WNT/β-catenin信號通路：在不同癌癥發生中的多面角色與機制解析一、引言1.1研究背景與意義癌癥，作為全球范圍內嚴重威脅人類健康的重大疾病，其發病率和死亡率長期居高不下。世界衛生組織國際癌癥研究機構（IARC）發布的2020年全球最新癌癥負擔數據顯示，2020年全球新發癌癥病例1929萬例，死亡病例996萬例。在中國，癌癥同樣是沉重的健康負擔，每年新發病例數眾多，給患者家庭和社會帶來了巨大的經濟和精神壓力。癌癥不僅嚴重影響患者的生活質量，導致患者出現疼痛、消瘦、乏力等各種不適癥狀，還常常危及生命，使無數家庭支離破碎。例如，肺癌患者常伴有咳嗽、咯血、呼吸困難等癥狀，嚴重影響呼吸功能，降低生活質量，且晚期肺癌的五年生存率較低，患者生命受到嚴重威脅。WNT/β-catenin信號通路在生物體內發揮著極為關鍵的作用。在胚胎發育過程中，它參與了細胞的增殖、分化和遷移等重要過程，對胚胎的正常發育至關重要。以神經管的形成過程為例，WNT/β-catenin信號通路通過調控神經干細胞的增殖和分化，確保神經管能夠正常發育，若該信號通路異常，可能導致神經管畸形等嚴重發育缺陷。在組織穩態維持方面，WNT/β-catenin信號通路也起著不可或缺的作用，它調節著成體組織中干細胞的自我更新和分化，維持組織細胞的動態平衡。例如，在腸道上皮組織中，WNT/β-catenin信號通路能夠促進腸道干細胞的增殖和分化，產生新的腸道上皮細胞，替換受損或衰老的細胞，從而維持腸道上皮組織的正常結構和功能。近年來，大量研究表明WNT/β-catenin信號通路的異常與癌癥的發生發展密切相關。在多種癌癥中，如結直腸癌、肝癌、乳腺癌、卵巢癌等，都發現了WNT/β-catenin信號通路的異常激活或相關基因的突變。在結直腸癌中，約80%的病例存在WNT/β-catenin信號通路的異常，主要表現為APC基因的突變，導致β-catenin蛋白的積累和核轉位，進而激活下游靶基因，促進腫瘤細胞的增殖、遷移和侵襲。對WNT/β-catenin信號通路在不同癌癥發生中作用的深入研究，具有重要的理論和實際意義。在理論層面，有助于我們更深入地理解癌癥的發病機制，揭示腫瘤細胞增殖、分化、遷移和侵襲等生物學行為的分子調控機制，豐富癌癥生物學的理論體系。在實際應用方面，有望為癌癥的診斷、治療和預防提供新的靶點和策略。例如，通過檢測WNT/β-catenin信號通路相關分子的表達或突變情況，可實現癌癥的早期診斷和預后評估；以該信號通路中的關鍵分子為靶點，研發新型的抗癌藥物，為癌癥患者提供更有效的治療手段，提高癌癥的治療效果和患者的生存率。1.2研究目的與創新點本研究旨在深入剖析WNT/β-catenin信號通路在不同癌癥發生過程中的具體作用機制。通過系統研究，明確該信號通路在多種癌癥如結直腸癌、肝癌、乳腺癌、卵巢癌等發生發展過程中的關鍵作用環節，包括其如何調控腫瘤細胞的增殖、分化、遷移和侵襲等生物學行為。例如，在結直腸癌中，探究WNT/β-catenin信號通路異常激活后，對腫瘤細胞增殖相關基因（如c-Myc、CyclinD1等）表達的影響，以及如何通過調控細胞周期蛋白來促進腫瘤細胞的持續增殖。同時，本研究期望揭示WNT/β-catenin信號通路在不同癌癥中的共性與特性，為癌癥的精準分類和個性化治療提供理論依據。盡管該信號通路在多種癌癥中都存在異常，但不同癌癥類型中其異常激活的方式、相關基因的突變情況以及對腫瘤細胞生物學行為的影響可能存在差異。通過對比分析不同癌癥中WNT/β-catenin信號通路的特征，有助于我們更準確地理解癌癥的發病機制，從而為開發更具針對性的治療策略奠定基礎。例如，在肝癌和乳腺癌中，研究該信號通路的激活模式是否相同，以及不同激活模式對腫瘤細胞轉移能力的影響差異。此外，本研究致力于尋找WNT/β-catenin信號通路中的潛在治療靶點，為癌癥的治療提供新的策略和方向?；趯υ撔盘柾吩诓煌┌Y中作用機制的深入理解，篩選出關鍵的信號分子或調控節點作為潛在治療靶點，研發新型的抗癌藥物或治療方法。比如，針對WNT/β-catenin信號通路中過度表達的關鍵蛋白，開發特異性的抑制劑，阻斷信號傳導，抑制腫瘤細胞的生長和擴散。本研究的創新點主要體現在以下兩個方面。在研究視角上，從多癌種對比的角度出發，全面系統地分析WNT/β-catenin信號通路在不同癌癥發生中的作用。以往的研究往往集中在單一癌種中該信號通路的作用，而本研究通過對多種癌癥的綜合研究，能夠更全面地揭示該信號通路在癌癥發生中的普遍性和特殊性，為癌癥的整體認識和治療提供新的思路。例如，通過對結直腸癌、肝癌、乳腺癌和卵巢癌等多種癌癥的對比研究，發現WNT/β-catenin信號通路在不同癌癥中的共性激活機制和特異性調控靶點，為跨癌種的聯合治療提供理論支持。在研究內容上，深入探討WNT/β-catenin信號通路的調控機制，尤其是在癌癥微環境中的作用。癌癥微環境是腫瘤細胞生長、增殖和轉移的重要場所，WNT/β-catenin信號通路與癌癥微環境中的各種細胞和分子相互作用，共同影響癌癥的發生發展。本研究將重點關注該信號通路在癌癥微環境中的調控機制，包括其對腫瘤相關巨噬細胞、血管內皮細胞等的影響，以及如何通過調節癌癥微環境來影響腫瘤細胞的生物學行為。例如，研究WNT/β-catenin信號通路如何通過調節腫瘤相關巨噬細胞的極化，影響腫瘤的免疫逃逸和轉移能力，為癌癥的免疫治療提供新的靶點和策略。1.3研究方法與技術路線本研究將綜合運用多種研究方法，從多個層面深入探究WNT/β-catenin信號通路在不同癌癥發生中的作用。文獻綜述是研究的重要基礎，通過全面搜集和深入分析國內外相關領域的權威文獻，包括學術期刊論文、學位論文、研究報告等，梳理WNT/β-catenin信號通路的基本理論、研究現狀以及在不同癌癥中的研究進展。利用WebofScience、PubMed、中國知網等專業數據庫，以“WNT/β-catenin信號通路”“癌癥發生”“結直腸癌”“肝癌”“乳腺癌”“卵巢癌”等為關鍵詞進行精確檢索，篩選出近10年的高質量文獻進行系統分析，從而全面了解該領域的研究動態和發展趨勢，為后續研究提供堅實的理論支撐。細胞實驗是本研究的關鍵環節之一。選取結直腸癌細胞系（如HT-29、SW480等）、肝癌細胞系（如HepG2、Huh7等）、乳腺癌細胞系（如MCF-7、MDA-MB-231等）和卵巢癌細胞系（如SK-OV-3、A2780等）作為研究對象。采用基因編輯技術，如CRISPR/Cas9系統，對細胞中WNT/β-catenin信號通路的關鍵基因（如β-catenin、APC等）進行敲除或過表達，構建穩定的細胞模型。通過CCK-8法、EdU染色法等檢測細胞增殖能力的變化；利用Transwell實驗、劃痕實驗等評估細胞遷移和侵襲能力；運用流式細胞術分析細胞周期和凋亡情況。例如，在結直腸癌細胞系HT-29中，通過CRISPR/Cas9技術敲除APC基因，觀察β-catenin蛋白的積累和核轉位情況，以及細胞增殖、遷移和侵襲能力的變化，從而深入探究WNT/β-catenin信號通路對結直腸癌細胞生物學行為的影響。動物模型實驗將進一步驗證細胞實驗的結果，并為研究WNT/β-catenin信號通路在體內環境下對癌癥發生的作用提供依據。建立結直腸癌、肝癌、乳腺癌和卵巢癌的小鼠模型，如通過皮下注射癌細胞、原位移植癌細胞等方法構建腫瘤模型。對實驗動物進行分組，分別給予不同的處理，如激活或抑制WNT/β-catenin信號通路。定期觀察小鼠的腫瘤生長情況，測量腫瘤體積和重量。實驗結束后，處死小鼠，取腫瘤組織進行病理分析、免疫組化檢測、Westernblot檢測等，分析WNT/β-catenin信號通路相關分子的表達變化以及腫瘤細胞的增殖、凋亡、轉移等情況。例如，在肝癌小鼠模型中，給予WNT/β-catenin信號通路抑制劑處理，觀察腫瘤生長速度、腫瘤組織中相關基因和蛋白的表達變化，以及腫瘤細胞的凋亡情況，從而評估該信號通路抑制劑對肝癌的治療效果。臨床樣本分析將從實際臨床病例出發，深入研究WNT/β-catenin信號通路與癌癥發生發展的關系。收集結直腸癌、肝癌、乳腺癌和卵巢癌患者的手術切除腫瘤組織及相應的癌旁正常組織，同時收集患者的臨床資料，包括年齡、性別、腫瘤分期、病理類型、治療方案和預后等信息。運用免疫組化、熒光原位雜交（FISH）、實時熒光定量PCR（qRT-PCR）、Westernblot等技術，檢測WNT/β-catenin信號通路相關分子在臨床樣本中的表達水平，并分析其與患者臨床病理特征和預后的相關性。例如，通過免疫組化檢測乳腺癌患者腫瘤組織中β-catenin的表達水平，分析其與腫瘤分期、淋巴結轉移情況以及患者生存率的關系，為乳腺癌的臨床診斷和預后評估提供新的指標。本研究的技術路線如下：首先，對WNT/β-catenin信號通路的相關文獻進行全面綜述，深入了解該信號通路的結構、功能和調控機制，以及在不同癌癥中的研究現狀，為后續研究提供理論基礎。然后，進行細胞實驗，通過基因編輯技術構建WNT/β-catenin信號通路異常的細胞模型，研究該信號通路對腫瘤細胞增殖、遷移、侵襲、凋亡等生物學行為的影響，篩選出關鍵的信號分子和調控節點。接著，建立動物模型，在體內環境下驗證細胞實驗的結果，進一步探究WNT/β-catenin信號通路在癌癥發生發展中的作用機制，評估相關治療策略的有效性和安全性。同時，收集臨床樣本，分析WNT/β-catenin信號通路相關分子在臨床樣本中的表達情況，探討其與患者臨床病理特征和預后的相關性，為癌癥的臨床診斷、治療和預后評估提供依據。最后，綜合以上研究結果，總結WNT/β-catenin信號通路在不同癌癥發生中的作用機制，提出新的治療靶點和策略，為癌癥的防治提供理論支持和實踐指導。二、WNT/β-catenin信號通路概述2.1信號通路的組成與結構2.1.1Wnt蛋白家族Wnt蛋白家族是一類分泌型糖蛋白，在生物進化過程中高度保守。目前，在人類基因組中已鑒定出19種Wnt蛋白成員，如Wnt1、Wnt2、Wnt3a等。這些成員在結構上具有相似性，均包含一個N末端信號肽、一個高度保守的WNT結構域以及一個C末端結構域。其中，WNT結構域含有16個保守的半胱氨酸殘基，這些半胱氨酸殘基形成的二硫鍵對于維持Wnt蛋白的結構穩定性和功能活性至關重要。Wnt蛋白的分泌機制較為復雜，涉及多個關鍵步驟。首先，Wnt蛋白在細胞內合成后，會在內質網中進行棕櫚酰化修飾，這一修飾過程由膜結合的O-?；D移酶Porcupine（PORCN）催化完成。棕櫚?；揎棇τ赪nt蛋白的正確折疊、穩定性以及與受體的結合能力都具有重要影響。例如，研究發現，當PORCN基因發生突變時，Wnt蛋白無法進行棕櫚酰化修飾，導致其滯留在內質網中，無法正常分泌到細胞外。經過棕櫚?；揎椀腤nt蛋白會與一種名為Wntless（Wls）的七次跨膜蛋白結合。Wls蛋白作為分選受體，能夠將Wnt蛋白從高爾基體轉運到細胞膜上，進而分泌到細胞外。在秀麗隱桿線蟲中的研究表明，逆轉錄酶是Wnt通路的必要組分之一，其功能是將被內吞的跨膜蛋白Wls特異性地逆行轉運回反面高爾基體網絡（TGN），使其不被溶酶體降解，從而實現對Wls轉運體的重復利用。在胚胎發育過程中，Wnt蛋白發揮著不可或缺的作用。以神經管的形成過程為例，Wnt蛋白通過自分泌或旁分泌的方式作用于周圍細胞，激活WNT/β-catenin信號通路，調控神經干細胞的增殖和分化，確保神經管能夠正常發育。若Wnt蛋白的表達或功能異常，可能導致神經管畸形等嚴重發育缺陷。在成體組織中，Wnt蛋白也參與維持組織穩態。在腸道上皮組織中，Wnt蛋白能夠促進腸道干細胞的增殖和分化，產生新的腸道上皮細胞，替換受損或衰老的細胞，從而維持腸道上皮組織的正常結構和功能。2.1.2受體與共受體Frizzled（Fz）受體是WNT/β-catenin信號通路中的關鍵受體，屬于G蛋白偶聯受體家族。在哺乳動物中，已發現10種Frizzled受體（Fz1-Fz10）。Fz受體的N端位于胞外區，其上有一個富含半胱氨酸的結構域（CRD），CRD上存在許多Wnt蛋白結合位點，與Wnt蛋白相互作用。CRD的疏水槽便是Wnt蛋白上脂質的結合位點，這種特異性的結合方式使得一個Wnt蛋白可以與多個Fz蛋白結合。Fz受體的C端位于胞內區，通過與下游的Dishevelled（Dsh）蛋白相互作用，將信號進一步傳遞下去。低密度脂蛋白受體相關蛋白5/6（LRP5/6）是WNT/β-catenin信號通路的共受體，與Fz受體共同發揮作用。LRP5/6是單次跨膜蛋白，其胞外區含有多個富含半胱氨酸的重復序列，能夠與Wnt蛋白和Fz受體相互結合，形成Wnt-Fz-LRP5/6復合物。當Wnt蛋白與Fz受體和LRP5/6共受體結合后，會引起受體蛋白構象改變，招募Dsh蛋白到細胞膜附近。Dsh蛋白通過其DIX結構域與Axin蛋白相互作用，導致Axin蛋白與LRP5/6結合，進而使β-catenin降解復合物解體。在這個過程中，GSK3和CK1γ兩種蛋白激酶發揮著重要的調控作用。它們可以調控LRP6胞質內尾部發生磷酸化，進一步促進Axin與LRP6結合。研究表明，當LRP6的磷酸化位點發生突變時，會影響WNT/β-catenin信號通路的激活，導致相關生物學過程異常。2.1.3β-catenin的結構與功能β-catenin是WNT/β-catenin信號通路的核心分子，具有雙重功能。從結構上看，β-catenin由781個氨基酸組成，包括N末端結構域、C末端結構域和包含12個armadillo重復序列（殘基141?664）的中央armadillo重復結構域（ARD）。其中，N末端和C末端結構域在很大程度上是非結構化的，并不像armadillo重復結構域那樣保守。在靜止細胞中，β-catenin主要位于細胞膜上，與E-cadherin的胞質區結合，形成細胞-細胞黏附組件，協助E-cadherin發揮細胞粘附功能，抑制腫瘤浸潤、轉移。此時，β-catenin的這種定位和功能對于維持細胞間的正常連接和組織結構的穩定性至關重要。例如，在正常的上皮組織中，β-catenin與E-cadherin的結合能夠確保上皮細胞緊密排列，防止腫瘤細胞的侵襲和轉移。當WNT/β-catenin信號通路被激活時，β-catenin會發生一系列變化。在沒有Wnt配體的情況下，β-catenin會與由軸抑制蛋白（Axin）、腫瘤抑制性腺瘤性大腸息肉病（APC）、酪蛋白激酶1α（CK1α）、糖原合酶激酶-3β（GSK-3β）、E3泛素連接酶β-TrCP和凌亂蛋白（DVL）形成的復合物結合，其N端結構域S33、S45、S37和T41被CK1α和GSK-3β磷酸化。磷酸化后的β-catenin被β-TrCP泛素化，從而促進了β-catenin的蛋白酶體降解。當Wnt配體與Fz受體和LRP5/6共受體結合后，激活DVL，導致LRP6的磷酸化和Axin1的募集，從而抑制β-catenin的磷酸化和隨后的蛋白酶體降解。β-catenin在細胞質中積聚并易位到細胞核，與T細胞因子（TCF）或淋巴增強子結合因子（LEF）和幾種輔助因子，包括B細胞淋巴瘤9（BCL9）、cAMP反應元件結合蛋白（CREB）結合蛋白（CBP）、E1A結合蛋白300Da（p300）和Pygopus（Pygo1或2）等結合，激活Wnt靶標基因的轉錄，調節細胞增殖、遷移、存活、化療耐藥性和腫瘤免疫逃避等過程。在腫瘤發生過程中，β-catenin的異常激活或突變常常導致腫瘤的發生和發展。在結直腸癌中，約80%的病例存在WNT/β-catenin信號通路的異常，主要表現為APC基因的突變，導致β-catenin蛋白無法正常降解，在細胞質內大量聚集并轉移至細胞核內，與TCF/LEF等轉錄因子形成復合物，激活下游靶基因，如c-Myc、CyclinD1等，促進腫瘤細胞的增殖、遷移和侵襲。2.2信號通路的激活機制2.2.1經典激活途徑在經典的WNT/β-catenin信號通路激活過程中，Wnt配體發揮著起始信號的關鍵作用。當細胞外存在Wnt配體時，如Wnt1、Wnt3a等，它們會與細胞表面的Frizzled（Fz）受體以及低密度脂蛋白受體相關蛋白5/6（LRP5/6）共受體相結合。這種結合是高度特異性的，Wnt蛋白的特定結構域與Fz受體的富含半胱氨酸結構域（CRD）以及LRP5/6的相應結合位點相互作用，形成穩定的Wnt-Fz-LRP5/6復合物。這一復合物的形成引發了一系列關鍵的細胞內事件。Fz受體招募Dishevelled（Dsh）蛋白，Dsh蛋白被激活后，會抑制由軸抑制蛋白（Axin）、腫瘤抑制性腺瘤性大腸息肉病（APC）、酪蛋白激酶1α（CK1α）和糖原合酶激酶-3β（GSK-3β）組成的β-catenin降解復合物的活性。具體來說，Dsh蛋白通過其獨特的結構域與Axin蛋白相互作用，改變Axin蛋白的構象，使其無法有效地參與β-catenin的磷酸化和降解過程。在正常情況下，即沒有Wnt信號時，β-catenin會與β-catenin降解復合物結合。在這個復合物中，CK1α首先對β-catenin的N端結構域中的特定氨基酸位點（如S45）進行磷酸化，隨后GSK-3β進一步對β-catenin的S33、S37和T41位點進行磷酸化。磷酸化后的β-catenin會被E3泛素連接酶β-TrCP識別并結合，進而被泛素化修飾。泛素化的β-catenin最終被26S蛋白酶體識別并降解，從而維持細胞內β-catenin的低水平狀態。當Wnt信號通路被激活后，β-catenin降解復合物的功能受到抑制，β-catenin的磷酸化和降解過程被阻斷。β-catenin在細胞質中逐漸積累，濃度不斷升高。隨著β-catenin在細胞質中的積聚，它會發生核轉位，進入細胞核內。β-catenin進入細胞核的機制較為復雜，目前認為可能涉及與一些核轉運蛋白的相互作用，如importin家族成員等，通過它們的協助，β-catenin能夠穿過核膜進入細胞核。在細胞核內，β-catenin與T細胞因子（TCF）或淋巴增強子結合因子（LEF）等轉錄因子相結合。這種結合是通過β-catenin的armadillo重復結構域與TCF/LEF的特定結構域相互作用實現的。結合后的β-catenin-TCF/LEF復合物進一步招募其他輔助因子，包括B細胞淋巴瘤9（BCL9）、cAMP反應元件結合蛋白（CREB）結合蛋白（CBP）、E1A結合蛋白300Da（p300）和Pygopus（Pygo1或2）等。這些輔助因子與β-catenin-TCF/LEF復合物相互協作，共同調節Wnt靶基因的轉錄過程。它們通過與染色質相互作用，改變染色質的結構，使轉錄機器更容易接近Wnt靶基因的啟動子區域，從而激活Wnt靶基因的轉錄，如c-Myc、CyclinD1等。這些靶基因的表達產物在細胞增殖、分化、遷移等生物學過程中發揮著重要作用，進而影響細胞的命運和功能。2.2.2非經典激活途徑非經典WNT/β-catenin信號通路主要包括平面細胞極性（PCP）途徑和Wnt/Ca2?途徑，它們與經典途徑相互補充，共同調節細胞的生物學行為。平面細胞極性途徑在調控細胞極性和組織形態發生方面發揮著重要作用。當Wnt配體（如Wnt5a、Wnt11）與Fz受體或其共受體（如ROR-Frizzled）結合后，會引發一系列級聯反應。結合后的受體會募集并激活Dvl蛋白，Dvl蛋白通過不同的分子機制調節細胞骨架的重排和基因轉錄。一方面，Dvl蛋白通過與Daam1相互作用，介導Rho的激活，Rho的激活又進一步激活Rho激酶（ROCK）。ROCK通過磷酸化肌球蛋白輕鏈（MLC）等細胞骨架相關蛋白，調節細胞骨架的收縮和重組，從而影響細胞的極性和遷移。另一方面，Dvl蛋白還介導了Rac的激活，Rac激活c-Jun氨基末端激酶（JNK），JNK磷酸化c-Jun和CapZIP等轉錄因子，然后c-Jun進入細胞核刺激基因轉錄，這些基因的表達產物參與調節細胞的極性和形態發生。此外，在PCP途徑中，Smurf泛素化Prickle（一種通常抑制Wnt/PCP信號傳導的蛋白質），Prickle的分解使Dvl能夠與DAAM結合，進一步促進信號傳導。PCP途徑與經典WNT/β-catenin信號通路存在相互拮抗的關系，例如，優先激活PCP信號的Wnt5a會競爭并抑制Wnt3a與Frizzled2的結合，從而抑制了β-catenin依賴性途徑。Wnt/Ca2?途徑則主要通過調節細胞內鈣離子濃度來影響細胞的生物學行為。當Wnt與Fz受體結合后，會導致G蛋白介導的磷脂酶C（PLC）激活。PLC催化磷脂酰肌醇-4,5-二磷酸（PIP?）水解，生成二酰基甘油（DAG）和1,4,5-三磷酸肌醇（IP?）。IP?與內質網上的IP?受體（InsP?R）結合，導致內質網中儲存的Ca2?釋放到細胞質中，使胞質Ca2?濃度升高。DAG與Ca2?一起激活蛋白激酶C（PKC），PKC可以刺激小GTPaseCdc42，從而導致肌動蛋白聚合，促進細胞極化和遷移。同時，升高的Ca2?還會激活鈣調神經磷酸酶，鈣調神經磷酸酶使活化T細胞核因子（NFAT）去磷酸化，去磷酸化的NFAT進入細胞核，激活其靶基因的轉錄。此外，Ca2?還可以激活鈣調蛋白依賴性激酶II（CamKII），CamKII激活的TAK1-NLK可通過TCF拮抗Wnt/β-catenin信號傳導。Wnt/Ca2?途徑在胚胎發育、細胞粘附以及腫瘤細胞的遷移和侵襲等過程中都具有重要作用。2.3信號通路的調控機制2.3.1正調控因子R-spondin（Rspo）蛋白家族是WNT/β-catenin信號通路的重要正調控因子。Rspo蛋白家族包括Rspo1、Rspo2、Rspo3和Rspo4四個成員，它們在結構上具有相似性，N端都具有2個furin結構域和1個血栓調節結構域。Rspo蛋白通過與富含亮氨酸基序的G蛋白偶聯受體（Lgrs）家族成員Lgr4、Lgr5和Lgr6相互作用，來增強Wnt信號。Lgr4、Lgr5和Lgr6是7次跨膜蛋白，它們可以駐留在Frizzled/LRP受體復合物中，作為Rspo蛋白的受體分子。當Rspo蛋白與Lgr4/5/6結合后，會招募E3泛素連接酶ZNRF3或RNF43到細胞膜上。ZNRF3和RNF43能夠催化Frizzled受體的泛素化修飾，從而促進Frizzled受體的內吞和降解。然而，Rspo蛋白與Lgr4/5/6的結合可以抑制ZNRF3或RNF43對Frizzled受體的泛素化作用，穩定Frizzled受體，進而增強Wnt信號傳導。研究表明，在腸道干細胞中，Rspo3與Lgr5結合，抑制ZNRF3對Frizzled受體的泛素化，維持Frizzled受體的穩定，增強Wnt信號，促進腸道干細胞的增殖和自我更新。此外，Rspo蛋白還可以通過與其他分子相互作用來調節Wnt信號通路。在某些情況下，Rspo蛋白可以與Wnt蛋白協同作用，增強Wnt信號的傳遞。Rspo1和Wnt3a共同作用于小鼠胚胎干細胞時，能夠更有效地激活WNT/β-catenin信號通路，促進細胞的增殖和分化。Norrin也是WNT/β-catenin信號通路的正調控因子，它在視網膜血管形成中發揮著重要作用。Norrin通過與卷曲蛋白家族成員4（Frizzled-4）及低密度脂蛋白受體相關蛋白5（Lrp5）結合，激活Wnt通路。在視網膜血管內皮細胞中，Norrin與Frizzled-4和Lrp5形成復合物，激活下游的信號傳導，促進血管內皮細胞的增殖、遷移和管腔形成，從而參與視網膜血管的發育。研究發現，在Norrin基因敲除的小鼠中，視網膜血管發育異常，出現血管分支減少、血管密度降低等現象，這表明Norrin對于視網膜血管的正常發育至關重要。此外，一些轉錄因子和輔助因子也可以作為WNT/β-catenin信號通路的正調控因子。B細胞淋巴瘤9（BCL9）和Pygopus（Pygo）是β-catenin在細胞核內的重要輔助因子，它們與β-catenin和T細胞因子（TCF）/淋巴增強因子（LEF）形成復合物，增強下游靶基因的轉錄活性。BCL9和Pygo通過與染色質修飾酶相互作用，改變染色質的結構，使轉錄機器更容易接近Wnt靶基因的啟動子區域，從而促進Wnt靶基因的表達。在結直腸癌中，BCL9和Pygo的高表達與腫瘤的增殖、侵襲和轉移密切相關，抑制BCL9和Pygo的表達可以顯著降低腫瘤細胞的增殖和遷移能力。2.3.2負調控因子Dickkopf（Dkk）蛋白家族是WNT/β-catenin信號通路的重要負調控因子。Dkk蛋白家族主要包括Dkk1、Dkk2、Dkk3和Dkk4四個成員。Dkk蛋白通過與低密度脂蛋白受體相關蛋白5/6（LRP5/6）結合，抑制Wnt信號的傳導。Dkk蛋白含有兩個富含半胱氨酸的結構域，其中一個結構域可以與LRP5/6結合，另一個結構域可以與跨膜蛋白Kremen1或Kremen2結合，形成Dkk-LRP5/6-Kremen復合物。這種復合物的形成會導致LRP5/6的內吞和降解，從而阻斷Wnt信號通路。在胚胎發育過程中，Dkk1在頭部發育區域高表達，它通過抑制Wnt信號，阻止頭部區域的細胞過度增殖和分化，確保頭部的正常發育。研究發現，在Dkk1基因敲除的小鼠中，頭部發育異常，出現頭部增大、神經管畸形等現象。分泌型卷曲相關蛋白（SFRP）家族也是Wnt信號通路的負調控因子。SFRP家族成員含有一個與Frizzled受體胞外富含半胱氨酸結構域（CRD）相似的結構域，能夠與Wnt蛋白競爭性結合，從而抑制Wnt信號。SFRP蛋白可以直接與Wnt蛋白結合，阻止Wnt蛋白與Frizzled受體結合，阻斷信號傳導。在乳腺癌細胞中，SFRP1的表達水平降低，導致Wnt信號通路異常激活，促進腫瘤細胞的增殖和遷移。通過外源性表達SFRP1，可以抑制Wnt信號，降低腫瘤細胞的增殖和遷移能力。Wnt抑制因子（WIF）也是一種重要的負調控因子。WIF含有一個保守的C末端結構域，能夠與Wnt蛋白結合，抑制Wnt信號。WIF與Wnt蛋白的結合親和力較高，它可以特異性地識別并結合Wnt蛋白，阻止Wnt蛋白與受體結合，從而抑制Wnt信號通路。在肝癌細胞中，WIF的表達缺失與Wnt信號通路的激活密切相關，恢復WIF的表達可以抑制Wnt信號，減少腫瘤細胞的增殖和侵襲。此外，一些microRNA（miRNA）也可以作為WNT/β-catenin信號通路的負調控因子。miR-199b-3p可以與CCDC88A的3'非翻譯區（UTR）結合，下調CCDC88A的表達水平，抑制EMT和Wnt/β-catenin信號通路。CCDC88A是Wnt信號通路中的一個重要分子，它參與調節β-catenin的穩定性和核轉位。miR-199b-3p通過抑制CCDC88A的表達，減少β-catenin的核轉位，從而抑制Wnt信號通路，介導其對腫瘤細胞增殖和侵襲的抑瘤作用。三、WNT/β-catenin信號通路在常見癌癥中的作用3.1結直腸癌3.1.1信號通路異常激活的機制結直腸癌是消化系統常見的惡性腫瘤之一，其發病率和死亡率在全球范圍內均位居前列。近年來，隨著生活方式和飲食習慣的改變，結直腸癌的發病率呈逐年上升趨勢，嚴重威脅著人類的健康。大量研究表明，WNT/β-catenin信號通路的異常激活在結直腸癌的發生發展過程中起著關鍵作用。在結直腸癌中，約80%的病例存在WNT/β-catenin信號通路的異常，其中APC基因突變是導致該信號通路異常激活的主要原因之一。APC基因位于染色體5q21-22，全長約10kb，包含15個外顯子和14個內含子。它編碼的APC蛋白是一種多功能蛋白，在細胞中具有多種重要功能，包括調控細胞增殖、分化和凋亡，參與細胞黏附和遷移，以及參與Wnt信號通路的調控等。APC蛋白的C末端含有兩個20氨基酸重復序列，稱為APC重復域，該重復域與β-catenin蛋白相互作用，抑制β-catenin蛋白的活性。正常情況下，APC蛋白作為腫瘤抑制蛋白，能夠與β-catenin形成復合物，促使β-catenin進入β-catenin降解復合體。在這個復合體中，酪蛋白激酶1α（CK1α）首先對β-catenin的N端結構域中的絲氨酸45（S45）進行磷酸化，隨后糖原合酶激酶-3β（GSK-3β）進一步對β-catenin的絲氨酸33（S33）、絲氨酸37（S37）和蘇氨酸41（T41）位點進行磷酸化。磷酸化后的β-catenin會被E3泛素連接酶β-TrCP識別并結合，進而被泛素化修飾，最終被26S蛋白酶體識別并降解，從而維持細胞內β-catenin的低水平狀態。當APC基因發生突變時，其編碼的APC蛋白功能異常，無法有效地與β-catenin相互作用并促進其降解。APC基因突變主要包括缺失突變、插入突變、點突變等，其中缺失突變是最常見的類型，約占APC基因突變的60%以上。這些突變導致APC蛋白的結構和功能發生改變，使其失去對β-catenin的抑制作用。β-catenin無法正常降解，在細胞質內大量積累。隨著β-catenin在細胞質中的積聚，它會發生核轉位，進入細胞核內。在細胞核內，β-catenin與T細胞因子（TCF）或淋巴增強子結合因子（LEF）等轉錄因子相結合，形成β-catenin-TCF/LEF復合物。該復合物進一步招募其他輔助因子，包括B細胞淋巴瘤9（BCL9）、cAMP反應元件結合蛋白（CREB）結合蛋白（CBP）、E1A結合蛋白300Da（p300）和Pygopus（Pygo1或2）等。這些輔助因子與β-catenin-TCF/LEF復合物相互協作，共同調節Wnt靶基因的轉錄過程。它們通過與染色質相互作用，改變染色質的結構，使轉錄機器更容易接近Wnt靶基因的啟動子區域，從而激活Wnt靶基因的轉錄，如c-Myc、CyclinD1等。這些靶基因的表達產物在細胞增殖、分化、遷移等生物學過程中發揮著重要作用，進而促進結直腸癌細胞的增殖、侵襲和轉移。除了APC基因突變外，β-catenin基因本身的突變也可能導致WNT/β-catenin信號通路的異常激活。β-catenin基因的突變主要發生在其N端的磷酸化位點附近，使得β-catenin蛋白無法被正常磷酸化和降解。一些研究還發現，Wnt配體的過表達、Frizzled受體的異常激活以及其他信號通路與WNT/β-catenin信號通路的交叉對話等，也可能導致該信號通路在結直腸癌中異常激活。3.1.2對癌細胞生物學行為的影響WNT/β-catenin信號通路的異常激活對結直腸癌細胞的生物學行為產生了多方面的影響，包括細胞增殖、凋亡、遷移和侵襲能力等。在細胞增殖方面，WNT/β-catenin信號通路的異常激活能夠顯著促進結直腸癌細胞的增殖。當該信號通路激活后，β-catenin與TCF/LEF等轉錄因子結合，激活下游靶基因c-Myc和CyclinD1的表達。c-Myc是一種重要的原癌基因，它參與調控細胞的增殖、分化和凋亡等過程。c-Myc的過表達能夠促進細胞周期的進展，使細胞從G1期進入S期，加速細胞的增殖。CyclinD1是細胞周期蛋白家族的成員之一，它與細胞周期蛋白依賴性激酶4（CDK4）或CDK6結合，形成CyclinD1-CDK4/6復合物。該復合物能夠磷酸化視網膜母細胞瘤蛋白（Rb），使其失去對轉錄因子E2F的抑制作用，從而促進E2F介導的基因轉錄，推動細胞周期的進程，促進細胞增殖。研究表明，在結直腸癌細胞系中，通過抑制WNT/β-catenin信號通路，能夠顯著降低c-Myc和CyclinD1的表達水平，抑制細胞的增殖能力。利用RNA干擾技術沉默β-catenin基因的表達，可導致結直腸癌細胞中c-Myc和CyclinD1的表達下調，細胞增殖受到抑制。在細胞凋亡方面，WNT/β-catenin信號通路的異常激活能夠抑制結直腸癌細胞的凋亡。正常情況下，細胞內存在著凋亡信號通路，當細胞受到外界刺激或內部損傷時，凋亡信號通路被激活，促使細胞發生凋亡。然而，在WNT/β-catenin信號通路異常激活的結直腸癌細胞中，該信號通路通過調節相關基因的表達，抑制凋亡信號通路的激活。具體來說，WNT/β-catenin信號通路激活后，β-catenin與TCF/LEF結合，激活下游靶基因Survivin的表達。Survivin是一種凋亡抑制蛋白，它能夠抑制半胱天冬酶（caspase）的活性，從而阻斷細胞凋亡的進程。Survivin還可以與細胞周期蛋白依賴性激酶（CDK）相互作用，調節細胞周期的進程，進一步促進細胞的存活和增殖。研究發現，在結直腸癌細胞中，Survivin的高表達與WNT/β-catenin信號通路的激活密切相關，抑制Survivin的表達能夠增強細胞對凋亡誘導劑的敏感性，促進細胞凋亡。通過RNA干擾技術下調Survivin的表達，可使結直腸癌細胞對化療藥物的敏感性增加，凋亡率升高。在細胞遷移和侵襲能力方面，WNT/β-catenin信號通路的異常激活能夠顯著增強結直腸癌細胞的遷移和侵襲能力。細胞遷移和侵襲是腫瘤轉移的關鍵步驟，腫瘤細胞通過遷移和侵襲突破基底膜，進入周圍組織和血管，進而發生遠處轉移。WNT/β-catenin信號通路通過多種機制促進結直腸癌細胞的遷移和侵襲。該信號通路激活后，β-catenin與TCF/LEF結合，激活下游靶基因基質金屬蛋白酶（MMPs）的表達。MMPs是一類鋅依賴的內肽酶，能夠降解細胞外基質中的各種成分，如膠原蛋白、層粘連蛋白和纖連蛋白等，從而破壞細胞外基質的結構，為腫瘤細胞的遷移和侵襲提供空間。MMP-7和MMP-9在結直腸癌組織中高表達，且與腫瘤的侵襲和轉移密切相關。WNT/β-catenin信號通路還可以通過調節上皮間質轉化（EMT）過程來促進結直腸癌細胞的遷移和侵襲。EMT是指上皮細胞失去極性和細胞間連接，獲得間質細胞特性的過程。在EMT過程中，上皮細胞標志物E-cadherin的表達下調，間質細胞標志物N-cadherin和Vimentin的表達上調。E-cadherin是一種重要的細胞黏附分子，它能夠介導上皮細胞之間的黏附，維持上皮組織的完整性。E-cadherin表達下調會導致細胞間黏附力減弱，使細胞更容易發生遷移和侵襲。N-cadherin和Vimentin則參與細胞骨架的重組和細胞運動的調節，促進細胞的遷移和侵襲。研究表明，在結直腸癌細胞中，激活WNT/β-catenin信號通路能夠誘導EMT過程，增強細胞的遷移和侵襲能力；而抑制該信號通路則能夠抑制EMT過程，降低細胞的遷移和侵襲能力。通過過表達β-catenin，可誘導結直腸癌細胞發生EMT，使其遷移和侵襲能力增強；而使用WNT/β-catenin信號通路抑制劑處理細胞，則能夠抑制EMT的發生，減少細胞的遷移和侵襲。3.1.3臨床意義與治療靶點WNT/β-catenin信號通路在結直腸癌中具有重要的臨床意義，它不僅可以作為結直腸癌診斷的標志物和預后評估的指標，還為結直腸癌的治療提供了潛在的靶點。在診斷方面，檢測WNT/β-catenin信號通路相關分子的表達水平或突變情況，有助于結直腸癌的早期診斷。如前所述，約80%的結直腸癌患者存在APC基因突變，導致β-catenin蛋白的積累和核轉位。通過檢測腫瘤組織中APC基因的突變情況以及β-catenin蛋白的表達和定位，可輔助結直腸癌的診斷。免疫組化技術可以檢測β-catenin蛋白在細胞膜、細胞質和細胞核中的表達情況，當β-catenin在細胞質和細胞核中異常高表達時，提示WNT/β-catenin信號通路的異常激活，可能與結直腸癌的發生相關。檢測Wnt配體、Frizzled受體等信號通路其他相關分子的表達水平，也可能為結直腸癌的診斷提供參考。在預后評估方面，WNT/β-catenin信號通路的異常激活與結直腸癌患者的預后密切相關。研究表明，APC基因突變陽性的結直腸癌患者預后往往較差，其腫瘤的復發率和轉移率較高，生存率較低。β-catenin在細胞核中的高表達也與結直腸癌患者的不良預后相關。這是因為WNT/β-catenin信號通路的異常激活會促進腫瘤細胞的增殖、侵襲和轉移，增加腫瘤的惡性程度。通過檢測WNT/β-catenin信號通路相關分子的表達情況，可對結直腸癌患者的預后進行評估，為臨床治療方案的選擇提供依據。對于WNT/β-catenin信號通路異常激活的患者，可能需要更積極的治療策略，以提高患者的生存率和生活質量。在治療靶點方面，WNT/β-catenin信號通路為結直腸癌的治療提供了多個潛在的靶點。針對Wnt配體與受體結合的環節，研發Wnt蛋白抗體或小分子抑制劑，阻斷Wnt配體與Frizzled受體和LRP5/6共受體的結合，從而抑制WNT/β-catenin信號通路的激活。一些研究已經開發出針對Wnt蛋白的單克隆抗體，在體外實驗和動物模型中顯示出一定的抗腫瘤活性。針對β-catenin蛋白的降解環節，通過調節β-catenin降解復合體的活性，促進β-catenin的降解。可以開發針對GSK-3β的激活劑，增強其對β-catenin的磷酸化作用，促進β-catenin的降解；或者開發針對β-TrCP的調節劑，增強其對磷酸化β-catenin的識別和泛素化作用，加速β-catenin的降解。針對β-catenin與轉錄因子結合的環節，研發能夠阻斷β-catenin與TCF/LEF結合的小分子抑制劑或核酸適配體，抑制下游靶基因的轉錄激活。一些研究已經發現了一些能夠與β-catenin結合并阻斷其與TCF/LEF相互作用的小分子化合物，這些化合物在細胞實驗和動物模型中表現出抑制結直腸癌細胞生長和轉移的作用。針對WNT/β-catenin信號通路的下游靶基因，開發特異性的抑制劑，抑制腫瘤細胞的增殖、侵襲和轉移。針對c-Myc和CyclinD1等靶基因，開發相應的小分子抑制劑或RNA干擾藥物，抑制它們的表達和功能，從而抑制腫瘤細胞的增殖。針對MMPs等靶基因，開發MMPs抑制劑，抑制腫瘤細胞對細胞外基質的降解，減少腫瘤細胞的遷移和侵襲。盡管WNT/β-catenin信號通路為結直腸癌的治療提供了潛在的靶點，但目前針對該信號通路的治療方法仍面臨一些挑戰。該信號通路在正常組織中也發揮著重要的生理功能，對其進行抑制可能會產生一定的副作用。WNT/β-catenin信號通路與其他信號通路之間存在復雜的交叉對話，單一靶點的抑制可能無法完全阻斷腫瘤細胞的生長和轉移。因此，未來需要進一步深入研究WNT/β-catenin信號通路的調控機制，開發更加特異性和有效的治療方法，以提高結直腸癌的治療效果。3.2乳腺癌3.2.1不同亞型乳腺癌中的作用差異乳腺癌是女性最常見的惡性腫瘤之一，其發病率在全球范圍內呈上升趨勢，嚴重威脅著女性的健康。根據免疫組化指標，乳腺癌可分為雌激素受體陽性（ER+）、HER2陽性（HER2+）和三陰性乳腺癌（TNBC）等亞型，不同亞型乳腺癌在生物學行為、臨床特征和預后方面存在顯著差異。近年來，研究發現WNT/β-catenin信號通路在不同亞型乳腺癌中的激活狀態和作用存在差異，這對于深入理解乳腺癌的發病機制和制定個性化治療策略具有重要意義。在雌激素受體陽性（ER+）乳腺癌中，WNT/β-catenin信號通路的激活與雌激素受體（ER）信號通路存在復雜的相互作用。ER是一種核受體，它與雌激素結合后，可調節下游基因的轉錄，在ER+乳腺癌的發生發展中起著關鍵作用。一些研究表明，WNT/β-catenin信號通路的激活可以促進ER+乳腺癌細胞的增殖和存活。當Wnt配體與受體結合激活WNT/β-catenin信號通路后，β-catenin進入細胞核與TCF/LEF等轉錄因子結合，激活下游靶基因的轉錄，其中一些靶基因可能與ER信號通路相互作用，增強ER信號通路的活性，從而促進乳腺癌細胞的增殖。研究發現，在ER+乳腺癌細胞系中，激活WNT/β-catenin信號通路可上調ERα的表達，增強雌激素對乳腺癌細胞的促增殖作用。ER信號通路也可以調節WNT/β-catenin信號通路的活性。雌激素與ER結合后，可通過調節相關基因的表達，影響WNT/β-catenin信號通路中關鍵分子的表達和功能。雌激素可以誘導Axin2的表達，Axin2是WNT/β-catenin信號通路的負反饋調節因子，它可以促進β-catenin的降解，從而抑制WNT/β-catenin信號通路的活性。這種相互作用使得ER+乳腺癌細胞的增殖和存活受到WNT/β-catenin信號通路和ER信號通路的雙重調控。在HER2陽性（HER2+）乳腺癌中，WNT/β-catenin信號通路的激活與HER2信號通路也存在密切關聯。HER2是一種跨膜受體酪氨酸激酶，在HER2+乳腺癌中，HER2基因通常會發生擴增或過表達，導致HER2信號通路的異常激活，促進乳腺癌細胞的增殖、侵襲和轉移。研究表明，HER2信號通路的激活可以通過多種機制影響WNT/β-catenin信號通路。HER2信號通路激活后，可通過激活下游的PI3K/Akt和MAPK/ERK等信號通路，抑制GSK-3β的活性，從而導致β-catenin的磷酸化和降解減少，使β-catenin在細胞質中積聚并進入細胞核，激活WNT/β-catenin信號通路。HER2信號通路還可以通過調節相關轉錄因子的表達，影響WNT/β-catenin信號通路中關鍵分子的表達。HER2信號通路激活后，可上調Snail的表達，Snail是一種轉錄抑制因子，它可以抑制E-cadherin的表達，促進上皮間質轉化（EMT）過程，同時Snail還可以與β-catenin相互作用，增強WNT/β-catenin信號通路的活性。WNT/β-catenin信號通路的激活也可以反過來影響HER2信號通路。β-catenin進入細胞核后，可與TCF/LEF等轉錄因子結合，激活下游靶基因的轉錄，其中一些靶基因可能參與調節HER2信號通路的活性。研究發現，在HER2+乳腺癌細胞系中，抑制WNT/β-catenin信號通路可降低HER2的表達和活性，抑制乳腺癌細胞的增殖和侵襲。三陰性乳腺癌（TNBC）是一種惡性程度較高的乳腺癌亞型，其特點是缺乏雌激素受體（ER）、孕激素受體（PR）和HER2的表達。由于缺乏有效的治療靶點，TNBC對現有治療方法的反應性較差，預后不良。近年來的研究表明，WNT/β-catenin信號通路在TNBC中異常激活，與TNBC的發生發展密切相關。在TNBC中，WNT/β-catenin信號通路的激活可能通過多種機制促進腫瘤細胞的增殖、侵襲和轉移。β-catenin進入細胞核后，與TCF/LEF等轉錄因子結合，激活下游靶基因的轉錄，如c-Myc、CyclinD1、MMPs等，這些靶基因的表達產物參與調節細胞增殖、細胞周期、細胞遷移和侵襲等生物學過程。研究發現，在TNBC細胞系中，敲低β-catenin的表達可顯著抑制細胞的增殖、遷移和侵襲能力。WNT/β-catenin信號通路還可以通過調節EMT過程促進TNBC細胞的侵襲和轉移。在EMT過程中，上皮細胞標志物E-cadherin的表達下調，間質細胞標志物N-cadherin和Vimentin的表達上調，細胞間黏附力減弱，細胞獲得遷移和侵襲能力。WNT/β-catenin信號通路激活后，可通過調節相關轉錄因子的表達，如Snail、Slug等，促進EMT過程的發生。研究表明，在TNBC細胞中，激活WNT/β-catenin信號通路可誘導EMT過程，增強細胞的侵襲和轉移能力；而抑制該信號通路則能夠抑制EMT過程，降低細胞的侵襲和轉移能力。3.2.2信號通路激活與乳腺癌轉移的關系乳腺癌轉移是導致乳腺癌患者死亡的主要原因之一，深入研究乳腺癌轉移的機制對于提高乳腺癌患者的生存率具有重要意義。近年來的研究表明，WNT/β-catenin信號通路的激活與乳腺癌轉移密切相關，尤其是在三陰性乳腺癌（TNBC）中，該信號通路的異常激活在乳腺癌轉移過程中發揮著關鍵作用。以三陰性乳腺癌為例，miR-221/222通過抑制Wnt/β-catenin信號通路的抑制因子，促進乳腺癌轉移的機制逐漸被揭示。miR-221/222是一種微小RNA，在多種癌癥中表達上調，與腫瘤的發生發展和轉移密切相關。在三陰性乳腺癌中，miR-221/222的高表達與腫瘤的侵襲和轉移能力增強相關。研究發現，miR-221/222可以通過靶向抑制Wnt/β-catenin信號通路的抑制因子，如PTEN、p27Kip1等，間接激活Wnt/β-catenin信號通路，從而促進乳腺癌細胞的轉移。PTEN是一種重要的抑癌基因，它可以通過抑制PI3K/Akt信號通路，發揮抑制細胞增殖、促進細胞凋亡和抑制細胞遷移等作用。在Wnt/β-catenin信號通路中，PTEN可以通過抑制Akt的活性，間接抑制GSK-3β的磷酸化，從而促進β-catenin的降解，抑制Wnt/β-catenin信號通路的激活。研究表明，miR-221/222可以與PTEN的3'非翻譯區（UTR）結合，抑制PTEN的表達。在三陰性乳腺癌細胞系中，過表達miR-221/222可導致PTEN表達下調，Akt活性增強，GSK-3β磷酸化增加，β-catenin降解減少，Wnt/β-catenin信號通路激活，進而促進乳腺癌細胞的遷移和侵襲。p27Kip1是一種細胞周期蛋白依賴性激酶抑制劑，它可以通過抑制細胞周期蛋白依賴性激酶（CDK）的活性，阻止細胞從G1期進入S期，從而抑制細胞增殖。在Wnt/β-catenin信號通路中，p27Kip1可以與β-catenin相互作用，抑制β-catenin的核轉位，從而抑制Wnt/β-catenin信號通路的激活。研究發現，miR-221/222可以靶向抑制p27Kip1的表達。在三陰性乳腺癌細胞中，miR-221/222的高表達導致p27Kip1表達下調，β-catenin核轉位增加，Wnt/β-catenin信號通路激活，促進乳腺癌細胞的增殖和遷移。除了通過抑制PTEN和p27Kip1等抑制因子間接激活Wnt/β-catenin信號通路外，miR-221/222還可能直接作用于Wnt/β-catenin信號通路中的其他分子，促進乳腺癌轉移。有研究表明，miR-221/222可以通過靶向抑制E-cadherin的表達，促進上皮間質轉化（EMT）過程，增強乳腺癌細胞的遷移和侵襲能力。E-cadherin是一種重要的細胞黏附分子，它的表達下調是EMT過程的重要標志之一。在Wnt/β-catenin信號通路中，β-catenin可以與E-cadherin結合，調節細胞間的黏附作用。miR-221/222通過抑制E-cadherin的表達，可能會影響β-catenin與E-cadherin的結合，從而促進β-catenin的核轉位，激活Wnt/β-catenin信號通路，進一步促進乳腺癌細胞的轉移。3.2.3潛在治療策略針對WNT/β-catenin信號通路的乳腺癌治療策略是當前乳腺癌研究的熱點之一，旨在通過阻斷該信號通路的異常激活，抑制乳腺癌細胞的增殖、侵襲和轉移，提高乳腺癌患者的治療效果和生存率。基于對WNT/β-catenin信號通路在乳腺癌發生發展中作用機制的深入理解，研究人員提出了多種潛在的治療策略。針對Wnt配體與受體結合的環節，研發Wnt蛋白抗體或小分子抑制劑，阻斷Wnt配體與Frizzled受體和LRP5/6共受體的結合，從而抑制WNT/β-catenin信號通路的激活。一些研究已經開發出針對Wnt蛋白的單克隆抗體，在體外實驗和動物模型中顯示出一定的抗腫瘤活性。這些抗體可以特異性地結合Wnt蛋白，阻止其與受體結合，從而阻斷信號傳導。然而，由于Wnt蛋白家族成員眾多，且結構相似，開發具有高度特異性的Wnt蛋白抗體仍然面臨挑戰。此外，小分子抑制劑也在研發中，這些小分子可以與Wnt蛋白或受體結合，干擾它們之間的相互作用，抑制信號通路的激活。針對β-catenin蛋白的降解環節，通過調節β-catenin降解復合體的活性，促進β-catenin的降解。可以開發針對GSK-3β的激活劑，增強其對β-catenin的磷酸化作用，促進β-catenin的降解；或者開發針對β-TrCP的調節劑，增強其對磷酸化β-catenin的識別和泛素化作用，加速β-catenin的降解。一些研究發現，某些天然產物或小分子化合物可以激活GSK-3β的活性，從而促進β-catenin的降解。然而，這些化合物在體內的穩定性和有效性還需要進一步研究和驗證。針對β-catenin與轉錄因子結合的環節，研發能夠阻斷β-catenin與TCF/LEF結合的小分子抑制劑或核酸適配體，抑制下游靶基因的轉錄激活。一些研究已經發現了一些能夠與β-catenin結合并阻斷其與TCF/LEF相互作用的小分子化合物，這些化合物在細胞實驗和動物模型中表現出抑制乳腺癌細胞生長和轉移的作用。核酸適配體是一種人工合成的單鏈核酸分子，它可以特異性地與靶分子結合，具有高親和力和高特異性的特點。通過篩選和設計針對β-catenin的核酸適配體，可以有效地阻斷β-catenin與TCF/LEF的結合，抑制WNT/β-catenin信號通路的激活。針對WNT/β-catenin信號通路的下游靶基因，開發特異性的抑制劑，抑制腫瘤細胞的增殖、侵襲和轉移。針對c-Myc和CyclinD1等靶基因，開發相應的小分子抑制劑或RNA干擾藥物，抑制它們的表達和功能，從而抑制腫瘤細胞的增殖。針對MMPs等靶基因，開發MMPs抑制劑，抑制腫瘤細胞對細胞外基質的降解，減少腫瘤細胞的遷移和侵襲。一些小分子抑制劑已經進入臨床試驗階段，取得了一定的療效。然而，由于腫瘤細胞的異質性和耐藥性，單一靶點的抑制可能無法完全阻斷腫瘤細胞的生長和轉移，需要聯合使用多種治療策略。miR-221/222抑制劑與他莫昔芬聯用的治療效果也受到了關注。如前所述，miR-221/222在乳腺癌中高表達，通過抑制Wnt/β-catenin信號通路的抑制因子，促進乳腺癌轉移。他莫昔芬是一種選擇性雌激素受體調節劑，主要用于治療雌激素受體陽性（ER+）乳腺癌。研究表明，miR-221/222抑制劑與他莫昔芬聯用可以增強對ER+乳腺癌細胞的抑制作用。miR-221/222抑制劑可以降低miR-221/222的表達，恢復Wnt/β-catenin信號通路抑制因子的活性，抑制WNT/β-catenin信號通路的激活，從而增強他莫昔芬對ER+乳腺癌細胞的抑制效果。在ER+乳腺癌細胞系中，聯合使用miR-221/222抑制劑和他莫昔芬，可顯著抑制細胞的增殖和遷移能力，誘導細胞凋亡。這種聯合治療策略為ER+乳腺癌的治療提供了新的思路和方法，但還需要進一步的臨床研究來驗證其安全性和有效性。3.3卵巢癌3.3.1信號通路與卵巢癌腹膜轉移卵巢癌是女性生殖系統常見的惡性腫瘤之一，其死亡率在婦科癌癥中位居首位。卵巢癌的一個顯著特點是容易發生腹膜轉移，超過7成患者在罹病晚期才得到診斷，此時癌細胞多已在腹腔擴散，治療難度極大。香港大學的研究團隊通過觀察人源化小鼠模型，發現Wnt/β-catenin信號通路在卵巢癌腹膜轉移過程中發揮著關鍵作用。該研究團隊早前基于癌細胞的異質性，建立了一個可以模擬卵巢癌自發轉移的等基因實驗模型。利用該模型加上基因測序及生物信息學分析后，發現Wnt/β-catenin信號通路在具有高轉移能力的卵巢癌細胞中有所上調。Wnt/β-catenin信號通路在胚胎發育和保持組織的恒定狀態中皆扮演重要角色，而在癌癥中，信號的上調會增加其他致癌基因的表達，進而造成癌細胞的擴散。進一步的研究表明，Wnt/β-catenin信號通路能夠提升轉移卵巢細胞表面的metadherin蛋白。metadherin蛋白是一種細胞表面蛋白，它在腫瘤細胞的轉移過程中發揮著重要作用。當Wnt/β-catenin信號通路激活后，通過一系列復雜的分子機制，使得metadherin蛋白在轉移卵巢細胞表面的表達水平顯著升高。這種升高的metadherin蛋白能夠與腫瘤微環境中的其他分子相互作用，為卵巢癌的腹膜轉移創造條件。3.3.2巨噬細胞在信號通路介導的轉移中的作用巨噬細胞在卵巢癌的腫瘤微環境中數量最多，具有協調先天免疫和適應性免疫反應的關鍵作用。香港大學的研究團隊運用“活細胞實時成像”分析單個細胞的活動行為時，發現了轉移細胞與巨噬細胞之間一種新的相互作用機制。當轉移細胞在與巨噬細胞共同培養的情況下，有一部分轉移細胞會較容易轉型成為“多倍體”，多倍體是一種可以促進腫瘤侵略性和治療抗性的表型。同時，實驗顯示轉移細胞可將巨噬細胞極化為與腫瘤相關的表型，相應地有助轉移細胞形成多倍體。后續的分子分析揭示了其中的具體機制，β-catenin信號通路可上調癌細胞表面的metadherin蛋白，進而通過巨噬細胞表達的CEACAM1傳遞信號。癌細胞表面的metadherin蛋白與巨噬細胞表達的CEACAM1蛋白相互作用，這種相互作用激活了一系列細胞內信號傳導途徑，導致癌細胞發生多倍體化。具體來說，當metadherin蛋白與CEACAM1蛋白結合后，會激活巨噬細胞內的某些信號分子，這些信號分子會進一步作用于癌細胞，影響癌細胞的染色體穩定性和細胞分裂過程，使得癌細胞更容易形成多倍體。多倍體的癌細胞具有更強的增殖能力和侵襲能力，從而促進了卵巢癌的腹膜轉移。3.3.3治療靶點的探索基于上述研究結果，通過抑制metadherin或CEACAM1來阻斷巨噬細胞與癌細胞的通訊，為卵巢癌的治療提供了新的靶點和策略。研究團隊將人類卵巢癌細胞移植到免疫系統人源化小鼠上，證明了通過抑制metadherin或CEACAM1能夠有效減少腹膜轉移。從作用機制上看，抑制metadherin蛋白的表達或功能，可以阻止癌細胞表面的metadherin蛋白與巨噬細胞表達的CEACAM1蛋白相互作用，從而阻斷信號傳導，抑制癌細胞的多倍體化和腹膜轉移。可以通過基因編輯技術，如CRISPR/Cas9系統，敲除卵巢癌細胞中的metadherin基因，使其無法表達metadherin蛋白；或者開發針對metadherin蛋白的抗體或小分子抑制劑，阻斷其與CEACAM1蛋白的結合。抑制CEACAM1蛋白的表達或功能，也可以達到類似的效果?？梢酝ㄟ^RNA干擾技術，抑制巨噬細胞中CEACAM1基因的表達，降低CEACAM1蛋白的水平；或者研發針對CEACAM1蛋白的拮抗劑，阻斷其與metadherin蛋白的相互作用。這種通過阻斷巨噬細胞與癌細胞通訊來抑制卵巢癌腹膜轉移的治療策略，具有潛在的臨床應用價值。目前仍處于研究階段，還需要進一步的臨床前研究和臨床試驗來驗證其安全性和有效性。未來的研究可以進一步探索如何優化抑制metadherin或CEACAM1的方法，提高治療效果，同時減少對正常細胞和組織的副作用。還可以研究聯合其他治療方法，如化療、免疫治療等，以提高卵巢癌的治療效果。3.4胰腺癌3.4.1信號通路相關基因的表達與胰腺癌發生胰腺癌是一種惡性程度極高的消化系統腫瘤，其發病率和死亡率近年來呈上升趨勢。胰腺癌早期癥狀隱匿，多數患者確診時已處于晚期，失去了手術根治的機會，5年生存率極低。WNT/β-catenin信號通路在胰腺癌的發生發展中扮演著重要角色，相關基因的表達變化與胰腺癌的發生密切相關。研究表明，在胰腺癌組織中，WNT/β-catenin信號通路相關基因的表達存在異常。FAM83A是一種新發現的具備核質分布的β-catenin相互作用蛋白，被證明是Wnt/β-catenin信號通路的正向調節因子。在胰腺癌中，FAM83A能夠作用并抑制β-catenin降解復合體的組裝，從而抑制β-catenin與β-TrCP的結合，進而調控β-catenin蛋白的磷酸化和降解。FAM83A蛋白中DUF1669結構域介導該相互作用，其上的酪氨酸138殘基（Y138）能夠被SRC非受體激酶家族成員BLK激酶磷酸化。FAM83A酪氨酸138磷酸化能夠強化其在細胞質中的功能，抑制β-catenin的降解，使得β-catenin在細胞質中積聚并進入細胞核。在細胞核中，FAM83A能夠與TCF4結合，抑制組蛋白乙酰化水平，進而調控Wnt靶基因的轉錄。FAM83AY138位點磷酸化后表現出明顯的核易位升高，該位點的磷酸化顯著促進其與β-catenin/TCF4復合體的結合，增強Wnt/β-catenin介導的轉錄及致癌效果。研究團隊還在FAM83A基因啟動子區找到Wnt/β-catenin通路典型的TBE結合位點（TCF/LEFbindingelements）。當Wnt3a刺激后，TCF4、β-catenin在該位點的富集明顯增多，FAM83A的表達水平明顯提高，證明了FAM83A是Wnt/β-catenin信號通路的直接下游靶點，與Wnt/β-catenin信號通路形成一種正向調節回路。這種異常的基因表達和信號通路激活，促進了胰腺癌的發生和發展。β-catenin作為WNT/β-catenin信號通路的核心分子，其表達和定位的異常在胰腺癌中也十分常見。在正常胰腺組織中，β-catenin主要位于細胞膜上，參與細胞間的黏附作用。在胰腺癌組織中，β-catenin常常發生異位表達，從細胞膜轉移到細胞質和細胞核中。這種異位表達導致β-catenin與轉錄因子T細胞因子（TCF）或淋巴增強子結合因子（LEF）結合，形成β-catenin-TCF/LEF復合物，激活下游靶基因的轉錄。c-Myc、CyclinD1等靶基因的表達上調，促進了胰腺癌細胞的增殖、侵襲和轉移。研究表明，在胰腺癌患者的腫瘤組織中，β-catenin的核表達水平與腫瘤的惡性程度和預后密切相關。β-catenin核表達越高，腫瘤的侵襲性越強，患者的預后越差。3.4.2對胰腺癌預后的影響Wnt5a、APC、WIF-1等基因在胰腺癌中的表達對患者預后判斷具有重要價值。Wnt5a在胰腺癌中的表達與腫瘤的侵襲和轉移密切相關。Wnt5a是一種非經典Wnt配體，它可以通過激活非經典WNT/β-catenin信號通路，如平面細胞極性（PCP）途徑和Wnt/Ca2?途徑，影響胰腺癌細胞的生物學行為。在PCP途徑中，Wnt5a與Fz受體結合后，激活Dvl蛋白，Dvl蛋白通過與Daam1相互作用，介導Rho的激活，Rho的激活又進一步激活Rho激酶（ROCK）。ROCK通過磷酸化肌球蛋白輕鏈（MLC）等細胞骨架相關蛋白，調節細胞骨架的收縮和重組，從而促進胰腺癌細胞的遷移和侵襲。在Wnt/Ca2?途徑中，Wnt5a與Fz受體結合后，導致G蛋白介導的磷脂酶C（PLC）激活，PLC催化磷脂酰肌醇-4,5-二磷酸（PIP?）水解，生成二?；视停―AG）和1,4,5-三磷酸肌醇（IP?）。IP?與內質網上的IP?受體（InsP?R）結合，導致內質網中儲存的Ca2?釋放到細胞質中，使胞質Ca2?濃度升高。DAG與Ca2?一起激活蛋白激酶C（PKC），PKC可以刺激小GTPaseCdc42，從而導致肌動蛋白聚合，促進細胞極化和遷移。升高的Ca2?還會激活鈣調神經磷酸酶，鈣調神經磷酸酶使活化T細胞核因子（NFAT）去磷酸化，去磷酸化的NFAT進入細胞核，激活其靶基因的轉錄。研究表明，在胰腺癌組織中，Wnt5a的高表達與腫瘤的侵襲、轉移和不良預后相關。高表達Wnt5a的胰腺癌患者，其腫瘤更容易發生遠處轉移，生存率較低。APC基因是WNT/β-catenin信號通路中的重要抑癌基因，在胰腺癌中，APC基因的突變或表達缺失較為常見。當APC基因發生突變時，其編碼的APC蛋白功能異常，無法有效地與β-catenin相互作用并促進其降解。β-catenin無法正常降解，在細胞質內大量積累并進入細胞核，激活下游靶基因的轉錄，