Wnt5b激活Wnt/PCP通路促进非小细胞肺癌恶性表型的机制

Wnt5b, a ligand involved in the noncanonical Wnt pathway, which binds to the Fz receptor to activate Wnt/PCP pathway（noncanonical Wnt pathway）. We found that Wnt5b had high expression in non-small cell lung cancer（NSCLC）, which is closely associated with the lymph node metastasis and poor prognosis. Previously we reported that Dvl-3 affected NSCLC cell invasion mainly through noncanonical Wnt pathway. Based on the above, we propose that Wnt5b may activate Dvl-3 through Fz to promote Wnt/PCP pathway, and then promote the malignant phenotype of NSCLC. We intend to regulate Wnt5b expression by bidirectional control ways, transfect Dvl-3 expression plasmid with DEP or PDZ mutant to NSCLC cell，treat with the antibodies of different Fz subtypes, and then perform Western blot, co-immunoprecipitation, nude mouse xenograft model to confirm that Wnt5b works on PDZ/DEP domain of Dvl-3 through a subtype of Fz so as to activate Wnt/PCP signaling pathway, revealing the mechanism that Wnt5b activates Wnt/PCP pathway to promote the malignant phenotype of NSCLC, which could provide new theoretical and experimental evidence for the target treatment of NSCLC.

Wnt5b是非经典Wnt信号通路中的配体，它能够与Fz受体结合激活Wnt/PCP信号通路(属于非经典Wnt通路)。我们发现Wnt5b在非小细胞肺癌中高表达，并且与肺癌的淋巴结转移和不良预后密切相关；而先前我们证实Dvl-3主要通过非经典Wnt通路影响非小细胞肺癌细胞的侵袭。由此我们提出Wnt5b可能通过Fz活化Dvl-3，从而激活Wnt/PCP通路，进而促进非小细胞肺癌的恶性表型。我们拟双向调控非小细胞肺癌细胞的Wnt5b表达，转染Dvl-3结构域突变体(△PDZ/DEP-Dvl-3)，同时加入各种Fz亚型的抗体，通过Western blot、免疫共沉淀、成瘤实验等方法，在体内外证实Wnt5b通过Fz某亚型作用于Dvl-3某结构域(PDZ/DEP)从而活化Wnt/PCP通路，揭示Wnt5b激活Wnt/PCP通路促进非小细胞肺癌恶性表型的机制，为非小细胞肺癌的靶向治疗提供新的理论和实验依据。

肺癌早期容易发生侵袭和转移，从而导致患者的临床复发恶化和治疗效果不佳。因此，寻找肺癌侵袭转移的新信号通路，揭示肺癌侵袭转移的详细分子机制，对于评价肺癌的预后和治疗是必要的。Wnt5b属于非经典Wnt配体，参与调控Wnt/平面细胞极性（PCP）通路。然而，Wnt5b在非小细胞肺癌中参与Wnt/PCP途径的相应分子机制尚未见报道。本研究采用免疫组化和实时定量PCR技术检测Wnt5b在非小细胞肺癌中的表达，并将Wnt5b过表达质粒或siRNA-Wnt5b瞬时转染到非小细胞肺癌细胞系。结果表明，非小细胞肺癌组织中Wnt5b的表达较高，与非小细胞肺癌患者pTNM分期、淋巴结转移及不良预后相关。此外，Wnt5b在体内外均能促进非小细胞肺癌细胞的增殖和侵袭。非小细胞肺癌细胞中Wnt5b、Frizzled 3（Fzd3）和Dvl-3之间存在相互作用。我们观察到，由于这种相互作用，Wnt/PCP信号被激活。在Wnt5b配体的作用下，Fzd3受体使得Dvl-3募集到细胞膜，使其磷酸化，然后通过小GTP酶 Rac1激活JNK信号。敲除Dvl-3的DEP结构域可以消除这些影响。这些发现揭示了一种新的信号转导途径：Wnt5b与Fzd3受体结合，通过DEP结构域将Dvl-3募集到细胞膜上，从而促进非特异性Wnt/PCP-Rac1-JNK信号通路，为肺癌的临床干预提供了潜在的靶点。