助于提高胞漿中破壞復(fù)合物的活性，并下調(diào)β-catenin介導(dǎo)的轉(zhuǎn)錄,。

此外,，膜結(jié)合的E3連接酶RNF43（環(huán)指蛋白）和ZNRF39（鋅和環(huán)指蛋白）的誘導(dǎo)表達(dá)介導(dǎo)了WNT受體的泛素化，從而驅(qū)動了WNT受體的內(nèi)化和溶酶體的降解,，從而降低了細(xì)胞對WNTs的敏感性,。

此外，最近發(fā)現(xiàn)RNF43可發(fā)揮二級抑制作用,，即通過促進(jìn)破壞復(fù)合物的活性來阻止β-catenin介導(dǎo)的轉(zhuǎn)錄,，該機(jī)制尚未完全了解，但涉及到了RNF43胞漿尾巴與CK1的調(diào)節(jié)相互作用(圖1B),。

然而,，在成體干細(xì)胞的生態(tài)位中（niche），RNF43和ZNRF3的負(fù)反饋可被R-響應(yīng)素(R-spondin, RSPO)家族的分泌蛋白局部抵消,。通過與富含亮氨酸重復(fù)序列的G蛋白偶聯(lián)受體(LGR)家族成員和RNF43或ZNRF3形成復(fù)合物,，RSPO促進(jìn)RNF43和ZNRF3從細(xì)胞表面清除(圖1B)。

此外,，RSPO家族成員的一個子集通過涉及與HSPG結(jié)合的LGR非依賴機(jī)制促進(jìn)RNF43和ZNRF3的清除,。因此，RSPO活性可使WNT受體聚集在細(xì)胞表面,，并誘導(dǎo)干細(xì)胞維持所需的,、由高水平β-catenin介導(dǎo)的轉(zhuǎn)錄。

4.1 β-catenin激活的驅(qū)動途徑

WNT通路腫瘤抑制基因突變的主要結(jié)果是產(chǎn)生不必要的β-catenin介導(dǎo)的轉(zhuǎn)錄,，它激活了促進(jìn)干性（stemness）,、增殖和存活的基因程序。過高的β-catenin活性可以通過兩條主要的突變驅(qū)動途徑來實(shí)現(xiàn),。

β-catenin破壞復(fù)合物的突變是腫瘤中WNT通路激活的典型模式,，例如APC、AXIN1和AXIN2的失活突變或β-catenin（由CTNNB1編碼）本身的激活突變（activating mutations）,。

這些事件通常被認(rèn)為是驅(qū)動WNT非依賴性腫瘤生長的一種狀態(tài)(圖1C),。最近的研究發(fā)現(xiàn)，WNT受體豐度的失調(diào)是致癌的第二條途徑,。這種致癌途徑是由RNF43和ZNRF3的缺失啟動的,，從而消除了正常情況下驅(qū)動成體干細(xì)胞（adult stem cells）中WNT受體內(nèi)吞的負(fù)反饋回路,。

值得注意的是，RNF43和ZNRF3缺失的細(xì)胞已經(jīng)失去了對RSPO的需求,，從而顯示出一種腫瘤細(xì)胞的特征——生態(tài)位非依賴（niche independency）的生長,。

癌細(xì)胞避免RNF43和ZNRF3活性的另一種途徑是獲得性RSPO過表達(dá)。因此,，這些腫瘤表現(xiàn)出細(xì)胞表面過多的WNT受體,，它介導(dǎo)配體超敏反應(yīng)并促進(jìn)WNT依賴的腫瘤生長(圖1C)。

4.2 組織特異性

雖然WNT通路的基因改變發(fā)生在大多數(shù)癌癥類型中,，但個別WNT信號成分的突變顯示出相當(dāng)程度的組織特異性,。對TCGA的33種癌癥類型中單個WNT通路成分的突變頻率進(jìn)行研究，結(jié)果表明子宮內(nèi)膜癌,、皮膚癌和胃癌中會發(fā)生各種核心成分的突變,，而其他癌癥類型的選擇性更高(圖2A)。

在結(jié)直腸癌中,，散發(fā)性腫瘤中積累的APC突變比例最大(67%),，其次是比例較低的RNF43(8%)、CTNNB1(6%)和AXIN2(5%),。相反,，肝癌會優(yōu)先發(fā)生CTNNB1(25%)和AXIN1(8%)突變，而胰腺癌傾向于RNF43(6%)的突變,，腎上腺皮質(zhì)癌與ZNRF3(20%)或CTNNB1(15%)突變有關(guān),。

值得注意的是，WNT通路突變對癌癥發(fā)展的貢獻(xiàn)可能比TCGA數(shù)據(jù)庫中反映的要大,。例如,，由于移碼突變的calling不完全,已鑒定的RNF43突變數(shù)量似乎不足。

此外,，WNT通路調(diào)節(jié)因子可能因?yàn)閱幼颖怀谆抡{(diào),，例如如AXIN1會在很大一部分非小細(xì)胞肺癌(NSCLC)中的表達(dá)(43%，29/67),，以及ZNRF3可在BRAF突變的大腸癌中的表達(dá)(72%,，36/50)。

4.3 腫瘤亞型與預(yù)后

雖然WNT抑癌基因突變都集中在增強(qiáng)β-catenin活性上,，但新出現(xiàn)的證據(jù)表明，WNT通路不同突變的功能后果并不相同,。大規(guī)模的癌癥基因組圖譜顯示,，WNT通路成分的特定突變可能發(fā)生在癌癥發(fā)展的早期或晚期，與特殊的癌癥亞型相關(guān),，并與臨床預(yù)后有著不同的相關(guān)性,。下面,我們討論對兩種主要癌癥類型的最新見解,。

4.4 結(jié)直腸癌

APC基因作為把關(guān)基因（gatekeeper gene）的突出作用是在1991年由多個研究小組首次發(fā)現(xiàn)的，他們共同證明了APC基因的失活會導(dǎo)致家族性腺瘤性息肉病(FAP),，這是一種以廣泛性腸道息肉形成為特征的綜合征,，具有發(fā)展為大腸癌的高度風(fēng)險。

在散發(fā)性腫瘤中同時鑒定出大量的APC突變則證實(shí)了這些發(fā)現(xiàn)(圖2A),。不同發(fā)展階段腫瘤病變的分子特征表明,，APC突變發(fā)生在早期，且可能是限速事件,。

然而,，最近的研究表明，先前存在的致癌性KRAS突變,，通常在老化的人類結(jié)腸中發(fā)現(xiàn),，這可能標(biāo)志著APC突變的首選起始位點(diǎn)。顯然,，KRAS,、TP53、SMAD4和/或PIK3CA的驅(qū)動突變與APC突變協(xié)同推動腺瘤向癌的逐步發(fā)展,。

除了WNT,、表皮生長因子、TGF-β或PI3K信號通路的改變提供選擇性生長優(yōu)勢外,，這些癌細(xì)胞還具有染色體不穩(wěn)定性(CIN)的特征,。雖然這一常規(guī)的突變事件序列解釋了相當(dāng)大一部分大腸癌的遺傳學(xué)基礎(chǔ)，但隨著癌癥基因組測序的進(jìn)展,，更多的突變基因被揭示出來,，從而揭示了大腸癌的異質(zhì)性。

通過大規(guī)模測序發(fā)現(xiàn),，結(jié)直腸癌(n?=?3,962)患者被細(xì)分為四個共同的分子亞型(CMS),，每個亞型都具有不同的生物學(xué)特征：CMS1(14%)，伴有微衛(wèi)星不穩(wěn)定性和免疫激活的高度突變亞群,；CMS2(37%),，具有明顯的WNT和MYC活性的典型上皮亞群；CMS3(13%),，明顯代謝紊亂的上皮亞群,；和CMS4(23%)，表現(xiàn)為顯著的TGF-β激活,。

值得注意的是,，結(jié)直腸癌中的WNT通路突變分離到了不同的CMS(圖2B)。雖然APC突變在CMS2中廣泛存在,，并與CIN一致,，但RNF43和ZNRF3突變以及RSPO家族成員基因融合在MSI連鎖的高突變CMS1亞組腫瘤中被發(fā)現(xiàn)顯著富集,。因此，WNT通路突變的類型與腫瘤的生物學(xué)背景之間存在關(guān)系,。

特別是,，RNF43突變和ZNRF3突變與大腸癌發(fā)展的鋸齒狀途徑（serrated pathway）有關(guān)，而鋸齒狀息肉起源于富含激活BRAF突變和錯配修復(fù)(MMR)基因突變的癌前鋸齒狀息肉,。與APC突變相反,，RNF43突變的獲得被認(rèn)為是推動腺瘤向癌癥發(fā)展的晚期事件。

值得注意的是,，與抗癌基因突變的腫瘤不同,，BRAF突變的微衛(wèi)星相關(guān)腫瘤不表現(xiàn)出顯著的核β-catenin積聚。因此,，這些發(fā)現(xiàn)表明,，與APC突變相比，RNF43突變通常與WNT通路激活水平較低有關(guān),。

最近的研究表明,，RNF43突變在印戒細(xì)胞癌中也很豐富，印戒細(xì)胞癌是一種罕見的早發(fā)性大腸癌,，表現(xiàn)出侵襲性行為,，并與不良預(yù)后相關(guān)。與APC突變型腫瘤不同的是,，這些印戒細(xì)胞腫瘤不表現(xiàn)出明顯的EGF或PI3K通路的激活,，常規(guī)WNT靶基因的僅表現(xiàn)為低表達(dá)水平，這些結(jié)果進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)了不同的致病機(jī)制,。

引人關(guān)注的是,，APC和RNF43突變也與結(jié)腸內(nèi)不同的原發(fā)腫瘤位置相關(guān)。APC突變主要見于左側(cè)大腸癌,，而RNF43突變主要見于右側(cè)大腸癌,。與上述RNF43突變特征相一致的是，右側(cè)腫瘤通常含有BRAF突變,，并顯示MSI連鎖的超突變（hypermutation）,。

然而，即使校正了MSI狀態(tài),，RNF43突變也與右側(cè)大腸癌相關(guān),，這個結(jié)果進(jìn)一步支持了WNT通路改變的區(qū)域性（regional）偏好。這種偏好的分子基礎(chǔ)尚不清楚,，可能的原因是左右側(cè)大腸對致癌性WNT信號水平的要求不同,，而在左側(cè)大腸癌中，WNT信號水平通常更高,。

事實(shí)上,，生理性的WNT信號水平在健康的腸道也表現(xiàn)出區(qū)域差異，這可能與成人結(jié)腸的發(fā)育過程有關(guān),，左側(cè)和右側(cè)區(qū)域分別來自胚胎后腸和中腸,。重要的是，原發(fā)腫瘤的不同部位與預(yù)后不同相關(guān),。左側(cè)腫瘤大多轉(zhuǎn)移到肝臟和肺,，切除和化療是潛在的治療方法，而右側(cè)腫瘤會導(dǎo)致腹膜轉(zhuǎn)移,，仍然難以治療,，預(yù)后較差。

總之,，APC和RNF43中的驅(qū)動突變代表了具有不同特征的CRC子集,。表1概述了APC突變型和RNF43突變型CRC亞集的生物學(xué)和分子特征。

4.5 肝細(xì)胞癌

肝細(xì)胞癌(HCC)是全球第六大常見癌癥,，也是癌癥相關(guān)死亡的第三大原因,。肝細(xì)胞癌約占肝癌患者的90%，其特點(diǎn)是WNT-β-catenin信號經(jīng)常過度激活,。肝細(xì)胞癌中WNT通路最顯著的基因改變包括CTNNB1的激活突變(28-40%)和AXIN1的LOF突變(11%),。

與其腫瘤抑制作用相一致的是，AXIN1突變經(jīng)常與雜合性缺失(LOH)相關(guān),。由于很大一部分人肝細(xì)胞是多倍體的,，這可能會保護(hù)這些細(xì)胞免受抑癌基因丟失的影響，因此很容易推測AXIN1突變可能是在二倍體狀態(tài)下獲得的,。

與大腸癌的APC突變相反,，CTNNB1和AXIN1突變通常不出現(xiàn)在肝臟的癌前病變中，而是與腫瘤發(fā)展的后期有關(guān),。一致的是,，WNT通路的激活只有在HCC的晚期才明顯，因此被認(rèn)為是肝癌發(fā)生的晚期步驟,。

值得注意的是,，CTNNB1和AXIN1突變與不同的肝癌亞型相關(guān)，表現(xiàn)出不同的臨床和病理特征,。CTNNB1突變直接介導(dǎo)β-catenin的穩(wěn)定和核積聚,，與“非增殖性”肝癌相關(guān)，包括染色體穩(wěn)定的腫瘤,，表現(xiàn)出分化的標(biāo)志,，并傾向于保留肝細(xì)胞樣標(biāo)志,。

這些腫瘤表現(xiàn)出典型的WNT激活基因表達(dá)特征，通常與較好的預(yù)后相關(guān),。相比之下，AXIN1突變僅限于臨床侵襲性肝癌,，這類“增殖性”腫瘤的特點(diǎn)是分化差、細(xì)胞周期標(biāo)記物和CIN過度表達(dá)。此外,，與CTNNB1突變相比，AXIN1突變的HCC腫瘤表現(xiàn)出不同轉(zhuǎn)錄程序的激活,。

綜上所述,，雖然CTNNB1和AXIN1的突變在抑制β-catenin更新/周轉(zhuǎn)（turnover）方面的作用是一致的，但它們在肝癌發(fā)生中的作用明顯不同,。這種差異的分子基礎(chǔ)仍未解決,。

在傳統(tǒng)的觀點(diǎn)中，突變誘導(dǎo)的腫瘤抑制基因的雙等位基因失活會導(dǎo)致驅(qū)動細(xì)胞生存和增殖的信號通路發(fā)生不適當(dāng)激活,。因此,，通常采用基因敲除的方法來研究腫瘤抑制因子的作用。

然而,，隨著人類癌癥基因組測序的進(jìn)步,，出現(xiàn)了一幅復(fù)雜得多的圖景。抑癌基因的突變是高度異質(zhì)性的,，導(dǎo)致了一系列活性未知的錯誤蛋白質(zhì),，這些蛋白質(zhì)沒有被基因敲除模型很好地捕捉到（captured）。

此外,，這種異質(zhì)性給明確區(qū)分passenger突變和driver突變以及理解潛在的致癌機(jī)制帶來了挑戰(zhàn),。此外，除了喪失生長抑制能力外,，突變的抑癌基因還可能獲得促進(jìn)腫瘤發(fā)生的新功能,。

在這里，我們討論了在癌癥中,，關(guān)于病人來源的突變?nèi)绾胃淖僕NT通路腫瘤抑制功能的最新見解和發(fā)現(xiàn),。

5.1 “破壞復(fù)合物”的突變

5.1.1 大腸癌中的APC截?cái)嗤蛔儺a(chǎn)生“恰到好處”WNT信號水平

APC的腫瘤抑制活性主要依賴于它與β-catenin和AXIN的相互作用，這些作用是通過位于其內(nèi)在無序區(qū)的羧基末端中間的多個短重復(fù)序列來實(shí)現(xiàn)的(方框1),。

雖然大腸癌通常攜帶雙等位APC突變,，但APC功能通常不會完全失活。在絕大多數(shù)情況下,，基因的5’端受到無義或移碼突變的打擊,，這些突變介導(dǎo)了過早截?cái)嗟腁PC蛋白變體的表達(dá)(圖2C)。

值得注意的是,，影響兩個APC等位基因的突變是相互依賴的（interdependent）,。在FAP患者中，胚系突變導(dǎo)致去除了所有β-catenin結(jié)合的20個氨基酸重復(fù)(20R)，緊隨其后的是保留至少一個20R的體細(xì)胞二次突變,。相反,，當(dāng)生殖系變異保留一個或多個20R時，第二次打擊將失去所有20R,，要么是上游截?cái)?，要么是等位基因丟失。

這些發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致了“恰到好處”的信號模型,，在該模型中，兩個APC等位基因都被選擇來保持足夠的β-catenin調(diào)節(jié)活性,，以產(chǎn)生腫瘤生長的最佳信號窗口,。與這一假設(shè)一致的是，由于蛋白質(zhì)的遞增縮短而導(dǎo)致的APC調(diào)控重復(fù)序列的漸進(jìn)性丟失可對應(yīng)于小鼠胚胎干細(xì)胞,、人類CRC細(xì)胞和果蠅胚胎中WNT信號的逐步增強(qiáng),。

各種證據(jù)表明，在密碼子從1286到1581的“突變簇區(qū)”(mutation cluster region,，MCR)內(nèi),，截短的APC變體最適合產(chǎn)生對腫瘤生長最有利的特定水平的WNT信號。在FAP患者中,，單等位或雙等位APC MCR截短與最嚴(yán)重的息肉病相關(guān),，而截?cái)嗤蛔兿虬被┒嘶駽末端移動對應(yīng)著較弱的疾病程度。

此外,，在散發(fā)性大腸癌中,，76%的APC突變病例攜帶至少一個包含MCR截短的等位基因。

最后,，臨床前的FAP小鼠模型還顯示,，最嚴(yán)重的腸息肉發(fā)生在攜帶Apc 1322T/+雜合子MCR截短的小鼠中，其次是常用的APC多發(fā)性腸道腫瘤(Apc Min/+)小鼠,，其形式較短,，在密碼子850處截短。在1572或1638密碼子上觀察到了更長的,、亞效等位（hypomorphic,，是指只失去了部分的基因功能）APC截?cái)啵Ａ袅烁嗟摩?catenin調(diào)節(jié)域(圖3A),。

值得注意的是,，在這些小鼠模型中，息肉主要發(fā)生在小腸,，而在FAP和散發(fā)性大腸癌患者中,，大腸是息肉形成的首選部位。這種差異的分子基礎(chǔ)仍有待解決，但可能與人和小鼠腸道之間生理性WNT信號梯度的差異有關(guān),。

MCR區(qū)截短的APC的哪些分子特征可以實(shí)現(xiàn)特定水平的β-catenin介導(dǎo)的轉(zhuǎn)錄,？首先，丟失所有三個AXIN蛋白結(jié)合的絲氨酸-丙氨酸-蛋氨酸-脯氨酸Ser-Ala-Met-Pro（SAMP）重復(fù)序列似乎是β-catenin破壞復(fù)合物失活的關(guān)鍵決定因素,。盡管缺少這些常規(guī)的AXIN蛋白結(jié)合位點(diǎn),，SAMP缺失的APC截?cái)囿w仍然與AXIN形成復(fù)合物，這可能是通過使用位于Armadillo重復(fù)(ARM)結(jié)構(gòu)域內(nèi)的替代結(jié)合位點(diǎn)(方框1),。

第二個條件是通過組合的雙等位APC截?cái)?，保留最多三個β-catenin結(jié)合的20R。雖然剩下的這些20R仍然促進(jìn)β-catenin的磷酸化,，但它們并不促進(jìn)在缺乏APC的細(xì)胞中β-catenin的破壞（destruction）,。相反，這些20R被認(rèn)為是通過介導(dǎo)保留細(xì)胞質(zhì)的β-catenin而賦予剩余的調(diào)節(jié)活性,。

最后,，如腸道類器官所示，失去與第二個20R(20R2)相鄰的保守的catenin抑制域(CID,；或“sequence B”)(方框1)是驅(qū)動WNT通路活性高基礎(chǔ)水平的額外要求,。潛在的作用機(jī)制需要進(jìn)一步研究，但似乎涉及與α-catenin相互作用的喪失,，這一喪失阻止了APC與磷酸化的β-catenin的穩(wěn)定相互作用,。

此外，缺失CID的APC與E3連接酶β-TrCP的結(jié)合減弱可能進(jìn)一步阻礙β-catenin的泛素化和蛋白水解,。

此外,，CID的缺失（removal）可能會促進(jìn)泛素特異性加工蛋白酶7(USP7)的募集，從而通過去泛素化進(jìn)一步提高β-catenin的穩(wěn)定性,。因此,，MCR-截短的APC平衡了β-catenin降解的損失和剩余的調(diào)節(jié)活性，以產(chǎn)生最佳β-catenin介導(dǎo)的轉(zhuǎn)錄量來驅(qū)動腫瘤生長,。

5.1.2不太流行（less prevalent）的截?cái)郃PC形式的相關(guān)事件

MCR下游的APC截短對WNT信號的影響較小,，在人類癌癥中發(fā)生的頻率較低，研究也較少,。然而,，有幾條證據(jù)表明，這些變異也起到了致瘤驅(qū)動作用,。小鼠表達(dá)在CID后截短的亞效等位APC后表現(xiàn)出較輕的腸息肉,，但卻獲得了腸外組織中的多個腫瘤(例如，在乳房,、肝臟和骨骼中)(圖3A),。

一致的是，TCGA數(shù)據(jù)庫中保留CID的APC截短體的比例在大腸癌中最低（約占557例APC突變病例的10%），但在其他惡性腫瘤中卻有所增加,，如胃腺癌(33例中的40%)和子宮內(nèi)膜樣癌(58例中的40%),，這表明這些癌癥類型可能有著（select）較低的WNT信號水平(圖3B，C),。

值得注意的是,，突變體APC的剩余抑制活性是濃度依賴性的，并可能受到蛋白質(zhì)穩(wěn)定性變化的進(jìn)一步調(diào)節(jié),。與此相一致的是,，部分性地降低APC蛋白水平可以使結(jié)腸細(xì)胞對WNT刺激敏感。

此外,，與其他途徑的驅(qū)動突變之間的協(xié)同作用可能會改變WNT的劑量效應(yīng)和組織偏好,，就比如，亞效等位Apc 1572T小鼠在導(dǎo)入Smad4突變后可獲得顯著的腸息肉表型,。

最后，值得注意的是,，APC突變可能會激活癌癥中的其他驅(qū)動途徑,，如Hippo–Yes-相關(guān)蛋白(YAP)信號和CIN。雖然這些事件超出了本綜述的范圍,，但它們顯然將促進(jìn)APC突變驅(qū)動的癌癥發(fā)展,。

5.1.3 APC2活性在APC突變腫瘤中的角色

APC突變所導(dǎo)致的嚴(yán)重性可由其功能同源物APC2的表達(dá)來平衡，APC2有著與APC相似的結(jié)構(gòu),，但缺少與β-catenin結(jié)合的15個氨基酸重復(fù)(15R)區(qū)域(方框1),。雖然APC2本身具有弱的β-catenin下調(diào)活性，但它的效率可通過與APC的異源二聚作用而提高,。

事實(shí)上,，APC2與MCR截短的APC結(jié)合可促進(jìn)結(jié)直腸癌細(xì)胞中β-catenin降解的殘留水平。雖然這種活性不能完全補(bǔ)償APC功能的喪失,，但很大一部分(43-95%,，29/66和97/102)的大腸癌表現(xiàn)出APC2啟動子的超甲基化，這表明由于APC2表達(dá)缺失而獲得的較高水平的β-catenin活性可能為腫瘤提供了生長優(yōu)勢,。

WNT通路的APC2依賴調(diào)控表現(xiàn)出組織特異性,。例如，小鼠乳腺上皮中缺失Apc或Apc2并不會影響組織穩(wěn)態(tài),，而同時缺失Apc和Apc2會導(dǎo)致穩(wěn)定的β-catenin水平過高,，從而導(dǎo)致乳腺腫瘤的形成。因此,，與結(jié)腸相比,，APC2似乎可以補(bǔ)償乳腺組織中APC的丟失。因此，APC2在其他組織中的表達(dá)是否以及如何平衡WNT信號閾值需要我們進(jìn)一步研究,。

5.1.4 AXIN1功能缺失的后果

所有癌癥類型的突變譜顯示,，24%(57/240)的病例發(fā)生AXIN1深度刪失(圖2C)。由于AXIN1在破壞復(fù)合物組裝中的關(guān)鍵組織作用(方框1),，我們設(shè)想AXIN1的缺失將誘導(dǎo)細(xì)胞中非依賴于WNT的β-catenin激活,。

事實(shí)上，Axin刪失與線蟲和果蠅中明顯的WNT介導(dǎo)的表型相一致,，并誘導(dǎo)小鼠胚胎死亡,。

為了研究AXIN1缺失在體細(xì)胞中的潛在癌癥驅(qū)動作用，鑒于AXIN1突變在肝癌中的普遍存在,，我們建立了條件干擾Axin1表達(dá)的小鼠模型來評估AXIN1突變對肝臟動態(tài)平衡的影響,。

足齡（adult）鼠肝臟中Axin1的缺失可導(dǎo)致肝細(xì)胞增殖量急劇增加，在12?月大時,，40-55%(27/67和5/9)的小鼠出現(xiàn)了組織學(xué)上類似于人類肝癌的肝癌,。與Apc缺失或激活Ctnnb1突變相反，Axin1缺失的肝細(xì)胞和腫瘤中常規(guī)WNT靶基因的表達(dá)沒有或僅有微弱的增加,。

然而,，Axin1缺失誘導(dǎo)的基因特征與通常發(fā)現(xiàn)AXIN1突變的預(yù)后不良的“增殖性”肝細(xì)胞癌亞類有很大的相似之處。特征性的特點(diǎn)包括Notch和YAP信號水平的增強(qiáng)以及對胎兒基因表達(dá)的強(qiáng)烈誘導(dǎo),。

對在其他細(xì)胞類型和組織中AXIN1缺失的后果的評估依然有限,。在WNT和RSPO停用（withdrawal）條件下，對人小腸類器官進(jìn)行CRISPR基因敲除篩選可促進(jìn)APC或AXIN1刪失的類器官發(fā)生選擇性生長,。

此外,，長期用有效的WNT分泌抑制劑處理WNT超敏、RSPO3過表達(dá)的CRC株,，可誘導(dǎo)獲得AXIN1雙等位基因移碼缺失的抗性克隆的生長,。因此，這些結(jié)果證實(shí)了AXIN1的缺失介導(dǎo)了腸道器官中WNT信號水平的增加,。此外,，負(fù)反饋調(diào)節(jié)因子AXIN2的誘導(dǎo)顯然不足以抵消這些細(xì)胞中WNT信號的整體增加。

最后,，雖然AXIN1突變只在一小部分大腸癌中被檢測到(3%,，19/549)，但AXIN1的缺失可能通過其他機(jī)制發(fā)生,。例如,，E3泛素連接酶RNF146的轉(zhuǎn)錄上調(diào)后，可通過泛素化介導(dǎo)的AXIN1降解和β-catenin介導(dǎo)的轉(zhuǎn)錄激活來促進(jìn)大腸癌的增殖和存活,。RNF146在6%(13/205)的大腸癌病例中存在過表達(dá),，且與預(yù)后不良相關(guān),。

類似地，RNF146過表達(dá)可通過增強(qiáng)WNT-β-catenin信號在很大一部分NSCLC中促進(jìn)增殖和侵襲,。由于RNF146能夠降解兩個AXIN類似物,，這種E3連接酶的上調(diào)可能比AXIN1或AXIN2的單個突變更有效。

5.1.5 AXIN2突變的后果

盡管AXIN2介導(dǎo)的負(fù)反饋似乎不足以完全補(bǔ)償AXIN1的丟失,，AXIN2的體細(xì)胞突變在各種癌癥類型中還是很普遍的(圖2A),。此外，人類AXIN2生殖系突變與肺癌,、乳腺癌和大腸癌的易感性有關(guān),。對AXIN2變異體驅(qū)動腫瘤發(fā)生的作用模式的評估也仍然有限。

例如,，一個反復(fù)（recurring）截短的AXIN2突變體在細(xì)胞系中異位表達(dá)時會表現(xiàn)出部分的功能缺失,。鑒于AXIN2突變與其他WNT通路突變在癌癥中普遍共存，AXIN2 LOF所導(dǎo)致的微弱通路活性可能與這些突變協(xié)同作用,，提高信號水平或產(chǎn)生耐藥性,。進(jìn)一步研究AXIN2突變的分子機(jī)制以及它們與其他基因改變的協(xié)同性，才能更好地理解這些突變?nèi)绾未龠M(jìn)腫瘤的發(fā)生和發(fā)展,。

5.1.6 AXIN1 錯義突變的機(jī)制：不止是功能缺失

盡管通過對AXIN1缺失的研究獲得了不少有用的信息,，但人類癌癥中，發(fā)生在AXIN1上最多的基因改變形式是錯義突變(圖2C),，而這些錯義突變散布在整個基因長度上，使得對它們的功能預(yù)測變得復(fù)雜,。

最近,，對發(fā)生在N端RGS結(jié)構(gòu)域的錯義突變進(jìn)行深入地分析結(jié)果顯示，突變的AXIN1蛋白可能獲得驅(qū)動腫瘤生長的新功能特性(方框1),。從機(jī)制上講,，錯義驅(qū)動突變被發(fā)現(xiàn)在結(jié)構(gòu)上破壞了RGS結(jié)構(gòu)域的穩(wěn)定，并介導(dǎo)了小規(guī)模聚集體的形成,，這些聚集體重新連接了AXIN1的相互作用關(guān)系（AXIN1 interactome）,，以促進(jìn)基礎(chǔ)WNT通路的激活(圖4)。

此外,，在AXIN1的內(nèi)源性位點(diǎn)上,，RGS區(qū)域錯義突變的插入促進(jìn)了果蠅體內(nèi)腫瘤的生長，證實(shí)了其癌癥驅(qū)動因子的活性,。通過引入抑制聚集（aggregation）和挽救致瘤效應(yīng)（rescued tumorigenic effects）的次級突變（secondary mutations）,，驗(yàn)證了聚集作為潛在機(jī)制的作用。因此,，這些發(fā)現(xiàn)表明抑癌基因的錯義突變可能通過不可預(yù)見的機(jī)制促進(jìn)腫瘤生長,。

然而,，大多數(shù)其他錯義突變的關(guān)聯(lián)性仍不清楚。鑒于AXIN1作為中樞蛋白（hub protein）的作用以及其自我聚合的能力,，可以預(yù)見突變對這些功能的多種干擾模式,。機(jī)械論式的觀察（mechanistic insight）將有助于根據(jù)它們的作用模式對大量已報道的突變進(jìn)行分類。此外,，由于破壞復(fù)合物的活性取決于APC和AXIN1蛋白的絕對水平和比例,，因此在內(nèi)源性水平上評估突變的AXIN1對分子和細(xì)胞的影響有著至關(guān)重要的作用。

5.2 WNT受體調(diào)節(jié)基因的突變

5.2.1 RNF43和ZNRF3的功能缺失突變

小鼠的基因缺失實(shí)驗(yàn)表明,，RNF43和ZNRF3的腫瘤抑制作用在腸道中是多余的,，而這兩個基因的同時失活是腫瘤生長所必需的。與這些發(fā)現(xiàn)一致的是,，結(jié)直腸癌中通常存在RNF43突變,，并伴隨著ZNRF3的下調(diào)，這可能是由于突變或表觀遺傳機(jī)制所致,。

然而,，在不同的細(xì)胞和組織中模擬RNF43和ZNRF3缺失則表現(xiàn)出了背景依賴效應(yīng)（context-dependent effects），即其中一個旁系同源物（paralogues）可能比另一個占優(yōu)勢,。例如,，小鼠Rnf43的缺失會導(dǎo)致WNT信號不正確，并導(dǎo)致胰腺和胃的增生性生長,，而Znrf3的缺失則會導(dǎo)致腎上腺皮質(zhì)腫瘤的形成,。

值得注意的是，RNF43 LOF突變的WNT超敏性結(jié)直腸癌亞群常表現(xiàn)出WNT通路的負(fù)反饋調(diào)節(jié)因子發(fā)生表觀遺傳的下調(diào),，包括AXIN2,，以及NOTOM和WNT抑制因子——WIF1，它們抵消了WNT的活性,。

因此,，這種改變可能進(jìn)一步增強(qiáng)RNF43和ZNRF3突變細(xì)胞中WNT反應(yīng)的持續(xù)時間和強(qiáng)度，并促進(jìn)腫瘤的進(jìn)展,。

在人類癌癥中,，RNF43的突變類型以截?cái)嗪湾e義突變?yōu)橹鳎鳽NRF3更常受到錯義突變和缺失的影響(圖2C),。對不同RNF43突變的功能分析表明,，可以通過不同的機(jī)制導(dǎo)致功能缺失(圖5A-D)。

首先,，發(fā)生在RNF43的E3連接酶RING區(qū)域上游的截短突變將導(dǎo)致蛋白質(zhì)表達(dá)的缺失或表達(dá)非功能蛋白(圖5B),。一個突出的例子是RNF43 R117Afs*41突變，它占大腸癌RNF43突變的8-12%(4/51和6/50),，占子宮內(nèi)膜癌RNF43突變的4%(2/58),。

第二,，細(xì)胞外區(qū)域的錯義突變，如在胰腺癌中所報道的,，可以介導(dǎo)RNF43在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(ER)中的滯留,，進(jìn)而可能是通過錯誤折疊和ER質(zhì)量控制介導(dǎo)其發(fā)生滯留和清除。由于它們不能到達(dá)質(zhì)膜,，所以這些突變體不能下調(diào)WNT受體,。

此外，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)捕獲的RNF43突變體可能具有明顯的負(fù)活性（negative activity）,，因此與發(fā)生基因缺失相比其具有更強(qiáng)的致瘤能力(圖5C),。

第三種機(jī)制包括通過無義介導(dǎo)的mRNA衰變(nonsense-mediated mRNA decay，NMD)耗盡突變的RNF43,，這可能是在獲得未成熟終止密碼子(premature termination codons,，PTC)之后誘導(dǎo)的(圖5D)。為了證明這一發(fā)現(xiàn),，抑制NMD后穩(wěn)定了CRC細(xì)胞系中幾個截短的RNF43變異體的mRNA,。

然而，NMD的作用一直存在爭議,，特別是RNF43的G659Vfs*41熱點(diǎn)突變,，該突變在結(jié)直腸癌、子宮內(nèi)膜和微衛(wèi)星高度不穩(wěn)定的胃癌亞群中非常普遍,。由于RNF43 G659Vfs*41蛋白在過表達(dá)分析中顯示出完整的功能,，NMD介導(dǎo)的mRNA耗竭被認(rèn)為是一種作用模式。

事實(shí)上,，患者來源或者或基因工程的人結(jié)腸類器官中的RNF43 G659Vfs*41與失活的ZNRF3相結(jié)合后獲得了RSPO非依賴的生長特性,，這一結(jié)果表明了功能缺失（LOF）的效應(yīng)。此外,，與NMD易感性一致，攜帶G659Vfs*的人類腫瘤中RNF43 mRNA表達(dá)水平降低,。

然而這一發(fā)現(xiàn)最近受到了挑戰(zhàn),，因?yàn)橐豁?xiàng)研究發(fā)現(xiàn)RNF43 G659Vfs* 的mRNA仍可穩(wěn)定表達(dá)。此外,，該突變體在大腸癌細(xì)胞系中的缺失仍然誘導(dǎo)了WNT-β-catenin信號的上調(diào),，表明該突變體導(dǎo)致的功能缺失并不完全。雖然這些差異的原因尚不清楚,，但突變背景和組織特性可能起到一定作用,。

5.2.2 RNF43截短突變在癌癥中的癌基因角色

根據(jù)NMD的規(guī)則，發(fā)生在RNF43的倒數(shù)第二個外顯子中心的無義或移碼突變很有可能逃脫NMD,。由于目前對RNF43的了解在很大程度上依賴于基因敲除策略,，研究者們對這些截短的RNF43變體如何干擾WNT信號和腫瘤發(fā)生仍然知之甚少,。

最近的一項(xiàng)研究揭示了一類截短的RNF43變體可通過與LOF不同的機(jī)制促進(jìn)腫瘤發(fā)生。這些失去了胞液尾端處一半遠(yuǎn)端的RNF43突變體(圖5A)完全保留了下調(diào)WNT受體的能力,，但誘導(dǎo)了WNT非依賴性的β-catenin介導(dǎo)的轉(zhuǎn)錄(圖5E),。

C末端的缺失被發(fā)現(xiàn)干擾了RNF43的第二個抑制作用，該作用涉及結(jié)合和調(diào)節(jié)β-catenin破壞復(fù)合物的活性,。特別是,，激酶CK1被鑒定為一個動態(tài)調(diào)節(jié)的互作伙伴，它可對RNF43尾端進(jìn)行磷酸化修飾,，促進(jìn)其在β-catenin下調(diào)中的作用(圖1B,，5A)。

截?cái)嗪?，RNF43與破壞復(fù)合物的相互作用受到錯誤調(diào)節(jié),，導(dǎo)致AXIN1和CK1被捕獲在質(zhì)膜上，同時穩(wěn)定β-catenin和靶基因轉(zhuǎn)錄(圖5E),。此外,，在人類原代結(jié)腸類器官中引入RNF43截短突變后，在沒有ZNRF3突變的情況下,，β-catenin介導(dǎo)的生長程序仍然被激活,，從而證實(shí)了它們的主要致癌活性。

與APC或RNF43 LOF突變不同,，致癌的RNF43突變可導(dǎo)致衰老樣生長的停滯狀態(tài),，并且它們只在TP53缺失的結(jié)腸類器官中表達(dá)。這些發(fā)現(xiàn)表明,，像許多傳統(tǒng)的癌基因一樣,，這些截短的RNF43變異體可誘導(dǎo)致癌性的壓力，并可能代表腫瘤形成過程中的晚期事件,。

事實(shí)上,，攜帶致癌性RNF43突變的患者腫瘤中，其衰老相關(guān)的通路也存在突變,。與LOF突變的另一個重要區(qū)別是,，癌基因RNF43變異體的表達(dá)使人對基于抗WNT的治療產(chǎn)生耐藥性。因此,，更好地了解患者中RNF43突變的促瘤機(jī)制將有助于病人的分類和預(yù)測治療效果,。

WNT-β-catenin在人類腫瘤生長信號轉(zhuǎn)導(dǎo)中的關(guān)鍵作用引起了人們對這一通路治療靶向策略的極大興趣。甚至在攜帶APC突變的晚期腸癌小鼠中,，APC表達(dá)的恢復(fù)也推動了腫瘤細(xì)胞的分化和正常組織內(nèi)穩(wěn)態(tài)的恢復(fù),，這一結(jié)果進(jìn)一步強(qiáng)化了人們的期望。

盡管科學(xué)家們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了許多WNT通路拮抗劑和抑制性小分子,，但這些藥物都沒有獲得臨床批準(zhǔn),。開發(fā)臨床靶向藥物的一個主要挑戰(zhàn)是抑制癌細(xì)胞中的WNT信號,，同時避免由于成人干細(xì)胞穩(wěn)態(tài)的改變而對健康組織產(chǎn)生靶向毒性。有關(guān)對目前正在進(jìn)行臨床評估試驗(yàn)中的WNT通路抑制劑的綜合評價,，我們請讀者參考最近的其他綜述,。

下面，我們將討論Wnt-β-catenin通路腫瘤抑制因子在癌細(xì)胞中變化的最新研究進(jìn)展,，這些進(jìn)展揭示了藥物治療的局限性,，促進(jìn)了對具有創(chuàng)新性治療潛力藥物的發(fā)現(xiàn)。此外,，我們強(qiáng)調(diào)如何積累對患者衍生突變作用機(jī)制的理解,，從而改善對應(yīng)用精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)的患者進(jìn)行分層。

6.1 靶向破壞復(fù)合物活性

在癌細(xì)胞中提高β-catenin破壞復(fù)合物的活性是一個挑戰(zhàn),，因?yàn)樗闹饕煞諥PC和AXIN的關(guān)鍵蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用元件經(jīng)常缺失,。

然而，最近關(guān)于在此類功能缺失（LOF）事件之后驅(qū)動WNT信號的最新進(jìn)展揭示了一些針對性的漏洞,。在攜帶APC截短的腫瘤中觀察到,，殘存的破壞復(fù)合體活性為提高癌細(xì)胞中β-catenin的周轉(zhuǎn)提供了機(jī)會。

小分子XAV939可促進(jìn)有APC突變的CRC細(xì)胞系中AXIN的穩(wěn)定,，被認(rèn)為是一種有效的破壞復(fù)合物活性增強(qiáng)劑,。從機(jī)制上講，XAV939可以抑制TNKS1和TNKS2（Tankyrase）,，從而阻止AXIN1和AXIN2的PAR化以及隨后的RNF146介導(dǎo)的泛素化和蛋白酶體降解,。

用XAV939處理除了可以促進(jìn)AXIN的穩(wěn)定性外，還通過與AXIN1和AXIN2發(fā)生共聚來提高TNKS1和TNKS2的水平,，這可能通過非催化的支架作用進(jìn)一步導(dǎo)致對WNT通路的抑制作用,。

盡管有這些令人振奮的發(fā)現(xiàn)，對截短的APC長度與TNKS抑制劑敏感性之間關(guān)系的后續(xù)研究還是發(fā)現(xiàn)了相互矛盾的結(jié)果,。特別的是,，攜帶APC MCR截短(保留一個或兩個20R)的細(xì)胞株在體外顯示出對TNKS抑制劑的耐藥性，而在小鼠模型中,，與更短的APC截短相比,，攜帶這種APC突變的腫瘤對體內(nèi)治療顯示出更高的敏感性。

潛在的原因是,，這種差異可能是由于WNT通路AXIN2和APC2的負(fù)調(diào)控因子表達(dá)水平的差異,，這兩個調(diào)控因子都可以被TNKS抑制劑所穩(wěn)定,。或者,，就像突變的KRAS所顯示的那樣，對TNKS抑制的耐藥性可能是通過與其他癌癥通路共發(fā)生的致癌因素所促進(jìn)的,。

另一個令人擔(dān)憂的問題是,，抑制腫瘤所必需的高劑量單藥TNKS抑制劑治療會引起腸道毒性,、體重減輕和死亡。然而,，較低劑量的TNKS抑制劑在聯(lián)合治療方案中的表現(xiàn)出良好的抗腫瘤效果,。

因此，闡明細(xì)胞環(huán)境如何影響TNKS抑制劑的有效性,，以及它們與其他靶向藥物聯(lián)合使用的價值,，對于確定治療應(yīng)用的最佳策略有著至關(guān)重要的作用。

最近還發(fā)現(xiàn)了另一個在APC截?cái)鄷r出現(xiàn)的潛在漏洞,。APC CID結(jié)構(gòu)域發(fā)生缺失的大腸癌細(xì)胞中,，USP7介導(dǎo)的β-catenin去泛素化上調(diào)被認(rèn)為是WNT信號異常的主要驅(qū)動因素。因此,，用USP7抑制劑治療可以抑制APC突變的CRC細(xì)胞系和腸道器官中WNT的激活,，并抑制體內(nèi)腫瘤的生長。

然而,，這些發(fā)現(xiàn)受到了最近一項(xiàng)研究的挑戰(zhàn),，在這項(xiàng)研究中，USP7抑制劑通過抑制AXIN蛋白穩(wěn)定,，從而被確定為WNT-β-catenin信號的積極調(diào)節(jié)者,。這些研究結(jié)果之間存在差異的分子基礎(chǔ)仍然不清楚，需要仔細(xì)比較細(xì)胞系和所使用的不同類別的USP7抑制劑,。

在篩選可共同調(diào)節(jié)β-catenin和RAS蛋白穩(wěn)定性的化合物的過程中,，發(fā)現(xiàn)了一種可增強(qiáng)破壞復(fù)合物活性的小分子。這種化合物稱為KYA1797,，它與AXIN1 RGS結(jié)構(gòu)域結(jié)合在靠近APC結(jié)合位點(diǎn)的表面,。KYA1797-AXIN1通過一種尚未完全了解的機(jī)制，增加GSK3β的活性,，促進(jìn)β-catenin和RAS的降解,。

根據(jù)這些發(fā)現(xiàn)，后續(xù)工作表明β-catenin與RAS可發(fā)生直接相互作用,，而且β-catenin的降解先于GSK3β依賴的RAS降解,。KYA1797通過降解RAS和β-catenin癌基因，抑制攜帶APC和KRAS突變的小鼠大腸癌的生長,。

6.2 靶向WNT依賴的癌癥

關(guān)于RNF43和ZNRF3突變促成了對WNT依賴的生長狀態(tài)的發(fā)現(xiàn),，為識別對WNT抑制劑或受體阻斷抗體治療敏感的癌癥亞群打開了可能性。

阻斷WNT自分泌和旁分泌信號的一個非常有效的方法是通過靶向Porcupine(PORCN)來抑制所有活性WNT的產(chǎn)生,，PORCN是一種駐留在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的O-?；D(zhuǎn)移酶，介導(dǎo)WNT棕櫚酰化,，這是WNT生物合成的關(guān)鍵步驟,。

事實(shí)上，臨床前的數(shù)據(jù)顯示,，PORCN抑制劑有效地抑制了WNT驅(qū)動的攜帶工程性Rnf43和Znrf3突變的小鼠腸道腫瘤模型,，以及患者來源的RNF43突變結(jié)直腸癌和胰腺導(dǎo)管腺癌(PDAC)類器官（organoids）的生長。

為了利用這一脆弱性,，正在進(jìn)行的臨床試驗(yàn)可使用RNF43突變作為PORCN抑制劑治療大腸癌和PDAC患者的預(yù)測性生物標(biāo)志物,。盡管臨床前研究結(jié)果的前景被看好，但對PORCN抑制劑的不良反應(yīng)已有報道,，包括骨質(zhì)丟失和關(guān)節(jié)功能障礙,，這可能限制了可用于臨床的藥物劑量。

然而,，最近的研究表明,，PORCN抑制劑可以在較低劑量時與其他藥物通過組合策略發(fā)揮作用，以提供更好的抗腫瘤效果,。特別值得注意的是,，PORCN和PI3K抑制劑的雙重處理可通過抑制細(xì)胞增殖和葡萄糖代謝，有效地抑制PDAC異種移植瘤的生長,。

因此,，評估PORCN抑制劑與其他靶向藥物的協(xié)同作用似乎是治療WNT敏感性腫瘤的一種有效策略。此外,，根據(jù)最近的研究,，完善RNF43突變患者的分層可以提高PORCN抑制劑的療效。要做到這一點(diǎn),，需要解決RNF43突變作為passenger或driver在分類上的差異,。

此外，攜帶可促進(jìn)WNT非依賴性生長的RNF43突變,，或預(yù)測對PORCN抑制具有耐藥性的其他共存突變的患者,，需要被排除在外。最后,，在RNF43和ZNRF3表現(xiàn)出冗余（redundancy）的組織中,，ZNRF3的表達(dá)狀態(tài)將有助于確認(rèn)WNT依賴（WNT- addicted）性的腫瘤。

由于PORCN抑制劑影響所有WNT介導(dǎo)的通路,，人們正在開發(fā)更多的選擇性策略來減輕毒性,。例如，全基因組CRISPR篩查發(fā)現(xiàn)FZD5是攜帶RNF43突變的PDAC細(xì)胞系生存所必需的主要WNT受體,。一致的是,，F(xiàn)ZD5抑制性抗體在體外和體內(nèi)均能阻斷RNF43突變型PDAC細(xì)胞系的生長,。

此外，F(xiàn)ZD5靶向抑制了RNF43突變的CRC類器官的存活,，而攜帶APC突變的類器官沒有受到影響。

最后,，通過單鏈抗體選擇性阻斷WNT3與LRP6受體的結(jié)合,，抑制了攜帶Rnf43和Znrf3突變小鼠腸道器官的過度增殖，促進(jìn)了其終末分化,。因此,，通過拮抗特定受體或WNT來更有選擇性地靶向WNT信號，有望克服與PORCN抑制劑治療相關(guān)的一些限制,。

最后,，可靶向的WNT依賴性腫瘤的范圍可能比目前預(yù)期的更廣。出人意料的是,，Vantictumab(OMP-18R5)在體外和體內(nèi)都抑制了攜帶APC突變的胃癌腫瘤組織的生長,。Vantictumab是幾種FZD的抑制劑，已經(jīng)在晚期胰腺癌,、肺癌和乳腺癌的Ib期臨床試驗(yàn)中進(jìn)行了評估,。

攜帶下游WNT通路突變的其他人類癌癥類型的生存在多大程度上仍然依賴WNT受體活性，這一點(diǎn)還有待研究,。此外,，WNT通路外的突變也可能產(chǎn)生WNT超敏性（WNT- hypersensitive）腫瘤，正如胃癌中TP53和CDH1(編碼E-cadherin)的共突變所表現(xiàn)的那樣,。因此,，可能有一個未被探索到的癌癥亞群可以從WNT抑制策略中受益。

了解腫瘤發(fā)生的分子機(jī)制是實(shí)施精準(zhǔn)腫瘤醫(yī)學(xué)的必要步驟,。盡管在細(xì)胞和生物體中使用基因刪除的方法對WNT腫瘤抑制基因失活進(jìn)行建模已經(jīng)產(chǎn)生了豐富的結(jié)果信息,，但這些模型只代表了在人類癌癥基因組中已發(fā)現(xiàn)的突變譜中的有限部分(圖2C)。

此外,，由于突變的分散分布以及編碼蛋白中存在較大的固有無序區(qū)域,，目前對WNT通路腫瘤抑制基因驅(qū)動突變的預(yù)測算法并不是最優(yōu)的(方框1)。

正如這篇綜述中給出的例子所說明的那樣,，需要對不同類別的抑癌基因突變的功能影響進(jìn)行更全面的實(shí)驗(yàn)評估,，以區(qū)分驅(qū)動突變和乘客（passenger）突變，定義共同的機(jī)制規(guī)則,，了解組織特異性,，并改進(jìn)治療決策的指導(dǎo)。在基因組編輯和類器官作為腫瘤生長和轉(zhuǎn)移可靠模型方面的最新研究進(jìn)展,，將對解決這些問題提供重要價值,。

成功應(yīng)用WNT阻滯劑或受體阻滯劑的一個直接挑戰(zhàn)是對WNT敏感性癌癥亞群的可靠識別。符合條件的患者可能會根據(jù)確認(rèn)的RNF43 LOF突變和特定組織中伴隨的ZNRF3 LOF進(jìn)行分層。

此外,，更全面地尋找額外的預(yù)測標(biāo)記物來表征WNT依賴的生長是值得進(jìn)一步探索的,，并可能有助于擴(kuò)大可靶向性治療的患者亞群。此外,，需要深入分析和理解表觀遺傳沉默和負(fù)反饋調(diào)節(jié)基因轉(zhuǎn)錄缺失如何促進(jìn)WNT驅(qū)動的癌癥發(fā)展和進(jìn)展,，以識別和擴(kuò)大臨床上可進(jìn)行治療的（clinically actionable）患者亞群。

同樣重要的是,，需要探索對WNT阻斷或受體阻斷治療具有抗性的突變和通路,。除了一組特定的截短RNF43的突變外，APC和AXIN1的下游通路突變被認(rèn)為是潛在的逃逸途徑,，盡管這種影響可能取決于突變發(fā)生的位置和組織環(huán)境,。使用患者來源的腫瘤類器官進(jìn)行體外藥物篩選可以加速可靠標(biāo)志物的鑒定。

最后,，我們目前關(guān)注的是單個WNT腫瘤抑制基因突變的分子后果,，但很明顯，突變背景,、腫瘤異質(zhì)性以及與其他主要癌癥通路的相互作用都值得進(jìn)一步研究,。希望通過將對分子的研究與來自早期臨床試驗(yàn)的信息相結(jié)合，將針對WNT信號的研究轉(zhuǎn)化為有效的治療方法,。

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