CancerDiscov一种新的MCL [复制链接]

作者：于艺晞鲍佳茜智仁勇

背景介绍

AML的特征是髓样前体细胞的分化和克隆增殖受阻，导致正常的造血功能衰竭。细胞凋亡机制使体内健康的细胞群体保持体内稳态，并具有控制细胞命运的促凋亡蛋白和抗凋亡蛋白的平衡，异常细胞的这种扩张通常与细胞凋亡机制失调相吻合。由于细胞通常在恶性肿瘤中变得依赖于特定的抗凋亡蛋白，因此选择性靶向这些关键蛋白的小分子“BH3模拟物”的开发在AML中引起了人们的兴趣。

BCL-2蛋白家族是重要的细胞凋亡调节因子，促凋亡和抗凋亡的BCL-2蛋白在线粒体中维持平衡。当仅由BH-3激活剂BIM，BID和PUMA激活时，凋亡效应子BAK和BAX促进线粒体外膜通透性（MOMP）和凋亡细胞死亡；抗凋亡蛋白（BCL-2，MCL-1，BCL-xL和BCL-w）通过隔离效应蛋白和激活蛋白阻止MOMP的激活而破坏上述过程。通过上述机制，发现了选择性结合BCL-2的ABT-（Venetoclax;VEN），并在临床试验中证实其在多种血液系统恶性肿瘤中的潜力。但是，用VEN治疗可以在很大程度上通过替代性抗凋亡蛋白的上调导致耐药性的发展。已在临床试验中发现在复发性和难治性AML病例中，VEN治疗失败与MCL-1蛋白升高密切相关。

年HaleyE.Ramsey团队在CancerDiscovery期刊上发表了一篇名为“ANovelMCL-1InhibitorCombinedwithVenetoclaxRescuesVenetoclax-ResistantAcuteMyelogenousLeukemia”的文章。作者发现在体内外均有效的MCL-1抑制剂VU，并验证其与VEN的联合使用对AML有更好的治疗效果。

主要内容

1.VU是潜在的MCL-1选择性抑制剂且减少了AML细胞扩增

作者为测试VU在细胞中的活性，用VU处理了AML细胞系，并观察到其对大多数被测AML细胞系均具有生长抑制作用。此外，我们用BCL-2和BCL-xL（ABT-;NAV），BCL-2（VEN），BCL-xL（A）的特异性抑制剂筛选了多种AML细胞系，多个细胞系对VEN和VU均显示出很高的敏感性。在细胞系中检测到的抗凋亡BCL-2家族成员蛋白的数量变化很大，与先前描述BCL-2家族蛋白水平异质性和AML中抗凋亡依赖性的分析一致。在大多数细胞系中，细胞对VU的反应性与MCL-1的蛋白水平或MCL-1/（BCL-2+BCL-xL）的比率均不相关。

2.VU消除了AML小鼠的肿瘤负担

作者用不同浓度VU处理AML小鼠模型，流式分析及免疫组化分析发现VU处理AML导致剂量依赖性地减少了肿瘤负荷。而且VU处理减轻了与疾病相关的脾肿大的症状且随用药浓度增大，AML小鼠生存期延长。

3.MCL-1抑制剂和BCL-2抑制剂在AML中有协同作用

即使VU可以抑制AML细胞生长，但长时间用药以后也显示了耐药性。为进一步了解BCL-2在对VU耐药的AML细胞中的作用，并表征MCL-1在对VEN耐药的AML细胞中的抑制作用，作者开发出对VU或VEN均具有抗性的稳定耐药细胞系。发现针对MCL-1抑制剂VU耐药的AML细胞对VEN具有显着的敏感性；相反，MCL-1抑制剂对VEN具有抗性的细胞表现出明显的生长抑制作用。而且联合使用VU和VEN处理VU耐药细胞系比单独使用VEN更有效果；相反的是联合用药处理VEN耐药细胞效果远不如单独使用VU。

为了确定同时抑制BCL-2和MCL-1是否有益，作者在MV-4-11异种移植模型中共同使用了VEN和VU，其剂量以前被视为单药无效，检测小鼠生存期发现共同抑制有效。作者用另一种ANL细胞系移植的小鼠模型对联合治疗的效果进行验证，联合用药可以使白血病得到有效清除。

作者验证发现，联合用药使总体hCD45细胞减少，但hCD34干细胞和祖细胞的数量仍未受到影响。且与VEN相比，VU对正常干细胞和祖细胞的*性更低。

4.BH3分析预测MCL-1抑制的反应

作者使用BH3分析法来定义AML细胞系对特定BCL-2家族成员的依赖性，以细胞色素C释放试验表明线粒体外膜通透性（MOMP）。对MCL-1抑制敏感的细胞系暴露于MCL-1特异性MS1肽时，释放的细胞色素C增多。相反，在MS1肽存在下，抗性细胞株K释放的细胞色素C较少，这表示K对MCL-1的依赖性降低。作者猜测通过MCL-1抑制的生长抑制与AML细胞系中MS-1诱导的细胞色素C释放相关。数据表明，BH3谱（由MCL-1依赖性表示）和对VU的生长抑制呈负相关。为了确保细胞中释放的细胞色素C与药物抑制试验一致，作者在抗性品系上进行了BH3分析。用浓度较低的VEN处理的VU耐药细胞系中发生了压倒性的细胞色素C释放，相反，即使在浓度不影响亲本细胞系的MS1中，对VEN耐药细胞系的处理也导致MOMP释放。这强调了体外生长抑制测定的预测价值和通过BH3分析测量的靶向作用。

5.VU和VEN联合用药对AML患者细胞及小鼠异种移植模型有效

作者为了进一步验证BH3分析与体外生长抑制的相关性，对原发性患者AML细胞进行了分析，结果显示患者间BH3依赖性存在差异，而且VU的用药效果与BH3分析相符。对AML患者样本进行单药和联合用药治疗，发现联合用药组存活率最低，凋亡率最高。作者将AML患者细胞移植到小鼠模型中，发现与BH3分析结果一致，对MCL-1依赖性更高的AML小鼠模型对与联合用药的效果更加显著。

综上所述

MCL-1在AML细胞中上调通常是对BCL-2抑制剂VEN治疗的主要耐药原因。作者发现MCL-1的有效抑制剂VU并且验证了其功能。而且VU和VEN的联合使用对于AML的治疗可能更加有效。作者发现可以通过BH3分析和离体药物敏感性测试预测细胞对MCL-1或BCL-2选择性抑制剂的反应，可以针对性用药，并显示了联合用药的益处。以上数据表明了一种按顺序或联合使用BCL-2/MCL-1抑制剂的AML治疗新策略。