《Cell Research》：Targeting PTPN13 with 11-amino-acid peptides of C-terminal APC prevents immune evasion of colorectal cancer
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本研究针对80%-90%结直肠癌(CRC)存在的APC突变导致免疫检查点抑制剂耐药难题，发现APC缺失通过PTPN13介导STAT1去磷酸化，抑制IFNγ-STAT1-IRF1-MHC-I抗原呈递通路。研究人员开发了APC C末端11氨基酸肽(APC11)，可特异性阻断PTPN13-STAT1相互作用，恢复CD8+T细胞浸润并增强PD1抑制剂疗效，为APC突变CRC提供了新的免疫治疗策略。
在全球癌症负担日益加重的背景下，结直肠癌(CRC)作为第三大常见癌症和第二大癌症相关死因，其治疗面临严峻挑战。虽然免疫检查点阻断疗法在多种癌症中取得突破，但对绝大多数微卫星稳定(MSS)型CRC患者效果有限，这背后隐藏着怎样的免疫逃避机制？尤其值得注意的是，80%-90%的CRC病例存在腺瘤性结肠息肉病(APC)基因突变，这一长期被认为主要通过Wnt/β-catenin信号通路驱动肿瘤发生的突变，是否在免疫调节中扮演着不为人知的重要角色？
针对这一科学问题，来自南方医科大学的研究团队在《Cell Research》上发表了创新性研究成果。他们发现APC缺失会通过蛋白酪氨酸磷酸酶非受体13型(PTPN13)介导的信号转导和转录激活因子1(STAT1)去磷酸化，从而抑制CD8+T细胞浸润并促进CRC免疫逃避。更重要的是，他们开发出APC C末端11氨基酸肽(APC11)，能够有效逆转这一免疫抑制过程，为APC突变CRC的免疫治疗提供了新靶点。
研究人员综合运用了多种前沿技术方法：通过CRISPR/Cas9体内筛选鉴定关键基因；利用条件性基因敲除小鼠模型(Apcf/f、Ptpn13f/f等)和类器官培养系统验证机制；采用表面等离子共振(SPR)和X射线晶体学解析蛋白相互作用；开发纳米颗粒递送系统评估治疗潜力；并结合TCGA和MSKCC临床数据分析临床相关性。
APC缺失通过减少CD8+T细胞浸润驱动CRC免疫逃避
研究人员首先通过基因工程小鼠模型发现，Apc缺失而非p53缺失或KrasG12D突变是CRC早期发生中免疫逃避的关键驱动因素。在CT26和MC38结肠癌细胞中敲低Apc可显著促进肿瘤在免疫健全小鼠中的生长，并降低CD8+T细胞浸润。临床数据分析显示，APC突变肿瘤中T细胞标志物表达显著降低，且与微卫星不稳定性状态无关。
APC缺失导致CRC模型对PD1阻断产生耐药
实验表明，Apc敲低使CT26和MC38肿瘤对抗PD1治疗产生抵抗。对MSKCC队列的分析进一步证实，APC野生型患者接受抗PD1/PD-L1治疗后的总生存期显著优于APC突变患者。
APC通过PTPN13驱动CRC免疫逃避
通过体内CRISPR筛选，研究人员将PTPN13鉴定为APC缺失诱导免疫逃避的关键介质。Ptpn13敲除可特异性抑制免疫健全小鼠中CT26-shApc肿瘤的生长，增加CD8+T细胞浸润和效应功能。临床样本分析显示PTPN13高表达与CRC患者预后不良相关，且APC突变肿瘤中PTPN13表达升高。
APC缺失损害IFNγ-STAT1-IRF1信号激活并抑制抗原呈递
RNA-seq分析揭示APC敲低与II型干扰素反应和JAK-STAT信号通路抑制相关。机制上，APC缺失显著降低IFNγ诱导的STAT1磷酸化和IRF1表达，进而抑制MHC-I类抗原呈递通路基因表达和抗原呈递功能。
STAT1/IRF1激活逆转APC缺失诱导的肿瘤免疫逃避
过表达功能获得型Stat1R274Q和Irf1可恢复APC缺失细胞中抗原呈递相关基因表达，抑制肿瘤生长并增强CD8+T细胞浸润，证明恢复STAT1/IRF1信号可有效逆转免疫逃避。
PTPN13敲除恢复APC缺失诱导的IFNγ-STAT1-IRF1信号激活
Ptpn13敲除可恢复APC缺失细胞中STAT1磷酸化和IRF1表达，上调抗原呈递基因和MHC-I表面水平，改善抗原特异性CD8+T细胞反应。
APC缺失驱动的CRC免疫逃避不依赖于Wnt/β-catenin通路激活
通过β-catenin敲低和ΔN-β-catenin过表达实验，研究人员证明APC缺失诱导的免疫逃避依赖于PTPN13而非Wnt/β-catenin通路。
PTPN13直接与STAT1相互作用并使其去磷酸化
实验证实PTPN13通过其PDZ2a结构域直接与STAT1结合，并在体外直接使STAT1去磷酸化。
APC阻断STAT1-PTPN13相互作用
APC与PTPN13形成内源性复合物，且APC缺失增强PTPN13-STAT1相互作用，表明APC通过竞争性结合PTPN13阻止STAT1去磷酸化。
APC C末端缬氨酸对PTPN13结合和CRC免疫逃避至关重要
结构分析显示APC C末端缬氨酸(V2843)对PTPN13结合至关重要。突变该残基会破坏APC-PTPN13相互作用，抑制STAT1信号激活，促进肿瘤生长。
APC11与PTPN13 PDZ2a结构域结合的结构基础
晶体结构揭示APC11通过C末端六个残基与PDZ2a结合，其中V2843通过氢键和疏水相互作用关键性锚定。
APC11阻断PTPN13-STAT1相互作用并恢复信号通路
APC11可有效破坏PTPN13-STAT1相互作用，恢复STAT1磷酸化和抗原呈递功能，而不诱导细胞凋亡。
APC11抑制肿瘤生长并增强对抗PD1治疗的反应
在多种小鼠模型中，APC11肽能显著抑制肿瘤生长，增强CD8+T细胞浸润，并与抗PD1抗体发挥协同抗肿瘤效果。
该研究首次揭示了APC/PTPN13/STAT1依赖性肿瘤免疫抑制新机制，突破了传统认为APC突变仅通过Wnt/β-catenin通路促进肿瘤发生的认知。研究发现APC C末端通过与PTPN13直接相互作用，维持STAT1活化和MHC-I抗原呈递，这一机制的阐明为理解APC突变如何同时驱动肿瘤增殖和免疫逃避提供了全新视角。
特别值得注意的是，基于机制研究开发的APC11肽段疗法，通过精准靶向PTPN13-STAT1相互作用，成功恢复了肿瘤免疫监测功能。这种靶向策略不仅为通常耐药的APC突变CRC提供了新的治疗选择，而且在多种肿瘤模型中显示出与免疫检查点抑制剂的协同作用，展现了广阔的临床应用前景。
研究还澄清了PTPN13在癌症中的争议性角色，证明其在CRC中通过STAT1去磷酸化发挥免疫抑制作用，这与之前报道的Fas介导凋亡途径不同。同时，研究通过严谨的实验证明APC缺失诱导的免疫逃避独立于Wnt/β-catenin通路，这一发现对于理解APC的多功能性和开发特异性靶向疗法具有重要意义。
从转化医学角度看，APC11肽的多种制剂形式(TAT-APC11、PEG-TAT-APC11、NP-APC11)均显示出显著抗肿瘤活性，尤其是其对于腹膜转移的治疗效果，为CRC临床治疗提供了新思路。结合免疫检查点抑制剂的协同效应，为未来联合治疗策略的开发奠定了坚实基础。
这项研究不仅深化了对APC生物学功能的理解，更重要的是为APC突变CRC的免疫治疗提供了新的靶点和策略，有望改善这类患者的治疗预后，推动精准免疫治疗的发展。
