靶向ABTB2-TRAP1轴：胰腺癌治疗新机制与基因/纳米疗法突破

本研究针对胰腺导管腺癌(PDAC)治疗困境，通过功能基因组学方法首次揭示ABTB2通过促进TRAP1泛素化降解抑制Wnt/β-catenin和PI3K/Akt信号通路的新机制。研发的AAV2-ABTB2基因疗法和LNP-mRNA-ABTB2纳米疗法在多种PDAC模型中显著抑制肿瘤生长，并与5-FU产生协同效应，为PDAC治疗提供了新靶点和临床转化策略。

　　

胰腺导管腺癌(PDAC)作为最具侵袭性的恶性肿瘤之一，五年生存率不足6%，预计到2030年将成为癌症相关死亡的第二大原因。其治疗面临多重挑战：手术切除率低（<20%）、对现有化疗放疗不敏感、免疫疗法疗效甚微。这种治疗困境的根本原因在于PDAC独特的分子特征和高度异质性，使得针对已知致癌驱动因子的靶向治疗临床试验结果令人失望，患者中位生存期仍低于一年。因此，探索新的分子靶点和治疗策略成为PDAC研究的迫切需求。

BTB/POZ结构域蛋白在癌症中扮演着背景依赖的角色，既可作肿瘤抑制因子也可作致癌驱动因子。其中，锚蛋白重复和BTB结构域包含蛋白2(ABTB2)在卵巢肿瘤中通过PTEN依赖途径发挥肿瘤抑制作用，并与乳腺癌和甲状腺癌的耐药性相关，但其在PDAC中的功能一直未被探索。鉴于ABTB2在蛋白复合物组装、转录抑制和翻译后修饰中的潜在功能，它可能是驱动PDAC进展的关键信号通路的调节因子。

本研究采用全面的功能基因组学方法——包括siRNA/shRNA敲低、CRISPR-Cas9敲除、质粒过表达和Cre-LoxP转基因小鼠模型——在人和小鼠PDAC细胞系以及KPC小鼠PDAC模型中系统调节ABTB2表达。功能获得和丧失实验表明，ABTB2发挥关键的肿瘤抑制作用，显著削弱PDAC细胞的体外致癌性和体内肿瘤发生。重要的是，使用腺相关病毒2型(AAV2)和脂质纳米粒(LNPs)治疗性靶向ABTB2显示出显著的抗肿瘤功效，并与5-氟尿嘧啶(5-FU)协同增强治疗效果。转录组学分析、免疫共沉淀和功能测定表明，ABTB2与肿瘤坏死因子受体相关蛋白1(TRAP1)相互作用，促进其泛素依赖性降解，从而抑制关键的致癌性Wnt/β-catenin和PI3K/Akt信号通路。

研究人员运用了多种关键技术方法：通过慢病毒载体建立ABTB2稳定过表达(ABTB2-OE)、敲除(ABTB2-KO)或敲低(ABTB2-KD)的PDAC细胞系；利用正交位移植模型、自发PDAC转基因小鼠模型(KPC、AKPPC、KPPC)和患者来源异种移植(PDX)模型进行体内功能验证；开发AAV2-ABTB2基因治疗载体和LNP封装ABTB2 mRNA的纳米制剂；采用RNA测序进行转录组分析、免疫共沉淀结合质谱法鉴定蛋白相互作用、TCF/LEF荧光素酶报告基因检测Wnt/β-catenin通路活性。研究使用了来自患者(MPC02、MPC25)的PDAC样本建立PDX模型。

ABTB2 dysregulation significantly impacts PDAC cell oncogenicity in vitro

研究人员首先发现ABTB2在人类PDAC肿瘤中表达显著降低。通过建立ABTB2-OE和ABTB2-KO的稳定Panc02细胞系，证实ABTB2过表达抑制而敲除促进PDAC细胞克隆形成、迁移和活力。这些效应在UN-KPC-961和Panc-1细胞中得到验证，表明ABTB2对人和小鼠PDAC的体外致癌性具有多重抑制作用。

ABTB2 dysregulation significantly impacts PDAC tumorigenicity in vivo

在野生型C57BL/6小鼠的正交位PDAC模型中，ABTB2-OE显著减小肿瘤大小和重量，延长生存期，而ABTB2-KO产生相反效果。免疫组化显示ABTB2-OE肿瘤中Bcl-2和Ki-67表达降低，cleaved caspase-3表达升高。在Cre-LoxP自发PDAC模型中，ABTB2显著抑制肿瘤进展并延长生存期，证实其在体内抑制PDAC进展的关键作用。

ABTB2-encoding AAV2 therapeutically suppresses mouse PDAC tumor growth

研究人员构建了COX2启动子控制的AAV2-ABTB2重组病毒。在UN-KPC-961、Panc-1和Panc02细胞诱导的正交位PDAC模型中，静脉注射AAV2-ABTB2显著抑制肿瘤生长，Western blotting证实肿瘤内ABTB2表达增加，且未检测到毒性作用。

ABTB2-encoding AAV2 therapeutically suppresses human PDAC tumor growth

在NSG小鼠的PDX模型中，瘤内注射AAV2-ABTB2显著减小MPC02和MPC25来源的肿瘤体积和重量，降低Ki-67和CD31表达，增加cleaved caspase-3水平，证实其对人类PDAC的治疗潜力。

LNP-encapsulating ABTB2 mRNA synergizes with 5-FU to suppress PDAC

LNP封装的ABTB2 mRNA(LNP-mRNA-ABTB2)在KRAS^G12D细胞中高效表达ABTB2。在皮下肿瘤模型中，LNP-mRNA-ABTB2单药或与5-FU联用均显著抑制肿瘤生长，且联合治疗产生协同效应，为PDAC提供了新的治疗策略。

Dysregulated expression of ABTB2 modulates the Wnt/β-catenin signaling pathway

RNA测序和GO分析显示ABTB2敲低富集于Wnt信号通路。Western blotting证实ABTB2-OE降低LRP6^s1490、GSK3β^s9、β-catenin、Axin、TCF7、LEF1、cyclinD1、c-Myc、c-Jun、Met、cyclin D3/D1、CDK4/6表达，而ABTB2-KO产生相反效果。TCF/LEF报告基因检测和流式细胞术证实ABTB2通过Wnt/β-catenin通路诱导G1期细胞周期阻滞。

ABTB2 dysregulation disrupts PDAC growth and apoptosis signaling pathways

ABTB2-OE降低pAkt^{Thr308/Ser473}、survivin、Bcl-2表达，增加Bad、细胞色素c、cleaved caspase-3、cleaved PARP表达。流式细胞术和caspase-3/7活性检测证实ABTB2-OE促进而ABTB2-KO抑制细胞凋亡。

ABTB2 interacts with TRAP1, leading to its degradation through ubiquitination

免疫共沉淀结合质谱法鉴定TRAP1为ABTB2结合伴侣。Co-IP和免疫荧光证实二者相互作用。ABTB2-OE降低TRAP1表达，增强TRAP1泛素化。TRAP1过表达可逆转ABTB2对β-catenin、cyclinD1等分子的抑制作用及G1期阻滞，表明TRAP1是ABTB2功能的关键介质。

本研究首次将ABTB2确定为PDAC中未被重视但强效的抑制因子，并阐明其通过ABTB2-TRAP1轴调控Wnt/β-catenin和PI3K/Akt通路的分子机制。AAV2介导的基因治疗和LNP封装的mRNA治疗不仅作为单药有效，且与标准化疗5-FU协同，为PDAC提供了有前景的治疗策略。TRAP1作为ABTB2相互作用蛋白的发现，以及其在临床试验中作为治疗靶点的背景，进一步强调了ABTB2/TRAP1轴作为PDAC治疗靶点的转化潜力。这些发现为将ABTB2靶向疗法推向临床应用于这种难治恶性肿瘤提供了坚实的临床前依据。