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为解决癌细胞清除不彻底及耐药克隆存活导致白血病复发的问题,研究人员探讨急性淋巴细胞白血病(ALL)中 RIPK1 依赖性坏死性凋亡机制,发现 SMAC 模拟物诱导坏死性凋亡与组蛋白去乙酰化酶(HDAC)抑制具协同作用,为靶向治疗提供新方向。
在癌症治疗的漫长征程中,如何彻底清除癌细胞、阻止复发一直是医学界的核心挑战。急性淋巴细胞白血病(ALL)作为一种恶性血液肿瘤,其治疗困境尤为突出 —— 传统疗法常因癌细胞的凋亡抵抗和耐药克隆存活导致治疗失败。现有研究表明,肿瘤细胞通过激活促生存和抗凋亡信号(如抑制凋亡通路)逃避死亡,而探索不同于凋亡的程序性细胞死亡途径,成为突破耐药难题的关键方向。此前已有研究发现,ALL 细胞对 RIPK1 依赖性坏死性凋亡(一种由受体相互作用蛋白激酶 1 介导的程序性坏死)存在独特敏感性,小分子 SMAC 模拟物可激活这一通路诱导癌细胞死亡。然而,尽管 SMAC 模拟物在临床试验中展现出安全性,但单药疗效有限,亟需开发联合治疗策略以增强其抗白血病效果。
为攻克这一难题,研究人员围绕 “如何增强坏死性凋亡的抗白血病效应” 展开深入研究。通过构建骨髓微环境模型进行 ** 离体(ex vivo)药物反应分析,发现坏死性凋亡诱导与组蛋白去乙酰化酶(HDAC)抑制之间存在强大协同作用。进一步结合转录组分析和体内(in vivo)**CRISPR 筛选技术,揭示了由主转录调节因子 SP1、p300 和 HDAC2 组成的基因调控网络对坏死性凋亡的驱动作用。研究结果表明,SP1 或 p300 的缺失会使细胞对坏死性凋亡产生抵抗,而 HDAC2 的缺失则通过 SMAC 模拟物增强 RIPK1 依赖性细胞死亡敏感性。在人源白血病患者衍生模型中,联合诱导坏死性凋亡与 HDAC 抑制展现出显著的体内抗白血病活性。该研究成果发表在《Blood》杂志,为克服 ALL 治疗耐药提供了全新的理论依据和治疗策略。
研究主要采用的关键技术方法包括:
- 离体药物反应 profiling:在骨髓微环境模型中评估药物组合的协同效应;
- 转录组分析:揭示基因表达谱变化与坏死性凋亡调控的关联;
- 体内 CRISPR 筛选:通过基因编辑技术系统性鉴定关键调控基因;
- 患者衍生白血病模型:利用临床样本构建体内模型验证治疗效果。
研究结果
1. 骨髓微环境中坏死性凋亡与 HDAC 抑制的协同效应
通过离体实验发现,SMAC 模拟物诱导的 RIPK1 依赖性坏死性凋亡与 HDAC 抑制剂联用,可显著增强 ALL 细胞死亡,提示两者在分子机制上存在协同调控路径。
2. 转录调控网络驱动坏死性凋亡的机制解析
转录组分析显示,SP1、p300 和 HDAC2 参与的基因调控回路是坏死性凋亡激活的核心。功能实验证实,敲除 SP1 或 p300 会导致细胞对 SMAC 模拟物诱导的坏死性凋亡产生耐药,而 HDAC2 缺失则显著增强细胞对该通路的敏感性,表明三者通过动态平衡调控转录程序影响细胞死亡命运。
3. 体内联合治疗的抗白血病活性验证
在患者来源的 ALL 小鼠模型中,联合应用 SMAC 模拟物与 HDAC 抑制剂展现出强大的抗肿瘤效果,显著抑制白血病进展,延长荷瘤小鼠生存期,验证了转录调控靶向策略的临床转化潜力。
研究结论与讨论
本研究首次揭示了坏死性凋亡激活的转录依赖性机制,明确 SP1/p300/HDAC2 调控轴在 ALL 细胞死亡中的关键作用,并通过多组学和功能验证阐明了 HDAC 抑制与坏死性凋亡诱导的协同机制。研究结果不仅拓展了对肿瘤细胞死亡调控网络的认知,更提供了 “转录调控靶向 + 非凋亡程序性细胞死亡诱导” 的联合治疗新策略,为克服 ALL 治疗中的凋亡抵抗和耐药问题开辟了新方向。未来,靶向这一转录调控轴或可成为清除耐药克隆、预防复发的重要手段,具有重要的临床转化意义。