文獻解析
近期,浙江中醫(yī)藥大學開國銀教授和浙江中醫(yī)藥大學附屬第一醫(yī)院(浙江省中醫(yī)院)吳迪炯副主任醫(yī)師團隊合作在《Journal of Advanced Research》(中科院一區(qū)TOP期刊,影響因子11.4)在線發(fā)表了題為“Integrated stress response activation induced by usnic acid alleviates BCL-2 inhibitor ABT-199 resistance in acute myeloid leukemia” 的研究論文。
背景簡介
急性髓系白血?。ˋML)
急性髓系白血病(AML)作為一種惡性克隆性疾病,其特征是骨髓原始細胞增殖伴擴增和分化阻滯,影響正常造血作用,并導致危及生命的血細胞減少。AML可累及所有年齡段的人群,最常見于老年,診斷時的中位年齡為68歲[1]。
老年患者由于存在各類慢性疾病以及其不良基因組特征的發(fā)生率高,不適合標準化療或對標準化療不耐受,故而傾向于副反應較低的治療方案,如去甲基化藥物和小劑量阿糖胞苷。然而,上述小分子藥物治療后的完全緩解率僅為20%,5年總生存率<10%,因此需要其他低毒高效的AML治療藥物以提高AML老年患者的生存率[2]。
BCL-2抑制劑
近年來,一些靶向治療AML的新藥陸續(xù)上市,其中BCL-2抑制劑的出現(xiàn)極大地改善了老年AML患者的治療現(xiàn)狀。BCL-2選擇性抑制劑ABT-199是AML靶向治療時代的核心藥物,然而,約有30%的患者對ABT-199具有原發(fā)性耐藥,且一部分患者在接受ABT-199后出現(xiàn)顯著的繼發(fā)性耐藥,這是目前AML臨床面臨的主要難題。
因此,解析AML的耐藥機制,挖掘介導AML耐藥形成的關鍵因子及相應靶向藥物,能夠為提高BCL-2抑制劑對AML難治性患者臨床療效提供科學依據(jù)和理論指導。
中藥療法
中藥治療白血病具有悠久的歷史,研究人員于上個世紀70年代首創(chuàng)三氧化二砷(砒霜)治療急性早幼粒細胞白血病,使得急性早幼粒細胞白血病成為首個可被治愈的腫瘤。
此后不斷有新的中藥單體及復方投入到抗AML的一線治療當中,如,高三尖杉酯堿、復方浙貝顆粒、康艾注射液等,為AML患者帶來新希望。
“抗白延年湯”是浙江中醫(yī)藥大學附屬第一醫(yī)院血液科治療白血病的經驗方,開國銀教授團隊與吳迪炯副主任醫(yī)師團隊對其進行了相應方藥組份的篩選,發(fā)現(xiàn)其中有效成分松蘿酸可能對AML臨床耐藥,尤其是對BCL-2抑制劑耐藥的發(fā)生具有改善作用。
項目研究
本研究通過檢測ABT-199對7個不同基因背景AML細胞株的半數(shù)抑制濃度(IC50),選擇了其中對ABT-199敏感的2個AML細胞系:MOLM-13(FLT3-ITD突變)和THP-1(TP53突變),并進行相應耐藥細胞株的培養(yǎng),最終建立了ABT-199耐藥細胞MOLM-13 R和THP-1 R。
研究結果顯示松蘿酸在低細胞毒性水平(MOLM-13 R:1.5μM;THP-1 R:4μM)下,成功恢復了MOLM-13 R和THP-1 R對ABT-199的敏感性。
為了研究上述協(xié)同作用的發(fā)生原因,即松蘿酸逆轉AML細胞對ABT-199耐藥的作用機制,團隊成員通過RNA-seq深入分析了松蘿酸、ABT-199單用或聯(lián)合治療的轉錄譜。聯(lián)合治療組的EIF2AK1(HRI)對血紅素缺乏癥的反應通路明顯增強,而HRI是eIF2α激酶的一種,可以磷酸化eIF2α從而激活綜合應激反應(ISR)。
為了確定聯(lián)合給藥對ISR的影響,作者檢測了ISR通路關鍵蛋白ATF4、CHOP和NOXA的表達水平,發(fā)現(xiàn)松蘿酸和ABT-199的聯(lián)用可通過HRI協(xié)同激活ISR。此外,本研究發(fā)現(xiàn)敲低eIF2α表達能夠抑制聯(lián)合給藥引起的細胞凋亡和ISR通路的激活,說明松蘿酸聯(lián)合ABT-199的抗白血病作用涉及ISR激活(圖1),進而逆轉AML對ABT-199的耐藥作用。
圖1 松蘿酸聯(lián)合ABT-199可通過HRI協(xié)同激活ISR
作者通過建立MOLM-13 R異種移植NSG小鼠模型進一步證明了松蘿酸對ABT-199的增敏作用。結果發(fā)現(xiàn)松蘿酸聯(lián)用ABT-199能夠有效降低小鼠的腫瘤負荷,并且激活ISR通路,抑制MCL-1表達。此外,聯(lián)合給藥對小鼠的體重以及肝腎功能指標無影響,體內安全性高。這些數(shù)據(jù)提示了松蘿酸在增強ABT-199治療效果以及逆轉體內耐藥性方面的關鍵作用(圖2)。
圖2 松蘿酸和ABT-199聯(lián)合使用可顯著減輕MOLM-13 R異種移植NSG小鼠的腫瘤負荷
綜上所述,松蘿酸通過觸發(fā)綜合應激反應,抑制MCL-1表達從而提高AML對ABT-199的化學敏感性(圖3)。上述研究為復發(fā)或難治性白血病患者提供了新的治療選擇,未來將繼續(xù)探索該聯(lián)合策略的臨床潛力與市場價值。
圖3 松蘿酸可以通過激活ISR緩解AML對BCL-2抑制劑耐藥
參考文獻
[1] Dinardo C, Erba H, Freeman S, et al. Acute myeloid leukaemia [J]. The Lancet, 2023, 401:2073-2086. DOI:10.1016/S0140-6736(23)00108-3.
[2] Webster J A, Pratz K W. Acute myeloid leukemia in the elderly: therapeutic options and choice [J]. Leukemia & Lymphoma, 2017:1-14. DOI:10.1080/10428194.2017.1330956.
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本研究中所用的Luciferase標記慢病毒,MCL-1過表達慢病毒和對照病毒均由吉滿生物(Genomeditech)提供。
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