張歡歡 張 蕾 崔 潔 梁尹攀 伊淑瑩

山東第一醫(yī)科大學(xué)（山東省醫(yī)學(xué)科學(xué)院）臨床與基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院，山東 濟(jì)南 250117

Wnt/β-catenin 信號異常與癌癥發(fā)生之間的關(guān)系已成為癌癥研究的熱點(diǎn)。1991年，研究發(fā)現(xiàn)結(jié)腸癌中存在結(jié)腸腺瘤息肉易感蛋白（adenoma polyposis coli，APC）突變，首次揭示了Wnt/β-catenin信號通路在腫瘤發(fā)生中的作用。APC 不僅在結(jié)腸癌中常發(fā)生突變，在其它許多癌癥中也會發(fā)生突變[1］。除了APC 的突變，人類許多癌癥中也存在Wnt/β-catenin 信號通路中其它相關(guān)基因的突變[2］。Wnt/β-catenin 信號通路除具有致癌作用外，還參與腫瘤免疫排斥。Wnt/β-catenin 信號的激活使腫瘤逃避免疫監(jiān)視，并導(dǎo)致化療和免疫治療無效，增加腫瘤復(fù)發(fā)的可能性[3］。腫瘤微環(huán)境中的Wnt信號會影響許多免疫細(xì)胞的發(fā)育和功能。研究Wnt/β-catenin 信號通路調(diào)節(jié)免疫細(xì)胞介導(dǎo)的抗腫瘤反應(yīng)的機(jī)制，有助于靶向Wnt/β-catenin信號通路免疫療法的發(fā)展。

1 免疫系統(tǒng)中的Wnt/β-catenin信號通路

在經(jīng)典Wnt/β-catenin 信號通路中，當(dāng)Wnt 配體缺失時(shí)，APC、酪蛋白激酶1α（casein kinase 1α，CK1α）、糖 原 合 成 酶 激 酶3β（glycogen synthase kinase 3β，GSK3β）和支架蛋白AXIN 組成的破壞復(fù)合物會降解胞質(zhì)中β-catenin。當(dāng)存在Wnt 配體時(shí)，Wnt配體被?；D(zhuǎn)移酶（porcupine O-acyltransferase，PORCN）?；?，隨后分泌到細(xì)胞外基質(zhì)中，進(jìn)而取代鄰近細(xì)胞的Dickkopf 相關(guān)蛋白1（dickkopf-related protein 1，DKK-1），并與低密度脂蛋白受體相關(guān)蛋白（low-density lipoprotein receptor-related protein，LRP）和卷曲蛋白（frizzled，F(xiàn)ZD）受體結(jié)合。隨后，銜接蛋白（dishevelled， DVL）蛋白被募集激活、GSK3β被磷酸化，導(dǎo)致破壞復(fù)合物解離，因此β-catenin 不會被降解；累積的β-catenin 被轉(zhuǎn)移到細(xì)胞核，與T 細(xì)胞因子/淋巴樣增強(qiáng)因子（T-cell factor/lymphoid enhancer factor，TCF/LEF）和共激活因子（包括CBP、P300、PYGO和BCL9）形成復(fù)合物，刺激Wnt靶向基因表達(dá)，并導(dǎo)致細(xì)胞增殖[4］。Wnt/β-catenin 信號的異?？梢酝ㄟ^影響效應(yīng)T 細(xì)胞、輔助性T 細(xì)胞和調(diào)節(jié)性T 細(xì)胞的作用，進(jìn)而影響免疫系統(tǒng)的抗腫瘤免疫反應(yīng)。

1.1 效應(yīng)CD8+T細(xì)胞與Wnt/β-catenin信號通路

作為腫瘤微環(huán)境的主要組成部分之一，效應(yīng)T細(xì)胞激活后可分泌多種細(xì)胞因子和細(xì)胞毒性蛋白酶，介導(dǎo)有效的保護(hù)性免疫反應(yīng)。故明確Wnt/β-catenin信號與T 細(xì)胞之間的聯(lián)系對于癌癥的治療至關(guān)重要。Wnt 通過調(diào)控骨髓細(xì)胞瘤癌基因（myelocytomatosis viral oncogene，MYC）表達(dá)可直接限制初始CD8+T細(xì)胞的存活與成熟[5］。在三陰性乳腺癌中，Wnt 信號可以通過上調(diào)程序性死亡配體（programmed cell death protein ligand 1，PD-L1）的表達(dá)，與CD8+T 細(xì)胞表面程序性死亡受體（programmed cell death protein 1，PD-1）相互作用，進(jìn)而抑制CD8+T 細(xì)胞的功能。因此，Wnt 信號的抑制可能緩解或克服三陰性乳腺癌相關(guān)的免疫逃逸[6］。研究表明，Wnt3a 信號的阻斷可促進(jìn)腫瘤抗原特異性CD8+T 細(xì)胞的擴(kuò)增，并抑制腫瘤生長[7］。在腫瘤免疫過程中，外周初始T細(xì)胞分化為效應(yīng)CD8+T細(xì)胞，進(jìn)而殺死腫瘤細(xì)胞。Wnt/β-catenin 信號誘導(dǎo)的CD62L 升高，可以促進(jìn)CD8+T細(xì)胞向記憶性CD8+T細(xì)胞的形成，從而達(dá)到持久的抗腫瘤免疫效果[8］。維持記憶性CD8+T細(xì)胞的穩(wěn)定可以增強(qiáng)腫瘤疫苗的療效[8］。Wnt介導(dǎo)的β-catenin/TCF1通路激活還可以抑制CD8+T細(xì)胞向終末效應(yīng)細(xì)胞分化，從而維持CD8+T 細(xì)胞的干性[9］。這些發(fā)現(xiàn)為通過Wnt/β-catenin信號促進(jìn)長期免疫提供了一種新的策略。

1.2 輔助性T（T helper，Th）細(xì)胞與Wnt/β-catenin信號通路

Th細(xì)胞以表面蛋白CD4的表達(dá)為特征，根據(jù)細(xì)胞因子的分泌情況分為Th1、Th2 和Th17 等。Th 細(xì)胞可以通過釋放細(xì)胞因子輔助CD8+T 細(xì)胞參與抗腫瘤反應(yīng)。如Th1 細(xì)胞產(chǎn)生的干擾素-γ（interferon γ，IFN-γ）可增強(qiáng)CD8+T細(xì)胞識別腫瘤抗原的能力，并增加其在腫瘤組織中的浸潤。Th 細(xì)胞還可以通過促進(jìn)記憶CD8+T 細(xì)胞的產(chǎn)生，來增強(qiáng)抗腫瘤免疫[10］。Th細(xì)胞數(shù)量不足、分化缺陷或功能抑制會抑制抗腫瘤免疫反應(yīng)。

Wnt/β-catenin 信號通路在調(diào)節(jié)Th 細(xì)胞的發(fā)育和功能方面發(fā)揮了重要作用[11］。研究表明，β-catenin可以將Satb1、β-catenin 和Ep300 募集到GATA3，進(jìn)而促進(jìn)CD4+T 細(xì)胞分化為Th1 和Th2 細(xì)胞[12］。此外，β-catenin 可以通過維甲酸相關(guān)孤核受體γt（retinoic acid receptor-related orphan receptor，RORγt）調(diào)節(jié)Th17 細(xì)胞分泌白介素-17（interleukin 17，IL-17）[11］。胰島素樣生長因子是維持自身免疫中Th17細(xì)胞與調(diào)節(jié)性T 細(xì)胞（regulatory T cells，Treg）平衡的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子。Wnt3a信號誘導(dǎo)胰島素樣生長因子結(jié)合蛋白4 的表達(dá)，進(jìn)而促進(jìn)Th17 細(xì)胞成熟[13］。Wnt 信號不僅對Th 細(xì)胞的發(fā)育至關(guān)重要，異常的Wnt 信號還可以抑制Th 細(xì)胞的抗腫瘤免疫。抑制Wnt/β-catenin 信號通路可以恢復(fù)自身免疫性腦脊髓炎中內(nèi)皮細(xì)胞Wnt/β-catenin 信號對CD4+T 細(xì)胞浸潤的限制[14］。高度激活的Wnt/β-catenin 信號可上調(diào)IL-17A和下調(diào)IFN-γ，進(jìn)而削弱腫瘤浸潤C(jī)D4+T細(xì)胞的抗腫瘤免疫能力[11］。

Wnt 信號的平衡調(diào)控對Th 細(xì)胞相關(guān)腫瘤免疫治療具有重要意義。在不影響Th 細(xì)胞成熟的前提下，抑制腫瘤內(nèi)Wnt 信號轉(zhuǎn)導(dǎo)，提高Th 細(xì)胞介導(dǎo)的抗癌免疫功能，將是一個(gè)可行的抗腫瘤的免疫治療方法。

1.3 調(diào)節(jié)性T細(xì)胞與Wnt/β-catenin信號通路

Treg 以表達(dá)轉(zhuǎn)錄因子叉頭盒蛋白P3（forkhead box P3，F(xiàn)OXP3）為特征，是具有高度免疫抑制性的CD4+T 細(xì)胞亞群，其主要功能是維持免疫耐受。Treg 細(xì)胞抑制Wnt 信號相關(guān)抗腫瘤免疫反應(yīng)[15］。Treg內(nèi)在β-catenin 信號對該細(xì)胞的存活、遷移和抑制功能至關(guān)重要[16］。研究發(fā)現(xiàn)，Wnt/β-catenin 信號的激活可通過增加免疫抑制細(xì)胞因子的表達(dá)來增強(qiáng)Treg 的免疫抑制作用，包括白介素10（interleukin 10，IL-10）和轉(zhuǎn)化生長因子β[17］。研究表明，Wnt 信號下游因子TEF1 和LEF1 對維持Treg 細(xì)胞的抑制功能至關(guān)重要[18］。藥理學(xué)上，可以通過抑制β-catenin 與B 細(xì)胞淋巴瘤因子9（B cell lymphoma 9，BCL9）的相互作用減少Treg 細(xì)胞的生成，從而克服對免疫檢查點(diǎn)阻斷的耐藥性，這將有望成為一種治療癌癥的新型免疫策略[19-20］。

1.4 自然殺傷細(xì)胞（natural killer cell，NK）與Wnt/β-catenin信號通路

NK 細(xì)胞在腫瘤免疫監(jiān)視中發(fā)揮了關(guān)鍵作用[21］。NK 細(xì)胞中Wnt 信號的自分泌可以抑制激活配體的表達(dá)，進(jìn)而誘導(dǎo)腫瘤免疫逃逸。癌細(xì)胞中DKK-1 的表達(dá)增強(qiáng)可以抑制NK 細(xì)胞激活配體，促進(jìn)逃避NK 細(xì)胞誘導(dǎo)的天然免疫[22］。研究發(fā)現(xiàn)，在婦科腫瘤中，DKK-1 的過度表達(dá)抑制了CD45+白細(xì)胞向腹膜和大網(wǎng)膜的遷移，減少了NK細(xì)胞和CD8+T 細(xì)胞的免疫浸潤[23］。在多種腫瘤中，激活Wnt 信號與良好的預(yù)后及NK 細(xì)胞相關(guān)[24］。因此，使用激動劑增強(qiáng)Wnt信號可能是基于NK細(xì)胞的一種新型癌癥免疫治療策略。

1.5 樹 突 狀 細(xì) 胞（dendritic cells，DC）與Wnt/β-catenin信號通路

DC 在啟動針對病原體的強(qiáng)大免疫反應(yīng)，同時(shí)又確保對自身抗原免疫耐受方面起著關(guān)鍵的作用。癌細(xì)胞抗原通常由DC捕獲和呈遞。DC激活B細(xì)胞產(chǎn)生抗體，還誘導(dǎo)初始T 細(xì)胞分化為細(xì)胞毒性效應(yīng)T 細(xì)胞。這些T 細(xì)胞被招募到腫瘤部位，從而殺死癌細(xì)胞。激活的β-catenin 信號促進(jìn)干擾素調(diào)節(jié)因子8（interferon regulatory factor 8，IRF8）的表達(dá)，促進(jìn)CD103+ DC 的分化，進(jìn)而激活效應(yīng)T 細(xì)胞[25］。Wnt5a/β-catenin 信號可觸發(fā)DC 中脂肪酸氧化，誘導(dǎo)免疫耐受性DC 和Treg 細(xì)胞的產(chǎn)生[26］。β-catenin在DC 中的積累促進(jìn)包括IL-10 在內(nèi)的抗炎細(xì)胞因子的分泌，從而抑制DC 向CD8+T 細(xì)胞的交叉呈遞[27］。LRP5/6 是經(jīng)典Wnt/β-catenin 信號通路的重要分子，其在DC中的缺失可以促進(jìn)效應(yīng)T細(xì)胞的分化，并抑制Treg 細(xì)胞的分化，進(jìn)而誘導(dǎo)抗腫瘤免疫[28-29］。另外，腫瘤通過激活β-catenin/TCF4信號通路誘導(dǎo)DC產(chǎn)生維甲酸（retinoid acid，RA），進(jìn)而誘導(dǎo)Treg細(xì)胞的產(chǎn)生，導(dǎo)致免疫耐受。由此可見，Wnt信號通路通過不同的途徑調(diào)節(jié)DC的功能。這將是針對Wnt信號通路設(shè)計(jì)免疫治療方法的新靶點(diǎn)。

1.6 腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞（tumor-associated macrophage，TAM）與Wnt/β-catenin信號通路

TAM 在免疫抑制以及腫瘤進(jìn)展過程中起著重要作用[30］。Wnt信號調(diào)節(jié)巨噬細(xì)胞的功能，如粘附、遷移和組織募集。研究表明，巨噬細(xì)胞來源的Wnt有助于腫瘤細(xì)胞侵襲和腫瘤生長。此外，Wnt/β-catenin信號激活可誘導(dǎo)M2型巨噬細(xì)胞產(chǎn)生，進(jìn)而驅(qū)動癌細(xì)胞生長、遷移、轉(zhuǎn)移和免疫逃逸[31］。

1.7 腫瘤細(xì)胞與Wnt/β-catenin信號通路

Wnt/β-catenin 信號激活可以減弱細(xì)胞內(nèi)活性氧（reactive oxygen species，ROS）的產(chǎn)生，而且轉(zhuǎn)錄復(fù)合體β-catenin/TCF4可直接與谷胱甘肽過氧化物酶4（glutathione peroxidase 4，Gpx4）的啟動子區(qū)域結(jié)合，誘導(dǎo)該基因的表達(dá)，從而抑制胃癌細(xì)胞的鐵死亡[32］。除了對腫瘤發(fā)生及對腫瘤免疫的影響外，Wnt/β-catenin 信號的激活還可以增強(qiáng)MYC 對腫瘤細(xì)胞表面免疫檢查點(diǎn)蛋白表達(dá)的調(diào)節(jié)，從而實(shí)現(xiàn)免疫耐受，如先天免疫調(diào)節(jié)蛋白CD47 和獲得性免疫檢查點(diǎn)PD-L1 的表達(dá)[33］。此外，經(jīng)典和非經(jīng)典Wnt信號均與癌干細(xì)胞的募集、增殖[34］等有關(guān)。

2 Wnt信號轉(zhuǎn)導(dǎo)與靶向治療

Wnt/β-catenin信號還可以誘導(dǎo)腫瘤微環(huán)境中的T細(xì)胞排斥[35］?；钴S的Wnt/β-catenin 信號與腫瘤中T細(xì)胞浸潤負(fù)相關(guān)。腫瘤免疫治療的臨床療效主要局限于效應(yīng)T細(xì)胞的浸潤和免疫抑制。為了克服腫瘤介導(dǎo)的免疫抑制和增強(qiáng)抗腫瘤免疫，靶向Wnt信號下游的分子可避免靶標(biāo)毒性，從而在治療上更可行。腫瘤免疫治療中一般靶向經(jīng)典Wnt 信號通路的4 個(gè)不同水平，包括阻斷配體-受體相互作用、阻斷FZD-LRP5/6 信號傳導(dǎo)、促進(jìn)β-catenin 降解以及阻斷β-catenin-TCF相互作用。

2.1 阻斷Wnt與FZD相互作用

研究表明，對荷瘤小鼠施用Wnt3a中和抗體，可以有效激活DC 和促進(jìn)腫瘤特異性CD8+ T 細(xì)胞的擴(kuò)增來抑制腫瘤生長，同時(shí)提高效應(yīng)細(xì)胞活性[36］。同樣，在肺腺癌模型中，中和或沉默Wnt1增強(qiáng)了DC活性，導(dǎo)致腫瘤微環(huán)境中細(xì)胞毒性T 細(xì)胞募集[37］。因此，阻斷特異性Wnt配體與同源FZD受體的相互作用是一種抑制腫瘤細(xì)胞增殖同時(shí)增強(qiáng)抗腫瘤免疫的潛在策略。

2.2 阻斷FZD-LRP5/6信號

POCRN是一種膜結(jié)合型乙酰轉(zhuǎn)移酶，可使Wnt棕櫚?；?，這是Wnt與輔助受體LRP5/6和FZD受體相互作用的關(guān)鍵[38］。用POCRN 抑制劑IWP-L6 或C59處理B16-OVA或EL4-OVA腫瘤模型的小鼠，腫瘤抗原特異性的CD4+和CD8+效應(yīng)T 細(xì)胞顯著增加，而腫瘤內(nèi)Treg、IL-10 + CD8+ T 細(xì)胞的數(shù)量減少，腫瘤的生長延遲。此外，IWP-L6 或C59 治療增強(qiáng)了DC 捕獲腫瘤抗原并將其交叉呈遞至CD8 + T細(xì) 胞 的 能 力[39］。使 用 不 同 的POCRN 抑 制 劑（RXC004和WNT974）在黑色素瘤、結(jié)直腸癌和卵巢癌的小鼠模型中觀察到類似的效果[40］。而且POCRN 抑制劑與檢查點(diǎn)抑制劑（如抗PD-1）或化療聯(lián)合使用可增強(qiáng)抗腫瘤免疫[38］。如在小鼠CT26 結(jié)直腸癌模型中，與單獨(dú)使用抗PD-1 抗體治療相比，RXC004 聯(lián)合抗PD-1 抗體治療可增加細(xì)胞毒性CD8 + T細(xì)胞的比例，降低Treg細(xì)胞的比例，使腫瘤體積減小或消退。

2.3 促進(jìn)β-catenin降解

端錨聚合酶（tankyrase，TANKS）是聚腺苷二磷酸核糖聚合酶家族的成員，其通過Axin多聚核糖基化調(diào)節(jié)經(jīng)典的Wnt/β-catenin信號通路，TANKS抑制劑可增加Axin 水平促進(jìn)β-catenin 降解[41］。TANKS抑制劑XAV939 或JW55 處理黑色素瘤或EG7 荷瘤小鼠可顯著延緩腫瘤生長，并增強(qiáng)抗腫瘤免疫[29］。另一種促進(jìn)β-catenin 降解的潛在方法是激活GSK3β，小鼠黑色素瘤模型的研究表明，瘤內(nèi)激活GSK3β 可促進(jìn)DC 激活和CD8+T 效應(yīng)反應(yīng)增強(qiáng)，改善腫瘤免疫監(jiān)視[42］。

2.4 阻斷β-catenin-TCF相互作用

研究表明，阻斷β-catenin 與T 細(xì)胞因子（T-cell facter，TCF）相互作用的小分子調(diào)節(jié)劑和合成抑制劑可顯著降低小鼠骨髓瘤、肝癌、結(jié)直腸癌和乳腺癌腫瘤細(xì)胞生長[41-43］。研究表明，肽介導(dǎo)的靶向阻斷β-catenin與共激活因子BCL9及其下游轉(zhuǎn)錄因子的相互作用，在多種小鼠腫瘤模型中顯示出強(qiáng)大的抗腫瘤效果[20］。這種治療方法通過增加DC和減少Treg 細(xì)胞以及使癌細(xì)胞對PD-1 抑制劑敏感來增強(qiáng)腫瘤內(nèi)細(xì)胞毒性T細(xì)胞的浸潤[19］。

綜上所述，Wnt/β-catenin 信號的異常激活通過調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)中細(xì)胞的功能，影響免疫防御和腫瘤進(jìn)展的過程。了解腫瘤細(xì)胞及免疫細(xì)胞中Wnt/β-catenin 信號通路的最新進(jìn)展，為靶向調(diào)節(jié)克服腫瘤的免疫逃逸和增強(qiáng)抗腫瘤免疫提供了有希望的新治療策略。使用納米顆粒或抗體藥物綴合物將Wnt 信號調(diào)節(jié)劑特異性遞送至免疫細(xì)胞或腫瘤細(xì)胞，有助于克服與Wnt抑制劑相關(guān)的毒性和潛在副作用，這將是一種新型組合抗癌免疫療法。

利益沖突所有作者均聲明不存在利益沖突