ASH头班机丨靶向盐诱导激酶SI

　

导读

Introduction

一年一届的美国血液学协会（ASH）年会将于年12月7-10日在美国佛罗里达州的奥兰多隆重拉开帷幕，届时多项血液学领域的重要研究将在大会上公布。ASH会议作为血液病领域首屈一指的学术会议，汇集了全球血液病临床和实验科学家，共同探讨血液病领域的新技术、新进展。

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靶向盐诱导激酶SIK3治疗急性髓系白血病

标题：TargetingSalt-InducibleKinase3AsaTherapeuticApproachforAcuteMyeloidLeukemia

摘要：

时间：Monday,December9,,6:00PM-8:00PM

地点：HallB,Level2(OrangeCountyConventionCenter)

CRISPR-Cas9功能基因组学的发展极大地推动了急性髓系白血病（Acutemyeloidleukemia，AML）靶向治疗的基础研究。哈佛大学Dana-Farber癌症研究所KimberlyStegmaier教授团队和冷泉港实验室ChristopherR.Vakoc教授团队的前期研究表明，盐诱导激酶（Salt-InducibleKinase3，SIK3）在某些特定亚型的AML细胞中发挥重要作用，例如伴有混合谱系白血病基因重排（MLL融合基因阳性）并高表达MEF2C转录因子的AML。MEF2C转录因子的功能发挥依赖SIK3，SIK3通过磷酸化组蛋白去乙酰化酶HDAC4，阻止HDAC4入核而抑制MEF2C的活性（BioRxiv，）。

盐诱导激酶1-3是一种丝氨酸/苏氨酸激酶，属于腺苷酸活化激酶（AMP-activatedproteinkinase，AMPK）家族。近年发现SIK可以调节糖代谢，肌肉和骨生成，但SIK3对AML的调控尚未报道。人源肿瘤组织移植模型（patient-derived-xenografts，PDX）是评价临床转化意义的重要手段。研究者建立了可被CRISPR-Cas9基因编辑的新型MLL-AF9患者来源的PDX模型。具体来说，作者在MLL-AF9原代细胞中慢病毒转染Cas9后移植到免疫缺陷鼠内使其扩增。成瘤后得到稳定表达Cas9的细胞，再转染sgRNA序列剔除SIK3基因后继续移植到小鼠体内。发现SIK3敲除后显著抑制原代细胞在体内生长，证明SIK3对MLL-AF9融合蛋白导致的AML具有重要作用。

另一方面，作者用SIK激酶抑制剂YKL-05-开展了一系列体内体外实验。YKL-05-显著抑制AML细胞系生长，引起周期阻滞和凋亡，并且高表达MEF2C的AML细胞更敏感。YKL-05-口服用药在小鼠体内具有良好的生物利用度，并且能被较好耐受而无显著毒性。全血细胞计数和谱系流式细胞分析表明YKL-05-不影响正常造血。而在MLL-AF9小鼠白血病模型和PDX模型中，YKL-05-两周治疗可以显著延缓体内疾病进展，延长小鼠生存期。另外，研究者证实此化合物是通过抑制SIK3-HDAC4-MEF2C轴而发挥效应。蛋白印记实验表明YKL-05-引起HDAC4去磷酸化，并且积聚到核内。染色质免疫沉淀-测序结果表明，YKL-05-处理引起的效应和SIK3敲除相类似，即都选择性地降低组蛋白H3赖氨酸27位点的乙酰化，而对应的基因座位正是能与MEF2C结合的序列。RNA测序也表明YKL-05-处理和SIK3或MEF2C敲除引起的转录组学变化相一致。与之相反，在MLL-AF9细胞中过表达SIK3突变体或敲低HDAC4降低其对YKL-05-的敏感性。

已有研究认为MEF2C在AML中高表达和对传统化疗耐药密切相关（CancerDiscovery，）。这项研究表明靶向抑制SIK3可作为MEF2C高表达AML的潜在治疗手段，选择性SIK3抑制剂对这部分AML患者具有良好的临床转化前景。

评述

利用CRISPR-Cas9基因组文库筛选结合高通量测序是近年来逐渐流行的寻找新的癌症靶点的热门。本摘要研究者所在课题组有扎实的Cas9筛选的工作基础和经验（CancerCell，；MolecularCancer，），在探索白血病的发生及耐药机制方面有长期的实践积累。此项研究从前期数据SIK3引出，基于MLL基因重排AML对SIK3高度依赖的事实，研究者提出假设——SIK3选择性抑制剂对这一亚型AML具有良好的治疗窗。实验证明YKL-05-对小鼠无显著毒性，并且SIK3敲除小鼠依旧能够存活。说明SIK3在正常细胞中的功能可以被其他激酶如CaMK、AMPK所代偿。

从临床转化的角度来看，虽然研究者证明YKL-05-是通过抑制SIK3来发挥生物学活性的，另一个存在关键的问题是YKL-05-的疗效是否能与SIK3敲除导致的表型相提并论，即是否跟已经用于临床试验的激酶抑制剂一样，具有优化的药代动力学参数。

总结这项研究的创新点，在于提出靶向“谱系转录因子”（LineageTranscriptionFactor）即MEF2C这一治疗理念，通过抑制其上游激酶的信号通路来阻止其发挥功能。这对其他相类似转录因子如MYB、PU.1、CEPBA、RUNX1等研究具有很好的指导意义。

ASH特约编辑

审校及组稿

王罕盈

浙江大学

肿瘤学博士

参考文献：