CancerCellldquo

　

撰文

Victoria

责编

兮

尽管新药物的发现使得越来越多的急性髓细胞白血病（acutemyelogenousleukemia，AML）患者得到缓解和恢复，但是获得性耐药仍然是临床面临的重要问题。目前已有的临床研究显示BCL-2和MCL-1拮抗剂联合使用具有规避耐药性的潜力，但是证据不足。

细胞凋亡过程是由线粒体释放“死亡因子”所引发的，这种细胞凋亡前线粒体释放死亡因子的准备状态称为“凋亡自毁灭线粒体启动”（mitochondrialpriming）。哈佛医学院Dana-Farber癌症研究所AnthonyLetai团队于年曾成功合成BH3肽，并利用它发明了BH3分析技术，用于直接探测癌细胞线粒体的状态。BH3肽能够选择性地与BCL-2家族蛋白相互作用，因此通过BH3分析可以揭示对BCL-2或MCL-1的依赖性。

近日，该团队在CancerCell杂志上发表题为ReducedMitochondrialApoptoticPrimingDrivesResistancetoBH3MimeticsinAcuteMyeloidLeukemia的研究论文，在这篇论文中，作者通过AML患者样本和人源肿瘤异种移植模型（PDX）的研究，找到了对BCL-2和MCL-1拮抗剂的抗性的决定因素——凋亡自毁灭线粒体启动，通过动态BH3分析测量凋亡信号传导（图1），鉴定出了体内有效的靶向药物，找到了克服抗性的有效疗法，即BCL-2和MCL-1拮抗剂的组合。

图1.作者思路图。作者使用BCL-2的拮抗剂venetoclax和MCL-1的拮抗剂S获得性抗性的AML患者PDX模型（图2）进行研究，发现这个模型独立于其他白血病相关的基因突变模型，不存在BCL-2的突变，看来venetoclax抗性不能用基因突变来解释，那么可能的原因是通过改变BCL-2家族蛋白的表达和相互作用。进一步BH3分析证实：凋亡自毁灭线粒体启动减少。这可能是临床上venetoclax获得性耐药的可能机制。图2.小鼠耐venetoclax模型示意图。为了研究这种线粒体启动的分子基础，作者测量了具有venetoclax抗性的样品中BCL-2家族抗凋亡蛋白的表达，发现可能的分子解释是BAK表达降低、BCL-XL或MCL-1表达增加。为了寻找能够克服venetoclax抗性的药物，作者从脾脏中分离了成髓细胞，进行了动态BH3分析（图3），结果表明venetoclax引发成髓细胞中的促凋亡蛋白从BCL-2转位到MCL-1，同时作者还发现线粒体对BADBH3的敏感性可作为S的药效学标志物，对MS-1BH3的敏感性可作为venetoclax的药效学标志物。图3.动态BH3分析示意图。进一步研究发现无论在体内还是在体外，BCL-2和MCL-1拮抗剂联合用药效果大于单一药剂，作者通过不同的给药时间方案的对比发现BCL-2和MCL-1拮抗剂同时使用效果优于二者在不同时间段的其他组合，作者推测可能的原因是因为这种方式能够同时阻止促凋亡蛋白的螯合。除此之外，通过动态BH3分析药物诱导的凋亡自毁灭线粒体启动，作者还发现并鉴定了包括FLT-3抑制剂和SMAC模拟物等药物，这些药物和BCL-2和MCL-1拮抗剂具有共同的作用机制，这也为药物筛选也提供了一条可能的套路。这篇文章作者发现AML中对药物的抗性和敏感性依赖于线粒体外膜BCL-2家族，其中最重要的发现是凋亡自毁灭线粒体启动的减少伴随着对BCL-2或MCL-1拮抗剂的获得性抗性的增加。另外，线粒体BH3分析得出的预测性标志物也具有很大的临床应用价值。从机制上看，作者推测是凋亡自毁灭线粒体启动的减少导致了BCL-2家族蛋白复合物形成发生了改变。在这篇文章中，BCL-2和MCL-1拮抗剂的协同作用显示了很好的疗效，关于这种联合方案是否能得到临床上的成功，拭目以待临床试验NCT的结果。原文链接：