《Cell Research》：Targeting PTPN13 with 11-amino-acid peptides of C-terminal APC prevents immune evasion of colorectal cancer
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本研究針對80%-90%結直腸癌(CRC)存在的APC突變導致免疫檢查點抑制劑耐藥難題，發現APC缺失通過PTPN13介導STAT1去磷酸化，抑制IFNγ-STAT1-IRF1-MHC-I抗原呈遞通路。研究人員開發了APC C末端11氨基酸肽(APC11)，可特異性阻斷PTPN13-STAT1相互作用，恢復CD8+T細胞浸潤并增強PD1抑制劑療效，為APC突變CRC提供了新的免疫治療策略。
在全球癌癥負擔日益加重的背景下，結直腸癌(CRC)作為第三大常見癌癥和第二大癌癥相關死因，其治療面臨嚴峻挑戰。雖然免疫檢查點阻斷療法在多種癌癥中取得突破，但對絕大多數微衛星穩定(MSS)型CRC患者效果有限，這背后隱藏著怎樣的免疫逃避機制？尤其值得注意的是，80%-90%的CRC病例存在腺瘤性結腸息肉病(APC)基因突變，這一長期被認為主要通過Wnt/β-catenin信號通路驅動腫瘤發生的突變，是否在免疫調節中扮演著不為人知的重要角色？
針對這一科學問題，來自南方醫科大學的研究團隊在《Cell Research》上發表了創新性研究成果。他們發現APC缺失會通過蛋白酪氨酸磷酸酶非受體13型(PTPN13)介導的信號轉導和轉錄激活因子1(STAT1)去磷酸化，從而抑制CD8+T細胞浸潤并促進CRC免疫逃避。更重要的是，他們開發出APC C末端11氨基酸肽(APC11)，能夠有效逆轉這一免疫抑制過程，為APC突變CRC的免疫治療提供了新靶點。
研究人員綜合運用了多種前沿技術方法：通過CRISPR/Cas9體內篩選鑒定關鍵基因；利用條件性基因敲除小鼠模型(Apcf/f、Ptpn13f/f等)和類器官培養系統驗證機制；采用表面等離子共振(SPR)和X射線晶體學解析蛋白相互作用；開發納米顆粒遞送系統評估治療潛力；并結合TCGA和MSKCC臨床數據分析臨床相關性。
APC缺失通過減少CD8+T細胞浸潤驅動CRC免疫逃避
研究人員首先通過基因工程小鼠模型發現，Apc缺失而非p53缺失或KrasG12D突變是CRC早期發生中免疫逃避的關鍵驅動因素。在CT26和MC38結腸癌細胞中敲低Apc可顯著促進腫瘤在免疫健全小鼠中的生長，并降低CD8+T細胞浸潤。臨床數據分析顯示，APC突變腫瘤中T細胞標志物表達顯著降低，且與微衛星不穩定性狀態無關。
APC缺失導致CRC模型對PD1阻斷產生耐藥
實驗表明，Apc敲低使CT26和MC38腫瘤對抗PD1治療產生抵抗。對MSKCC隊列的分析進一步證實，APC野生型患者接受抗PD1/PD-L1治療后的總生存期顯著優于APC突變患者。
APC通過PTPN13驅動CRC免疫逃避
通過體內CRISPR篩選，研究人員將PTPN13鑒定為APC缺失誘導免疫逃避的關鍵介質。Ptpn13敲除可特異性抑制免疫健全小鼠中CT26-shApc腫瘤的生長，增加CD8+T細胞浸潤和效應功能。臨床樣本分析顯示PTPN13高表達與CRC患者預后不良相關，且APC突變腫瘤中PTPN13表達升高。
APC缺失損害IFNγ-STAT1-IRF1信號激活并抑制抗原呈遞
RNA-seq分析揭示APC敲低與II型干擾素反應和JAK-STAT信號通路抑制相關。機制上，APC缺失顯著降低IFNγ誘導的STAT1磷酸化和IRF1表達，進而抑制MHC-I類抗原呈遞通路基因表達和抗原呈遞功能。
STAT1/IRF1激活逆轉APC缺失誘導的腫瘤免疫逃避
過表達功能獲得型Stat1R274Q和Irf1可恢復APC缺失細胞中抗原呈遞相關基因表達，抑制腫瘤生長并增強CD8+T細胞浸潤，證明恢復STAT1/IRF1信號可有效逆轉免疫逃避。
PTPN13敲除恢復APC缺失誘導的IFNγ-STAT1-IRF1信號激活
Ptpn13敲除可恢復APC缺失細胞中STAT1磷酸化和IRF1表達，上調抗原呈遞基因和MHC-I表面水平，改善抗原特異性CD8+T細胞反應。
APC缺失驅動的CRC免疫逃避不依賴于Wnt/β-catenin通路激活
通過β-catenin敲低和ΔN-β-catenin過表達實驗，研究人員證明APC缺失誘導的免疫逃避依賴于PTPN13而非Wnt/β-catenin通路。
PTPN13直接與STAT1相互作用并使其去磷酸化
實驗證實PTPN13通過其PDZ2a結構域直接與STAT1結合，并在體外直接使STAT1去磷酸化。
APC阻斷STAT1-PTPN13相互作用
APC與PTPN13形成內源性復合物，且APC缺失增強PTPN13-STAT1相互作用，表明APC通過競爭性結合PTPN13阻止STAT1去磷酸化。
APC C末端纈氨酸對PTPN13結合和CRC免疫逃避至關重要
結構分析顯示APC C末端纈氨酸(V2843)對PTPN13結合至關重要。突變該殘基會破壞APC-PTPN13相互作用，抑制STAT1信號激活，促進腫瘤生長。
APC11與PTPN13 PDZ2a結構域結合的結構基礎
晶體結構揭示APC11通過C末端六個殘基與PDZ2a結合，其中V2843通過氫鍵和疏水相互作用關鍵性錨定。
APC11阻斷PTPN13-STAT1相互作用并恢復信號通路
APC11可有效破壞PTPN13-STAT1相互作用，恢復STAT1磷酸化和抗原呈遞功能，而不誘導細胞凋亡。
APC11抑制腫瘤生長并增強對抗PD1治療的反應
在多種小鼠模型中，APC11肽能顯著抑制腫瘤生長，增強CD8+T細胞浸潤，并與抗PD1抗體發揮協同抗腫瘤效果。
該研究首次揭示了APC/PTPN13/STAT1依賴性腫瘤免疫抑制新機制，突破了傳統認為APC突變僅通過Wnt/β-catenin通路促進腫瘤發生的認知。研究發現APC C末端通過與PTPN13直接相互作用，維持STAT1活化和MHC-I抗原呈遞，這一機制的闡明為理解APC突變如何同時驅動腫瘤增殖和免疫逃避提供了全新視角。
特別值得注意的是，基于機制研究開發的APC11肽段療法，通過精準靶向PTPN13-STAT1相互作用，成功恢復了腫瘤免疫監測功能。這種靶向策略不僅為通常耐藥的APC突變CRC提供了新的治療選擇，而且在多種腫瘤模型中顯示出與免疫檢查點抑制劑的協同作用，展現了廣闊的臨床應用前景。
研究還澄清了PTPN13在癌癥中的爭議性角色，證明其在CRC中通過STAT1去磷酸化發揮免疫抑制作用，這與之前報道的Fas介導凋亡途徑不同。同時，研究通過嚴謹的實驗證明APC缺失誘導的免疫逃避獨立于Wnt/β-catenin通路，這一發現對于理解APC的多功能性和開發特異性靶向療法具有重要意義。
從轉化醫學角度看，APC11肽的多種制劑形式(TAT-APC11、PEG-TAT-APC11、NP-APC11)均顯示出顯著抗腫瘤活性，尤其是其對于腹膜轉移的治療效果，為CRC臨床治療提供了新思路。結合免疫檢查點抑制劑的協同效應，為未來聯合治療策略的開發奠定了堅實基礎。
這項研究不僅深化了對APC生物學功能的理解，更重要的是為APC突變CRC的免疫治療提供了新的靶點和策略，有望改善這類患者的治療預后，推動精準免疫治療的發展。
