Wnt信号通路在肿瘤靶点治疗中的研究专家讲座

Wnt信号通路在肿瘤靶点治疗中研究

1Wnt信号通路在肿瘤靶点治疗中的研究专家讲座第1页研究背景自1982年Nusse等发觉Wnt-1基因以来,至今已发觉并克隆出19种Wnt基因家族组员，人们将Wnt基因所介导信号转导通路称为Wnt信号通路。早期研究已证实Wnt信号路径是一个进化上高度保守、对控制胚胎发育有主要作用信号传导通路。近十多年来对Wnt基因家族组员编码产物及其生物学效应研究发觉Wnt信号通路异常激活参加各种人类癌症发病，如β-catenin致癌性突变，或APC失活性突变，这些突变均可造成Wnt路径异常活化和各种肿瘤发生。2Wnt信号通路在肿瘤靶点治疗中的研究专家讲座第2页主要内容

1Wnt信号通路

2Wnt信号通路与肿瘤关系

3Wnt信号通路为靶点肿瘤基因治疗

4展望3Wnt信号通路在肿瘤靶点治疗中的研究专家讲座第3页Wnt信号传导路径分支经典Wnt路径Planer细胞极性通路Wnt/Ca+通路该通路由Wnt5a或Wntll激活,经过钙调蛋白依赖激酶、钙调磷酸酶以及转录因子NFAT起作用。调控细胞骨架重排,其主要作用是对胚胎发育进行阶段性调控。4Wnt信号通路在肿瘤靶点治疗中的研究专家讲座第4页

Wnt/β一catenin信号通路组成组员及功效实现

Wnt家族分泌性相关蛋白(Wnt)跨膜受体卷曲蛋白(Frizzled，Frz)辅助性受体低密度脂蛋白受体相关蛋白5/6(LRPS/6)涣散蛋白(Dishevelled，Dsh，Dvl)糖原合成酶激酶一3β(GSK一3β)轴蛋白(Axin)结直肠腺瘤性息肉(ApC)蛋白β一连环蛋白(β一catenin)酪蛋白激酶1(CK1)核内转录因子T细胞因子(TCF)/淋巴样增强因子(LEF)家族5Wnt信号通路在肿瘤靶点治疗中的研究专家讲座第5页功效实现：胞膜外配体Wnts蛋白同时与7次细胞跨膜Frezzled受体和辅助性受体LRP5/6结合后开启Wnt/β一catenin信号通路传导，并活化胞质内Dsh蛋白，活化Dsh蛋白能抑制由APC蛋白、GSK一3β、Axin、β一catenin等形成降解复合体中关键成份GSK一3β活性，使β一catenin不被GSK一3β磷酸化从而防止了泛素蛋白酶体对其识别和降解，进而在胞质中逐步积聚。当β一catenin在胞浆中积聚到一定浓度时就开始向细胞核转移，并与胞核内转录因子TCF/LEFs结合造成β一catenin下游靶基因开启因子暴露出来而被激活表示，如激活c一myc、cyclin-D1、survivin、gastrin、VEGF、ASEF等而造成细胞异常增殖。6Wnt信号通路在肿瘤靶点治疗中的研究专家讲座第6页Wnt信号通路传导过程7Wnt信号通路在肿瘤靶点治疗中的研究专家讲座第7页在正常成体细胞中，胞质内β一catenin大部分与胞膜粘附蛋白E一cadherin及α一catenin结合形成复合体参加细胞骨架调整，维持同型细胞粘附，预防细胞转移，少部分游离β一catenin在胞浆内被降解复合体磷酸化后由泛素蛋白酶体识别并降解，保持胞内β一catenin低水平状态。显然，β一catenin在这条信号通路中饰演着极其主要作用，是整条通路关键枢纽分子，它由胞浆向胞核转位被认为是该信号通路被激活后行使功效标志。8Wnt信号通路在肿瘤靶点治疗中的研究专家讲座第8页

Wnt通路与其它信号通路在肿瘤形成过程中crosstalk

肿瘤信号通路是一个非常复杂网络系统，大部分情况下并非独立发挥作用。一样Wnt信号通路在肿瘤形成过程中传导或转录调控机制是经过和其它信号通路之间“通讯”得以实现。wnt与TGF-β/Smad路径之间通讯wnt与多条信号通路相互通讯wnt与NF-κB信号通路之间通讯9Wnt信号通路在肿瘤靶点治疗中的研究专家讲座第9页主要内容

1Wnt信号通路

2Wnt信号通路与肿瘤关系

3Wnt信号通路为靶点肿瘤基因治疗

4展望10Wnt信号通路在肿瘤靶点治疗中的研究专家讲座第10页Wnt信号通路与肿瘤关系Wnt路径异常活化在细胞癌变、肿瘤发生及肿瘤侵袭性过程中含有主要作用，当Wnt基因本身或通路其它任一组员原因发生改变使其不正常活化时，都有可能引发肿瘤发生。11Wnt信号通路在肿瘤靶点治疗中的研究专家讲座第11页

异常Wnt信号激活整条通路

研究显示，已发觉在人类各种恶性肿瘤中存在异常Wnt蛋白信号。lozzo等经过对100多份正常和肿瘤组织及10个人类肿瘤细胞系研究发觉在乳腺癌、肺癌、前列腺癌及黑色素瘤中均存在Wnt一5amRNA过分表示，尤其是在乳腺癌中表示异常显著。另外有汇报指出Wnt蛋白拮抗剂分泌相关性曲卷蛋白SFRP-l和SFRP一5后天性失活与人类乳腺癌症及其预后亲密相关。胞内Wnt抑制因子WIF一1降低或WIN基因甲基化突变均可诱发食管癌和鼻咽癌及垂体瘤。12Wnt信号通路在肿瘤靶点治疗中的研究专家讲座第12页Wnt通路组员蛋白、转录因子或基因异常，诱发通路异常活跃FZD受体GSK-3βDisheveled蛋白β-catenin基因APC基因Axin基因13Wnt信号通路在肿瘤靶点治疗中的研究专家讲座第13页β-catenin基因β-catenin基因突变可防止降解复合体中GSK一3p和CK1对其磷酸化从而激活下游通路。β-catenin突变在许多肿瘤形成中起主要作用。在结直肠癌、甲状腺癌、肝癌、卵巢癌细胞中检测到β-catenin突变率高达50%以上，胃癌细胞中β-catenin突变率也近30%。14Wnt信号通路在肿瘤靶点治疗中的研究专家讲座第14页APC基因APC基因是1种与人类许多肿瘤亲密相关抑癌基因，是β-catenin负性调整因子。APC突变可造成结肠上皮细胞过分增生形成息肉，并可逐步恶变成结肠癌。约85%结肠癌与APc基因突变或失活相关。Csepregi等在50例肝脏肿瘤中发觉有29例(63.1%)存在APC基因开启子甲基化使APC蛋白表示过低。15Wnt信号通路在肿瘤靶点治疗中的研究专家讲座第15页Axin基因Axin基因作为Wnt信号通路负性调整因子抑制肿瘤发生，Axin基因在肝癌细胞中存在较高突变率。经过直接DNA测序法发觉36例肝细胞癌合并肝硬化患者中,有9例存在Axin1第3一5外显子基因突变。检测阳性率达25%，24例肝癌细胞中缺乏Axin蛋白或表示水平降低，阳性率高达66.7%。16Wnt信号通路在肿瘤靶点治疗中的研究专家讲座第16页FZD受体FZD受体异常表示可见于各种恶性肿瘤，消化道肿瘤细胞中FZD表示显著高于正常粘膜组织，不一样胃癌细胞株中就存在FZD家族多个组员异常表示。

FZD受体17Wnt信号通路在肿瘤靶点治疗中的研究专家讲座第17页Disheveled蛋白Disheveled蛋白是和FZD受体一样也是Wnt通路正性调整因子，Dsh蛋白异常过多表示在一些肿瘤细胞中被检测到。98例人类浸润性乳腺导管癌组织细胞中30%检测到胞浆或核内存在disheveled蛋白异常表示。18Wnt信号通路在肿瘤靶点治疗中的研究专家讲座第18页GSK一3βGSK一3β是通路负性调整因子，其异常突变或失活可活化Wnt信号通路而引发与肿瘤发生。19Wnt信号通路在肿瘤靶点治疗中的研究专家讲座第19页主要内容

1Wnt信号通路

2Wnt信号通路与肿瘤关系

3Wnt信号通路为靶点肿瘤基因治疗

4展望20Wnt信号通路在肿瘤靶点治疗中的研究专家讲座第20页

3Wnt信号通路为靶点肿瘤基因治疗

所以,Wnt信号通路含有很好抗肿瘤靶向作用。Wnt信号通路异常活化在细胞癌变肿瘤发生及肿瘤侵袭性过程中含有重要作用,阻断异常Wnt信号通路能够抑制肿瘤细胞增殖，诱导肿瘤细胞凋亡。21Wnt信号通路在肿瘤靶点治疗中的研究专家讲座第21页细胞膜水平抗肿瘤靶点治疗胞内通路组员蛋白水平抗肿瘤靶点治疗核内TCF/LEFs-β-catenin复合体水平抗癌靶点治疗β一catenin水平抗肿瘤靶点治疗当前针对Wnt信号通路为靶点抗肿瘤治疗包含以下几个方面:22Wnt信号通路在肿瘤靶点治疗中的研究专家讲座第22页

细胞膜水平抗肿瘤靶点治疗

近年来，伴随反抗肿瘤药品曲妥单抗(trastuzumab)研发成功后，人们对生长因子及膜外受体靶点肿瘤治疗研究越发感兴趣。

已经有汇报称单克隆抗Wnt-1抗体作用于非小细胞肺癌、乳腺癌、间皮瘤及肉瘤可抑制Wnt配体与胞膜受体结合，引发Wnt通路下游蛋白改变，诱导肿瘤细胞凋亡，且这种单抗体在活体内一样含有抗肿瘤作用。

Mazlere，等经过siRNA技术和单克隆抗Wnt-2抗体抑制人体恶性间皮瘤细胞Wnt-2蛋白，到达抑制肿瘤细胞增殖，诱导细胞凋亡作用。23Wnt信号通路在肿瘤靶点治疗中的研究专家讲座第23页Wnt受体拮抗剂依据作用方式分2类直接抑制Wnt配体与FZD受体结合而抑制Wnt信号传导，如分泌型曲卷相关蛋白家族sFRPs和Wnt抑制因子WIF等经过结合辅助性受体相关蛋白（LRP5/6）抑制Wnt信号传导，如DKK家族24Wnt信号通路在肿瘤靶点治疗中的研究专家讲座第24页胞内通路组员蛋白水平抗肿瘤靶点治疗Wnt信号通路是一条经过胞内许多组员蛋白之间相互作用而向下传导非直线性通路，其中许多组员是Wnt/β-catenin信号通路中负性调控因子，发挥肿瘤抑制作用。APCβ-catenin结合区可作为抗肿瘤靶点抑制肿瘤，将重组腺病毒Ad-CBR植入结肠癌细胞(APC突变，野生型β-catenin)后，Ad-CBR阻止β-catenin进入核内，抑制β-catenin与转录因子TcF/LEFs结合，从而抑制细胞生长并诱导其凋亡。wnt信号通路负性调整因子Axin一样也是抗肿瘤治疗一个靶点，将载有野生型Axin-1腺病毒植入伴有APC突变或CTNNB1突变或Axin-1突变肝癌细胞和结肠癌细胞后，能诱导肿瘤细胞凋亡。最近研究发觉，一个丝氨酸一苏氨酸磷酸蛋白激酶(PP1)抑制剂能促进CK1对Axin一些特定位点磷酸化，使磷酸化Axin更易于结合到β-catenin降解复合体上，从而促进β-catenin被降解。类似wnt信号通路负性调整因子GSK-3β、CK1等理论上含有抑制肿瘤作用，或许是未来研究肿瘤靶点治疗热门领域。25Wnt信号通路在肿瘤靶点治疗中的研究专家讲座第25页

β一catenin水平抗肿瘤靶点治疗

Wnt信号通路中关键枢纽分子β-catenin由胞浆向胞核转位是该信号通路被激活后行使功效标志。试验证实，降低胞浆内β-catenin水平及抑制胞浆内β-catenin向核内转移能有效抑制肿瘤。所以，β-catenin是抗癌治疗研究主要分子靶位。26Wnt信号通路在肿瘤靶点治疗中的研究专家讲座第26页利用反义RNA和RNAi技术抑制β-catenin基因CTNNB1表示。促进游离态β-catenin被降解，降低胞浆内活化状β-catenin，维持胞内“β-catenin库”平衡，从而抑制β-catenin进入核内激活下游靶基因转录，发挥抗癌治疗作用。基因水平蛋白水平27Wnt信号通路在肿瘤靶点治疗中的研究专家讲座第27页核内TCF/LEFs-β-catenin复合体水平抗癌靶点治疗van等经过人工破坏TCF/LEFs-β-catenin复合体形成，并有效抑制Wnt依赖性结肠癌下游靶基因转录表示，从而抑制肿瘤生长。伴随TCF/LEFs-β-catenin复合体小分子抑制剂研发成功，经过小分子抑制剂干扰TCF与β-catenin蛋白以及TCF/LEFs-β-catenin复合体与其它蛋白之间蛋白-蛋白间相互作用抗癌研究吸引了众多学者兴趣。Wnt信号通路终效应是核内TCF/LEFs-β-catenin复合体开启下游靶基因转录而诱发肿瘤形成。所以在这一步骤是抗癌治疗主要靶点。28Wnt信号通路在肿瘤靶点治疗中的研究专家讲座第28页TCF/LEFs-β-catenin复合体激活下游靶基