Wnt/β-Catenin Signaling Pathway as Chemotherapeutic Target in Breast Cancer: An Update on Pros and Cons

The Wnt/β-catenin pathway, in addition to playing a crucial role in the development of the mammary gland during embryogenesis and during pregnancy, is one of the most commonly altered pathways in breast cancer. Accumulating findings from in vitro and in vivo and clinical studies have been suggestive of this pathway as a potential chemotherapy target. However, approved chemotherapeutic agents targeting this pathway are still missing for the treatment of patients with cancer. None of the clinical trials on the Wnt/β-catenin pathway inhibitors have translated beyond phase I/II studies. Hence, detailed analysis of the alterations in this pathway and the therapeutic agents modulating Wnt/β-catenin signaling components in breast cancer is warranted. The present review explored the latest developments in the association of deregulation in the Wnt/β-catenin signal cascade with the pathogenesis of breast cancer, the progress in identifying the potential chemotherapeutic drugs inhibiting this pathway, and the status of these compounds in clinical trials of breast cancer.     

Wnt3a信号通路的调控及在糖尿病中的作用

Wnt3a属于Wnt1类蛋白,通过调控Wnt经典信号通路各组成蛋白的作用实现其在细胞中的功能.在细胞信号网路调控中,Wnt3a信号通路主要与骨形态发生蛋白(BMP)/Smads、转化生长因子-β(TGF-β)/Smad3和丝裂原活化蛋白激酶(MAPKs)家族信号分子之间存在交互(crosstalk)调控.近年来研究表明,Wnt3a信号通路不仅调控胰岛β细胞的代谢和功能,而且参与糖尿病并发症的发生、发展,显示其在糖尿病中具有越来越重要的作用.     

骨硬化蛋白:一个治疗骨质疏松的新靶点

高骨量疾病骨硬化症(sclerosteosis)和Van Buchem病由SOST基因表达缺失导致.由于SOST基因突变导致骨硬化蛋白不能表达或功能缺陷,可造成该病患者的过度骨形成,其作用机制与抑制Wnt信号转导通路相关.骨硬化蛋白通过与该通路共受体LRP5/6结合来阻断Wnt通路,进而对成骨细胞分化及矿化起抑制作用.由于骨硬化蛋白在抑制骨形成起关键作用且仅在骨组织表达,其单克隆抗体可用于治疗低骨量疾病如骨质疏松.     

Htert、CD133和c-myc在胃癌中的表达

目的探讨肿瘤干细胞及其Wnt信号通路表达在胃癌患者中的作用机制。方法利用免疫组化技术分析c-myc基因蛋白、hTERT及CD133在慢性非萎缩性胃炎、慢性萎缩性胃炎(伴肠化生或异型增生)、早期胃癌患者非炎症区组织中的表达,并对其进行比较。结果在早期胃癌组与慢性萎缩性胃炎组,c-myc基因蛋白、hTERT及CD133的表达均明显高于慢性非萎缩性胃炎组(P0.05);但早期胃癌组与慢性萎缩性胃炎组相比,c-myc基因蛋白、hTERT及CD133的表达差异无统计学意义(P0.05)。结论胃癌和胃癌前病变与c-myc基因蛋白、hTERT及CD133的过表达密切相关,在胃癌发病中具有重要意义。     

Malondialdehyde regulates glucose-stimulated insulin secretion in murine islets via TCF7L2-dependent Wnt signaling pathway

Evidence showed strong relations between malondialdehyde (MDA) levels and different pathological stages of diabetes. Here, an explicit system with freshly isolated islets and precisely controlled MDA gradient was employed to investigate the physiological effect of MDA on GSIS. Promoter analysis, pathway mapping, Q-PCR profiling, and siRNA verification were performed to clarify the intracellular signaling pathways. MDA at a moderately high level (5 and 10 μM) promoted GSIS and accompanied with ATP/ADP ratio, cytosolic Ca²⁺ level, and key regulators (GK, GLUT2, PDX1, and UCP2) changes in islets. Both upstream (PI3K and p-AKT) and downstream (TCF7L2 and TCF7) factors of Wnt pathway showed greatest changes. Knockdown of TCF7L2 blocked the MDA-induced GSIS elevation. These results indicated that MDA acted as a signaling messenger and regulated islet GSIS mainly through Wnt pathway. Therefore, the elevated MDA level and up-regulated Wnt signaling pathway could be an etiological factor in the development of hyperinsulinemia and type 2 diabetes.     

Wnt信号参与压力超负荷诱导的小鼠心力衰竭过程

目的通过检测wnt11、WIF-1及β-catenin在压力超负荷心力衰竭小鼠中的表达探索wnt信号在心力衰竭发生过程中的作用。方法主动脉缩窄法（transverse aortic constriction,TAC）建立C57/BL6小鼠心衰模型,假手术组为对照组。彩色多普勒采集心脏指标,取建模前后的血浆样本及心肌样本,测定血液中wnt11、WIF-1浓度及心肌组织中wnt11、WIF-1及β-catenin表达情况。结果与假手术组比较,TAC组小鼠wnt11、β-catenin的表达明显高于假手术组,而WIF-1的表达明显下降。结论 wnt途径信号分子参与压力超负荷介导的心力衰竭发生发展过程,相关生物标记物可能对心力衰竭的治疗有指导意义。     

过表达胶质细胞神经营养因子基因转染骨髓间充质干细胞移植治疗脊髓损伤

文题释义： 胶质细胞源性神经营养因子：作为轴突再生的一种重要神经营养因子,可诱导间充质干细胞向神经样细胞分化并对中枢神经系统退行性疾病、脊髓损伤后神经功能恢复起到重要作用。 突触素：作为突触的特异性蛋白是突触形成过程中最重要的标志物,主要位于神经元胞体及轴突,可调节神经元轴突延伸,参与突触囊泡的介导转运、神经递质释放,对促进脊髓损伤后神经功能恢复起到重要作用。 背景：胶质细胞神经营养因子(glial cell line derived neurotrophic factor,GDNF)在诱导骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs)体外定向分化及促进脊髓损伤大鼠神经功能恢复过程中起到重要作用。 目的：观察过表达GDNF基因的BMSCs分化情况及其促进脊髓损伤大鼠神经功能恢复的潜在分子机制。 方法：①以重组目的基因腺病毒转染BMSCs并分为Ad-GDNF-GFP转染组、Ad-GFP转染组、未转染组,免疫荧光鉴定各组细胞神经元特异性烯醇化酶及微管相关蛋白2的表达,Western blot检测各组细胞GDNF、Wnt3a、Wnt7a蛋白表达。②以改良Allen法制备大鼠脊髓损伤模型,将造模成功的45只SD大鼠随机分为3组,分别以过表达GDNF基因BMSCs(GDNF-BMSCs)、BMSCs、PBS移植至脊髓损伤局部。移植后4周采用BBB评分法评估大鼠运动功能恢复情况,苏木精-伊红染色观察脊髓形态变化,免疫组化检测损伤局部神经元特异性烯醇化酶、突触素Ⅰ及胶质纤维酸性蛋白表达,Western blot检测损伤局部Bcl-2、肿瘤坏死因子α蛋白表达。 结果与结论：①Ad-GDNF-GFP转染组BMSCs可向神经元样细胞形态转变并表达神经元特异性烯醇化酶、微管相关蛋白2;Wnt3a、Wnt7a蛋白表达量显著高于Ad-GFP转染组、未转染组;②移植后4周,GDNF-BMSCs移植组大鼠BBB评分明显提高、脊髓空洞面积显著缩小。GDNF-BMSCs移植组脊髓损伤局部胶质纤维酸性蛋白、肿瘤坏死因子α表达量显著低于BMSCs移植组及PBS移植组,而神经元特异性烯醇化酶、突触素Ⅰ及Bcl-2表达量显著高于BMSCs移植组、PBS移植组;③结果表明,Wnt信号通路参与过表达GDNF基因 BMSCs向成熟神经元分化过程,移植后通过降低脊髓损伤局部炎症反应、减少细胞凋亡及胶质瘢痕形成、促进轴突再生,提高BMSCs移植治疗脊髓损伤的疗效。 ORCID: 0000-0001-6467-730X(黄成) 中国组织工程研究杂志出版内容重点：干细胞;骨髓干细胞;造血干细胞;脂肪干细胞;肿瘤干细胞;胚胎干细胞;脐带脐血干细胞;干细胞诱导;干细胞分化;组织工程     

脉冲电磁场通过Wntβ-catenin信号通路改善膝骨关节炎大鼠炎症反应的机制

目的:探讨脉冲电磁场通过Wntβ-catenin信号转导机制改善膝骨关节炎大鼠炎症反应的机制。方法:选取90只SD大鼠,均分为正常组、模型组和脉冲电磁场组,除正常组,其余各组均构建膝骨关节炎模型。测定各组大鼠局部皮温、膝关节周径和Lequesne MG评分;采取甲苯胺蓝染色进行Mankins评分;Western Blot检测软骨细胞凋亡调控蛋白Caspase-3和Caspase-8水平;ELISA法测定滑膜IL-1β、MMP-13、TNF-α表达;并检测Wnt和β-catenin mRNA和蛋白表达差异;检测大鼠线粒体膜电位。结果:与正常组相比,模型组大鼠膝关节局部皮温、膝关节周径、Lequesne MG评分、Mankins评分、Wntβ-catenin表达以及滑膜IL-1β、MMP-13、TNF-α水平均上调（P<0.05）;与模型组比较,脉冲电磁场组膝关节周径、Lequesne MG评分,Mankins评分、Wntβ-catenin表达以及滑膜IL-1β、MMP-13、TNF-α水平均下调（P<0.05）。相较于正常组,其余2组的关节软骨线粒体膜电位均有所下调。与模型组相比,脉冲电磁场组线粒体膜电位有所上调,脉冲电磁场组优于模型组。结论:脉冲电磁场能抑制膝骨关节炎模型大鼠炎症反应,有效修复软骨损伤,降低炎症因子表达,抑制Wntβ-catenin信号转导。     

RARG对胃癌细胞活力和迁移能力的影响

目的:探讨视黄酸受体γ(retinoic acid receptor gamma,RARG)对胃癌细胞活力和迁移能力的影响及其机制。方法:采用生物信息学技术分析在线数据库中胃癌和正常胃组织的RARG表达水平及其与胃癌患者总生存率的相关性;利用过表达质粒转染和RNA干扰技术,在体外促进和抑制胃癌细胞中RARG的表达,并采用MTT和Transwell实验检测RARG对胃癌细胞活力和迁移能力的影响;通过Western blot和TOP/FOP双萤光素酶报告基因检测RARG对Wnt/β-catenin信号通路的调控;利用免疫共沉淀和免疫荧光共定位实验检测RARG与β-catenin蛋白的相互作用情况。结果 :过表达RARG能够增强胃癌细胞SGC7901的活力和迁移能力(P0.05),敲减RARG能够减弱胃癌细胞MGC-803的活力和迁移能力(P0.05)。同时,过表达RARG能够增加β-catenin、c-Myc、cyclin D1、Twist和Snail的蛋白表达水平(P0.05),以及TOP/FOP双萤光素酶报告基因活性(P0.05)。另外,RARG与β-catenin蛋白存在相互作用。结论 :RARG通过激活Wnt/β-catenin信号通路促进胃癌细胞的活力和迁移能力,其基因在胃癌的发生发展中扮演着癌基因的角色。