蛋白neddylation修饰调控慢性髓系白血病酪氨酸激酶抑制剂治疗敏感性的机制研究

慢性髓系白血病(CML)患者对BCR::ABL1靶向酪氨酸激酶抑制剂(TKIs)的耐药性是临床重大挑战。浙江大学医学院团队通过细胞实验、动物模型和人工智能结构预测，首次发现ABL1激酶结构域是neddylation修饰新靶点，揭示neddylation抑制剂会削弱TKIs疗效而激活剂可增强疗效的颠覆性现象。该研究为PTM（翻译后修饰）介导的耐药机制提供新见解，发表于《Scientific Reports》，为联合neddylation激动剂的精准治疗方案奠定理论基础。

　　

慢性髓系白血病(CML)的治疗史上，BCR::ABL1靶向酪氨酸激酶抑制剂(TKIs)的诞生堪称里程碑，但耐药问题始终如影随形。传统观点认为，ABL1激酶域的基因突变是耐药主因，这类"硬伤"难以逆转。然而，可逆的翻译后修饰(PTM)是否参与调控？浙江大学医学院团队将目光投向neddylation——这种类泛素化修饰在实体瘤中常促进恶性进展，但其在血液肿瘤中的作用却迷雾重重。

研究团队首先用neddylation抑制剂MLN4924联合不同代际TKIs（伊马替尼、尼洛替尼、普纳替尼）处理K562细胞，意外发现MLN4924竟使TKIs的细胞毒性"功亏一篑"。这种"帮倒忙"现象在KU812细胞系和小鼠移植瘤模型中均得到验证，而neddylation激活剂VII-31则展现协同效应。RNA测序显示，MLN4924能逆转TKI诱导的转录组重塑，特别是髓系分化相关通路。

为破解机制，团队通过免疫共沉淀捕获ABL1与NEDD8的相互作用，首次证实ABL1是neddylation新底物。借助ESM-fold和AlphaFold3人工智能预测，发现关键neddylation位点K1080修饰会引起ABL1构象变化，这可能是影响TKI结合的关键。临床数据分析显示，TKI治疗会降低患者骨髓中neddylation酶NAE1/NEDD8表达，暗示治疗诱导的neddylation抑制可能是天然耐药诱因。

主要技术方法包括：CCK8检测细胞活力、RNA测序与WGCNA网络分析、裸鼠异种移植模型、免疫共沉淀验证蛋白互作，以及ESM-fold/AlphaFold3预测蛋白空间结构。骨髓样本数据来自GEO数据库GSE33075。

【Hyponeddylation desensitizes BCR::ABL1-targeting TKIs】
实验证明neddylation抑制剂MLN4924/TAS4464或敲低UBA3（neddylation E1酶亚基），均能削弱四代TKIs（包括变构抑制剂asciminib）的疗效，而对化疗药物无此效应，凸显靶向特异性。

【Deneddylation reverses transcriptomal changes】
PCA分析显示MLN4924使TKI处理组的转录组特征"倒退"回对照组状态。WGCNA鉴定出与耐药相关的棕色模块基因，涉及泛素连接酶和氧化应激调控。

【ABL1结构变化机制】
AI预测显示neddylation修饰K1080等位点会导致ABL1构象改变，这可能是影响TKI结合的结构基础。

【动物模型验证】
小鼠实验证实MLN4924显著减弱伊马替尼的抑瘤效果，肿瘤体积和重量差异具有统计学意义。

这项研究改写了neddylation在肿瘤中的传统认知：在CML中，neddylation不是耐药推手而是疗效"盟友"。其临床意义在于：①提出neddylation状态可作为TKI疗效预测标志物；②开创neddylation激动剂联合TKIs的新策略；③揭示PTM介导耐药的新范式——某些修饰可能通过稳定靶蛋白活性构象来增强药物敏感性。正如作者强调，未来需在患者样本中验证neddylation水平与治疗响应的相关性，并开发更安全的neddylation调控药物。这项发表于《Scientific Reports》的工作，为克服CML耐药困境提供了全新的分子视角。