胶质母细胞瘤（GBM）作为中枢神经系统常见且具有侵袭性的脑肿瘤，其特点是侵袭性强、进展迅速以及对传统疗法产生耐药性，患者即使经过积极治疗，中位生存期也仅约一年【1】。胶质瘤干细胞（GSCs）在胶质瘤的生长和治疗抵抗中起着关键作用，是治疗干预的重要靶点【2】。而 WNT 信号通路在维持 GSCs 和胶质瘤发生中扮演重要角色，但其在癌症中的作用复杂多变，过度激活在某些情况下可导致合成致死【3,4】。中枢神经系统肿瘤中是否存在类似的机制及其背后的分子机理有待进一步探索。
研究人员通过小规模筛选发现 GSK3 抑制剂 CHIR99021 对 人（GBM17, MES28, MGG8, GSC23, CB5304）和小鼠（HTS, OPC-9712, OPC-8696）的GSCs具有显著的细胞毒性，可降低细胞活性，诱导细胞死亡和增殖停滞，且对正常的小鼠原代星形胶质细胞无细胞毒性，显示出对 GSCs 的选择性抑制。进一步利用 shRNA敲低 Gsk3β，发现其可增强细胞对 CHIR 诱导的生长抑制的敏感性，而敲低 Gsk3α 无明显影响，表明在 GSCs 中，Gsk3β 是维持其存活的关键因素。
鉴于 Gsk3β 是 β-catenin复合体的关键组分，研究人员假设经典的WNT 信号通路介导了 Gsk3β 抑制剂在 GSCs 中的细胞毒性效应。通过在细胞中过表达持续激活型β-catenin（CTN*）或显性失活型TCF（dTCF）来分别激活或阻断 WNT 信号通路，发现激活 WNT 信号通路可增强人和小鼠GSCs细胞对 CHIR 的敏感性，而阻断该通路则可挽救细胞活性，证实了 Gsk3β-β-catenin 轴在介导 CHIR 对 GSCs 抑制效应中的核心作用。
研究人员利用 TCGA 和 CGGA 数据库中的 RNA-seq 数据和临床数据进行单样本基因集富集分析（ssGSEA），发现WNT 信号通路的激活与胶质瘤患者良好预后相关，特别是在少突胶质瘤亚型和 IDH1 突变肿瘤中，WNT 配体 WNT7A 和 WNT7B 的表达与胶质瘤级别呈负相关，低表达 WNT7B患者生存期更短。
随后，通过微阵列分析发现 Wwc1 是 CHIR 处理后表达上调的关键基因，且 β-catenin 可直接调控 Wwc1 转录。CHIR 处理可使人和小鼠GSCs细胞中 Wwc1 的 mRNA 和蛋白水平显著上调，且 CTN* 过表达可诱导 Wwc1 表达，而 dTCF 则抑制其表达。Wwc1 作为 Hippo 信号通路的调控因子，通过调节 Lats1 磷酸化来抑制 Yap 活性。研究人员进一步探究了 WNT 信号通路对 Yap 的调控作用。结果发现，CHIR 处理可增加细胞中 Lats1 的磷酸化水平，进而导致 Yap 磷酸化和降解，最终降低 Yap 蛋白水平。此外，敲低Yap的细胞对化疗药物Carboplatin和5FU的敏感性增加，这与 Gsk3β 抑制后的效果一致，进一步证实了 Yap 在 GSCs 中的关键作用。
虽然WNT通路在多数癌症中促进肿瘤发生，但在胶质瘤中，Gsk3β抑制导致的WNT过度激活通过上调Wwc1，激活Hippo通路的Lats1，进而磷酸化并降解促进细胞存活的Yap，最终引发GSCs的死亡。这种依赖性表明，WNT通路的超激活与YAP抑制之间存在合成致死关系。Gsk3β抑制剂在体内外实验中均能抑制肿瘤生长，且与化疗药物协同增效。这验证了靶向WNT通路诱导合成致死的可行性。该机制在脑肿瘤中尤为显著，尤其适用于前神经亚型和IDH1突变胶质瘤，这可能与Wwc1在神经系统的特异性高表达有关。总之利用WNT通路的合成致死效应可开发组织特异性疗法，可为胶质瘤的精准治疗开辟新途径。
综上所述，该研究明确了 Gsk3β 在 GSCs 中的关键作用，为针对 GSCs 的治疗提供了新方向。其次，揭示了 WNT-WWC1-YAP 轴在胶质瘤中的重要作用，通过 Gsk3β 抑制剂激活该轴可诱导合成致死，为开发新的胶质瘤治疗策略提供了理论依据。此外，研究还发现了 WNT 信号通路激活与胶质瘤患者良好预后的关联，为临床预测和治疗决策提供了参考。
Ren FF、YI YL、Lu T、北京脑科学与类脑研究所博士后刘欣泽为论文的共同第一作者；北京脑科学与类脑研究所陈坚研究员、Luis F. Parada为该论文的通讯作者。
参考文献：
4.Chang L, Jung NY, Atari A, Rodriguez DJ, Kesar D, Song TY, et al. Author Correction: Systematic profiling of conditional pathway activation identifies contextdependent synthetic lethalities. Nat Genet. 2024;56:553.
5.https://www.nature.com/articles/s41388-025-03418-9
6.https://mp.weixin.qq.com/s/ZRXJJlejaUHENdNt7_E-vw