研究背景
肝细胞癌（HCC）是成人肝癌最常见的类型，占所有肝癌的90%。而肝母细胞瘤（HB）是主要发生在儿童的少见肿瘤。研究发现Wnt/β-catenin信号通路的异常激活与两者的发生紧密相关，约26%HCC患者存在β-catenin突变，且大多数突变位于CTNNB1的3号外显子，该外显子编码含有磷酸化丝氨酸/苏氨酸残基的结构域，如发生突变将阻碍β-catenin在胞浆中降解，导致在核中积累，从而驱动各种癌基因的转录。在HB中，β-catenin的不同突变与不同组织学和转录水平的HB亚型相关。因此，更好地了解肝脏肿瘤发生过程中β-catenin的突变情况对阐明病变的异质性和患者预后具有重要意义。
研究方法
(资料图)
作者将靶向CTNNB13号外显子的单链向导RNA（sgCtnnb1）导入小鼠肝细胞内，检测是否发生外显子跳跃事件以及是否在体内产生β-catenin功能获得性亚型；同时导入sgCtnnb1和YAPS127A（一种组成性活性核YAP）使发生外显子跳跃的肝细胞具有生长优势，检测是否可在体内诱导肿瘤的形成。
结果
实验发现CRISPR介导的外显子跳跃可在体内诱导β-catenin核定位（图1A-C），并可与YAPS127A发挥协同作用，引起肝细胞优势生长从而诱导肿瘤发生（图1D）。进一步发现了两种主要的CTNNB1跳跃亚型：异构体1（3号外显子缺失）和异构体2（3号和4号外显子缺失，但插入了16个核苷酸内含子序列）（图1E-F）。有趣的是，在肿瘤组织切片上，两种异构体驱动了不同的肝脏肿瘤亚型（图2A）。A亚型的细胞呈现多形性，具有多变的圆至卵圆形核（核大小不一）及均匀凝聚的染色质，且核/浆比差异显著，广泛出现胞浆尤其核周的透亮，偶尔有轻度的微泡聚集，这些胞浆的改变可能与代谢相关的脂质和糖原累积有关，β-catenin呈胞膜阳性。B亚型特点为小且均匀一致的上皮性肿瘤细胞，伴有相对小而圆的核，细胞轻度异型，染色质出现明显的外围聚集而中间苍白，胞浆嗜酸性，β-catenin呈核阳性。β-catenin的不同定位模式可能与其靶基因的差异表达有关，但两种异构体是如何影响脂质代谢和β-catenin靶基因转录有待进一步研究。
(A)HE染色和免疫组化(IHC)；(B)转录组分析显示存在460个差异表达基因；(C)GSEA分析。
图3.
(A)Skip-1或Skip-2与YAPS127A协同作用诱导肿瘤发生；(B)WB检测到Skip-1和Skip-2蛋白；(C)HE染色和免疫组化特征；(D,E)转录组分析。
结论
如今，外显子跳跃和剪接已经成为一种新型治疗工具，作者的实验模型可能为体内疾病的研究提供宝贵的工具，有利于更好地了解疾病发生的潜在分子机制。
参考：
Mou,H.,Eskiocak,O.,Özler,K.A.,Gorman,M.,Yue,J.,Jin,Y.,Wang,Z.,Gao,Y.,Janowitz,T.,Meyer,H.V.,Yu,T.,Wilkinson,J.E.,Kucukural,A.,Ozata,D.M.andBeyaz,S.(2023),CRISPR-inducedexonskippingofβ-cateninrevealstumorigenicmutantsdrivingdistinctsubtypesoflivercancer.J.Pathol..https://doi.org/10.1002/path.6054
编译-王美主治医师南京市中医院病理科
审校-陈志翱副研究员复旦大学附属肿瘤医院肿瘤研究所
审校-陆新元副主任医师东方肝胆外科医院病理科
本文系NGDP新病理团队编译，转载请联系授权
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