靶向EYA家族酪氨酸磷酸酶增强Menin与DOT1L抑制剂疗效:揭示KMT2A重排白血病治疗新策略

《Experimental Hematology & Oncology》:Inhibition of EYA family tyrosine phosphatase activity reveals a therapeutic vulnerability and enhances Menin and DOT1L inhibitor efficacy in KMT2A-rearranged leukemia

【字体: 时间:2025年10月23日 来源:Experimental Hematology & Oncology 13.5

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  本刊推荐:为解决KMT2A重排白血病(MLL-r)靶向治疗耐药难题,Badmus团队开展EYA家族酪氨酸磷酸酶(PTP)靶向治疗研究。研究发现痛风药物benzbromarone(BBR)通过抑制EYA1/EYA3活性,显著增加RNA Pol II CTD Tyr1磷酸化水平,诱导细胞周期阻滞与衰老,并在动物模型中有效延缓白血病进展。尤为重要的是,BBR与menin-MLL抑制剂VTP50469协同增效,与DOT1L抑制剂EPZ5676联合可逆转耐药表型,为MLL-r白血病提供了新型联合治疗策略。

  
在血液恶性肿瘤的复杂图谱中,KMT2A重排白血病(MLL-r)始终占据着特殊而棘手的地位。这种由混合系白血病基因发生染色体易位所驱动的疾病,以其侵袭性强、复发率高著称,尤其常见于婴幼儿白血病患者中。尽管近年来针对menin-MLL蛋白相互作用和组蛋白甲基转移酶DOT1L的靶向药物展现出临床潜力,但耐药性的出现如同幽灵般萦绕,迫使科学家不断探寻新的治疗突破口。
正是在这样的背景下,Lola Badmus及其合作者将目光投向了EYA家族酪氨酸磷酸酶——一类兼具转录共激活功能和磷酸酶活性的特殊蛋白家族。早在前期研究中,EYA1已被发现与MLL融合蛋白复合物存在功能关联,但EYA家族磷酸酶活性是否能够成为MLL-r白血病的特异性治疗靶点,仍是一个待解之谜。这项发表于《Experimental Hematology & Oncology》的研究,系统揭示了EYA家族磷酸酶活性在MLL-r白血病中的关键作用,并意外发现已上市痛风药物benzbromarone(BBR)可通过抑制EYA活性发挥显著抗白血病效应。
研究团队采用细胞活力检测(Cell Titer Glo 2.0)、流式细胞术、RNA测序(RNA-seq)和小鼠白血病模型等关键技术方法,其中人类白血病细胞系包括MLL-r(MOLM-13、THP-1、SEM)和MLL-nr(U-937、Kasumi-1)亚型,小鼠模型采用MLL-AF9转基因骨髓细胞移植至亚致死剂量照射的受体小鼠。
抑制EYA PTP活性降低白血病细胞活力并改变转录调控
通过剂量反应曲线分析,BBR对表达EYA1和EYA3的MLL-r和部分MLL-nr白血病细胞系产生选择性杀伤作用,而对EYA表达水平极低的B-ALL细胞系(HB11;19、KOPN-8)和正常造血祖细胞(hCD34+)影响微弱。尤为重要的是,EYA1与EYA3表达总量与BBR的IC50值呈显著负相关,提示这两种磷酸酶的表达水平可作为预测BBR治疗敏感性的生物标志物。
在机制层面,研究证实EYA磷酸酶活性抑制会导致RNA聚合酶II(RNA Pol II)C端结构域(CTD)酪氨酸1位点(Tyr1)磷酸化水平全局性升高。这一发现具有重要生物学意义,因为RNA Pol II CTD Tyr1磷酸化是转录延伸阶段的关键修饰,与Ser2磷酸化促进和转录方向性调控密切相关。在BBR敏感的MOLM-13和SEM细胞中,Tyr1磷酸化水平显著上升,而在耐药的KOPN-8细胞中则无此变化,表明EYA异常活性通过干扰转录调控参与白血病发生。
体内EYA抑制延缓疾病进展
动物实验结果显示,经BBR预处理48小时的MLL-AF9细胞其致白血病能力显著降低,移植后小鼠生存期明显延长。更令人鼓舞的是,在已建立白血病模型的体内治疗实验中,40 mg/kg剂量的BBR口服给药可显著延缓疾病进展、延长生存期并降低白血病负荷,且未观察到明显肝毒性反应,为BBR的临床转化提供了安全性依据。
EYA抑制诱导细胞周期阻滞与衰老
转录组分析表明,BBR处理主要影响细胞周期调控通路,特别是G1/S期转换过程。流式细胞术检测证实BBR可引起S期细胞比例减少和亚G0期细胞增加,同时伴随细胞周期抑制蛋白p21(CDKN1A编码)表达上调。衰老相关β-半乳糖苷酶染色阳性细胞比例显著增加,进一步证实细胞衰老是BBR抗白血病效应的重要机制之一。此外,研究还发现EYA抑制可激活凋亡和铁死亡等多条细胞死亡通路。
联合治疗策略增强疗效并克服耐药
协同作用分析显示,BBR与menin-MLL抑制剂VTP50469在MOLM-13细胞中产生强协同效应,与DOT1L抑制剂EPZ5676则呈现相加作用。尤为值得注意的是,EPZ5676预处理可使原本对BBR耐药的KOPN-8细胞产生敏感性,这为克服临床耐药提供了新思路。联合处理对正常hCD34+细胞无明显毒性,进一步支持了BBR治疗的特异性。
本研究首次系统论证了EYA家族酪氨酸磷酸酶活性作为MLL-r白血病治疗靶点的可行性,不仅为理解EYA在白血病转录异常中的作用提供了新视角,也为BBR的老药新用提供了坚实证据。研究提出的基于EYA表达水平的患者分层策略,以及BBR与现有靶向药物的联合治疗方案,有望为这一高危白血病亚型患者带来新的治疗希望。值得注意的是,尽管BBR已知存在多靶点作用,但DepMap数据库分析显示其他潜在靶点在AML或B-ALL细胞系中均非必需基因,强化了EYA家族抑制的特异性抗白血病效应。这一研究为临床转化奠定了坚实基础,也为转录调控异常相关的恶性肿瘤治疗提供了新范式。
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