FLT4 激活促急性淋巴细胞白血病生存机制揭示:p53 失活新靶点

【字体: 时间:2025年05月03日 来源:Oncogenesis 5.9

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  化疗是白血病治疗的重要手段,但部分患者因化疗耐药生存率低。研究人员针对急性淋巴细胞白血病(ALL)开展 FLT4 信号通路与 p53 关系的研究,发现 FLT4 激活可稳定 MDM2/MDMX、失活 p53,抑制 FLT4 或可重激活 p53,为 ALL 治疗提供新方向。

  在癌症治疗领域,化疗一直是对抗白血病的重要武器。然而,现实却给人们泼了一盆冷水。急性淋巴细胞白血病(ALL)作为儿童中最常见的癌症,尽管化疗能让部分患者达到高达 90% 的缓解率,但仍有 10% 的患者因化疗耐药而生存率堪忧,而且化疗的有效剂量还会带来严重的毒性副作用。这就像在与病魔的战斗中,明明有武器却无法有效消灭敌人,还会给自己带来伤害,让医生和患者都陷入困境。
在化疗过程中,激活肿瘤抑制因子 p53 是关键,它就像细胞的 “守护者”,能在细胞受到损伤时,通过细胞周期停滞、DNA 修复和诱导细胞凋亡等方式,阻止癌细胞的生长。可癌细胞也有自己的 “防御机制”,MDM2(鼠双微体蛋白 2)和 MDMX(鼠双微体 4 同源物 MDM4)这两个 “帮凶”,会与 p53 结合,促进其降解或使其定位到细胞质,从而抑制 p53 的活性。

更让人困惑的是,在白血病中,受体酪氨酸激酶(RTK)FMS 相关酪氨酸激酶 4(FLT4,也叫 VEGFR3,血管内皮生长因子受体 - 3)出现失调,它与癌症的进展密切相关。而且,其配体 VEGFC(血管内皮生长因子 - C)在部分 ALL 患者中被检测到,还与治疗失败有关。但 FLT4 在白血病和治疗耐药中的具体机制却一直是个谜。

为了解开这个谜团,来自加拿大蒙特利尔大学等研究机构的研究人员展开了深入研究。他们发现,FLT4 的激活,无论是通过过表达还是与配体 VEGFC 结合,都会增加 MDM2/MDMX 的稳定性,导致 p53 失活,使癌细胞对 DNA 损伤疗法产生耐药性。研究还表明,MDMX 的 Ser314 位点磷酸化能增加 MDMX 的稳定性,进而影响 MDM2 和 p53 的降解,而 CDK4/6 抑制剂帕博西尼(Palbociclib)可以逆转这一过程。用帕博西尼处理白血病细胞后,细胞对 DNA 损伤诱导的凋亡更加敏感,增殖也受到抑制。此外,研究人员通过小鼠实验发现,过表达 FLT4 的白血病细胞在小鼠体内增殖更快。这些研究成果发表在《Oncogenesis》上,为白血病的治疗提供了新的思路和潜在的治疗靶点。

研究人员在实验中运用了多种关键技术方法。他们培养了多种细胞系,如人胚肾细胞系(HEK293T)、人骨肉瘤上皮细胞系(U2OS)和人前体 B - ALL 细胞系(Reh),通过转染和慢病毒转导技术,改变细胞的基因表达。利用免疫沉淀、蛋白质免疫印迹(Western Blot)来检测蛋白表达和相互作用;借助流式细胞术分析细胞凋亡情况;使用荧光素酶报告基因实验评估基因转录活性;构建肿瘤异种移植模型,在小鼠体内研究白血病细胞的生长情况 。

研究结果如下:

  • FLT4 过表达负向调节 p53:研究人员通过对多个白血病公共队列分析发现,白血病患者中 TP53 突变频率较低,ALL 患者中更是低于 10%。在 U2OS 细胞中过表达 FLT4,发现 p53 的转录活性降低,蛋白水平也下降。进一步研究表明,FLT4 过表达会促进 MDM2/MDMX 复合物的稳定,增加 MDM2 通过泛素化降解 p53 的能力,降低 p53 的转录活性。
  • FLT4 过表达改变 MDM2/MDMX 复合物定位:免疫荧光实验显示,正常情况下,MDMX 单独存在于细胞质,MDM2 单独存在于细胞核,两者共表达时 MDMX 会重新定位到细胞核与 MDM2 结合。但 FLT4 过表达时,MDM2/MDMX 复合物会重新定位到细胞质,这表明 FLT4 不仅能促进复合物的稳定,还能改变其定位。
  • FLT4 诱导 MDMX 磷酸化促进异源二聚化:免疫沉淀实验发现,FLT4 的存在会增加 MDM2 与 MDMX 的结合,提高异源二聚化水平和 MDM2 的稳定性。研究证实,FLT4 通过 CDK4/6 使 MDMX 的 Ser314 位点磷酸化,促进 MDM2/MDMX 异源二聚化,稳定复合物,最终导致 p53 失活。
  • 激活 FLT4 对白血病细胞的影响:在表达 FLT4 和 p53 的 Reh 细胞中,用 rhVEGFC 激活 FLT4,发现能刺激 AKT 磷酸化,增加 MDMX 水平,降低 p53 水平。抑制 FLT4 则会产生相反效果,且 FLT4 激活能增加 MDMX 的半衰期,降低 p53 的稳定性。
  • FLT4 对细胞生存和化疗耐药的影响:稳定转导 FLT4 的 Reh 细胞,p38 和 AKT 磷酸化增加,MDMX 和 MDM2 蛋白水平升高,p53 水平降低。FLT4 过表达还会促进细胞增殖和集落形成,降低细胞对化疗药物多柔比星(Doxorubicin)和依托泊苷(Etoposide)诱导的凋亡敏感性,增强白血病细胞的生存能力。
  • 靶向 CDK4/6 的治疗策略:CDK4/6 抑制剂帕博西尼能显著降低 FLT4 过表达诱导的细胞增殖,逆转 FLT4 对 MDMX 稳定性的影响,增加 FLT4 过表达的 Reh 细胞在多柔比星处理后的凋亡率,为克服 FLT4 诱导的化疗耐药提供了新策略。
  • FLT4 促进白血病细胞体内生长:构建表达荧光素酶的 Reh 细胞,分别转导 FLT4 或对照载体,注入 NOD SCID gamma 免疫缺陷小鼠体内。结果发现,在雌性小鼠中,过表达 FLT4 的白血病细胞生长更快,肿瘤负荷增加,而雄性小鼠中未观察到明显差异。

研究结论和讨论部分指出,化疗依赖 p53 激活来应对癌细胞的 DNA 损伤,但白血病中 p53 突变少见,其失活可能是导致白血病细胞增殖和化疗耐药的重要原因。FLT4 的激活通过稳定和重新定位 MDM2/MDMX 到细胞质,降低 p53 水平,促进肿瘤发生和对 DNA 损伤疗法的抵抗。CDK4/6 在 FLT4 调节 p53 的过程中起重要作用,抑制 CDK4/6 可增强 FLT4 过表达细胞对凋亡的敏感性。此外,研究还发现 FLT4 过表达对白血病细胞的影响存在性别差异,这为后续研究提供了新方向。这项研究揭示了 FLT4 在白血病中的作用机制,为通过抑制 FLT4 信号通路重新激活 p53,从而治疗 ALL 提供了创新的思路和潜在的治疗方案,对白血病的治疗具有重要意义 。

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