CELL DEATH DIS研究新突破：新型納米藥有望改寫肺纖維化治療格局

肺纖維化(PF)是一種慢性進行性肺部疾病，其特征是Wnt/β-catenin信號過度激活，治療效果有限。分類連接蛋白3(SNX3)屬于SNXs家族，已被確定為治療心力衰竭的新靶點。SNX3-逆轉(zhuǎn)聚體復(fù)合體介導(dǎo)關(guān)鍵貨物蛋白的細胞內(nèi)運輸，但其調(diào)節(jié)Cargo蛋白的機制及其與PF的潛在聯(lián)系仍未完全闡明。2026年1月15日，中山大學(xué)路靜、劉培慶團隊聯(lián)合廣東藥科大學(xué)孫端平團隊在Cell Death and Disease（IF 9.6）發(fā)表文章“Targeting sorting nexin 3 to treat pulmonary fibrosis by dual modulating Wnt/β-catenin signaling”。研究揭示了SNX3是Wnt依賴性與非依賴性β-catenin雙重激活的核心協(xié)調(diào)因子，并提出TDN-LC4作為一種潛在治療策略，可用于破壞肺纖維化發(fā)病過程中的致病性信號冗余。

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In vivo

基因信息：Wntless蛋白；CK-1α：酪蛋白激酶1α

實驗動物：Snx3-cKO小鼠和CTL小鼠

病毒產(chǎn)品：AAV6-SP-C-WLS，AAV6-SP-C-CK-1α

注射方式：氣管內(nèi)滴注

注射體積：50μL

In vitro

病毒產(chǎn)品：Ad-Wls，Ad-CK-1α

感染細胞：肺泡2型細胞（AT2）、原代成纖維細胞（FBs）

研究結(jié)果

1、SNX3與Wls相互作用，調(diào)節(jié)其細胞內(nèi)循環(huán)和降解，激活Wnt/β-Catenin途徑

作者首先分析了肺纖維化患者及小鼠模型中的組織樣本，發(fā)現(xiàn)SNX3的表達水平顯著升高，尤其是在肺泡2型上皮細胞（AT2）中。進一步研究了SNX3在PF中的作用，構(gòu)建了AT2細胞特異性SNX3敲除（Snx3-cKO）和過表達（Snx3-cTg）小鼠模型。結(jié)果發(fā)現(xiàn)SNX3基因敲除顯著降低了PF中Wnt/β-catenin的激活和肺功能障礙，SNX3的過表達顯著誘導(dǎo)了Wnt/β-catenin的激活和PF過程。鑒于SNX3對PF的顯著影響，作者研究了其涉及的潛在機制，推測SNX3參與了Wnt/β-catenin途徑和PF，可能是通過介導(dǎo)Wls的細胞內(nèi)循環(huán)來實現(xiàn)的，因此，通過IP-MS、co-IP和PLA分析證實了SNX3與Wls相互作用，促進Wls的細胞內(nèi)循環(huán)，并避免其晚期內(nèi)體-溶酶體降解。為了研究Wls在PF中的作用，將AAV6-Wls經(jīng)氣管內(nèi)傳遞給Snx3-CKO小鼠并建立PF小鼠模型。結(jié)果顯示SNX3-CKO小鼠表現(xiàn)出明顯的肺功能障礙改善，膠原纖維和彈性纖維的堆積減少，并降低由博萊霉素引起的β-catenin水平的升高。在表達AAV6-Wls的小鼠中，Snx3-CKO的保護作用被部分逆轉(zhuǎn)。在AT2細胞中，還觀察到PF的保護作用和β-catenin的變化。這些結(jié)果表明，涉及SNX3的其他重要通路參與了PF的進展。

圖1. SNX3與Wls相互作用，調(diào)節(jié)其細胞內(nèi)循環(huán)和降解，激活Wnt/β-Catenin途徑

2、SNX3/CK-1α軸誘導(dǎo)Wnt/β-catenin信號通路激活與肺纖維化

作者鑒定了SNX3調(diào)控Wnt/β-catenin信號通路的其他關(guān)鍵互作蛋白，基于IP-MS和BLM模型中鑒定了15個蛋白質(zhì)，其中CK-1α作為主要目標(biāo)，因為它與Wnt/β-catenin信號通路有關(guān)。研究發(fā)現(xiàn)CK-1α是SNX3的一種新的貨運蛋白，SNX3直接與CK-1α相互作用，調(diào)節(jié)其細胞內(nèi)循環(huán)和降解。為了探討SNX3對CK-1α逆行轉(zhuǎn)運到質(zhì)膜（PM）的影響是否涉及Wnt/β-catenin信號通路和PF，對Snx3-cKO小鼠和對照小鼠氣管內(nèi)滴注AAV6-CK-1α并建立BLM誘導(dǎo)的PF模型。與BLM小鼠相比，Snx3-cKO小鼠的β-catenin水平、肺功能障礙、纖維化面積、膠原纖維和羥脯氨酸濃度顯著降低，但AAV6-CK-1α逆轉(zhuǎn)了SNX3缺乏導(dǎo)致的肺保護效應(yīng)，這種調(diào)控作用在AT2細胞中同樣存在。以上結(jié)果表明，SNX3介導(dǎo) CK-1α向PM的轉(zhuǎn)運，可能是肺纖維化進程中不依賴經(jīng)典Wnt配體、調(diào)控β-catenin活性的一條新分子途徑。

圖2. SNX3/CK-1α軸誘導(dǎo)Wnt/β-Catenin信號通路激活與肺纖維化

3、靶向SNX3的TDN-LC4改善肺功能障礙和肺纖維化

接下來，作者探究了靶向SNX3的小分子抑制劑，以抑制Wnt/β-catenin通路阻止PF進展。結(jié)果發(fā)現(xiàn)LC4可結(jié)合SNX3的Arg-76和Lys-95位點，顯著降低SNX3及β-catenin表達，抑制纖維化細胞的增殖與遷移。為進一步提升LC4的靶向性與生物利用度，作者構(gòu)建了TDN-LC4納米藥物系統(tǒng)，通過雙重負載策略將LC4高效裝載于DNA四面體結(jié)構(gòu)中，TDN-LC4有效地增強了對肺纖維化相關(guān)成纖維細胞激活的抑制作用，減少了活化的肺成纖維細胞在體外的增殖和遷移。作者進一步在體內(nèi)外證實了TDN-LC4的有效性和生物安全性，TDN-LC4可顯著改善肺功能、減少膠原沉積、抑制β-catenin通路激活。

圖3. 靶向SNX3的TDN-LC4改善肺功能障礙和纖維化

結(jié)論

本研究確定SNX3是通過調(diào)控Wls循環(huán)和CK-1α向質(zhì)膜的逆行轉(zhuǎn)運，雙重激活Wnt/β-catenin來調(diào)節(jié)PF發(fā)生發(fā)展的核心分子。在AT2細胞中SNX3的上調(diào)推動了纖維化的進展，而其基因敲除或通過新型的TDN-LC4藥物抑制減輕了Wnt/β-catenin信號、纖維化和肺功能障礙，為PF提供了一種多靶點治療策略。