马法兰增强三氧化二砷对成人T细胞白血病/淋巴瘤细胞的协同毒性作用及ABCG2靶向机制研究

为解决成人T细胞白血病/淋巴瘤（ATLL）化疗耐药性难题，Mashhad University of Medical Sciences的研究团队首次探索了烷化剂马法兰（melphalan）与三氧化二砷（ATO）的联合治疗方案。研究发现，0.5 μg/ml马法兰可使ATO细胞毒性提升32.05%，并通过下调c-MYC、BMI-1等癌基因表达及靶向ABCG2转运蛋白，显著增强ATO疗效。该成果为克服ATLL耐药性提供了新策略，发表于《Biochemistry and Biophysics Reports》。

　　

成人T细胞白血病/淋巴瘤（ATLL）是一种与HTLV-1病毒相关的侵袭性血液肿瘤，患者五年生存率不足15%。尽管三氧化二砷（ATO）是临床常用化疗药物，但其单药疗效有限，主要受限于肿瘤细胞的固有耐药性。这种耐药性与ABC转运蛋白家族（特别是ABCG2）过度表达密切相关，该蛋白能主动外排包括ATO在内的多种抗癌药物。更棘手的是，ATLL细胞中持续激活的NF-κB信号通路和c-MYC、BMI-1等癌基因的异常表达，进一步加剧了治疗抵抗。

为突破这一治疗瓶颈，来自伊朗马什哈德医科大学的研究团队创新性地将经典烷化剂马法兰与ATO联用。马法兰作为双功能烷化剂，能通过形成DNA交联直接杀伤肿瘤细胞，但其能否逆转ATO耐药尚未明确。研究人员假设马法兰可能通过干扰ABCG2功能或调控关键信号通路来增强ATO敏感性，这一设想在《Biochemistry and Biophysics Reports》发表的研究中得到了验证。

研究采用MT-2细胞系（HTLV-1阳性ATLL模型），通过alamarBlue活力检测评估药物协同效应，流式细胞术分析细胞周期变化，qPCR检测癌基因表达，并整合GEO数据库挖掘临床样本中ABCG2表达特征，最后通过分子 docking预测马法兰与ABCG2的相互作用。

3. 结果
3.1 协同毒性效应
浓度梯度实验显示，20 μg/ml马法兰或16 μM ATO单药处理72小时仅能抑制约45%细胞活力。而0.5 μg/ml马法兰（亚IC₅₀浓度）与2 μM ATO联用，使细胞死亡率显著提升32.05%，证明马法兰可显著增强ATO毒性。

3.2 细胞周期阻滞
流式结果显示，联合治疗组sub G₁期细胞比例从对照组的6%升至19.5%，提示协同作用主要诱导细胞凋亡。同时G₂/M期细胞增加至29%，表明存在有丝分裂阻滞。

3.3 关键基因调控
qPCR揭示马法兰单药即可显著抑制NF-κB (REL-A)、c-MYC、BMI-1和CD44表达（p<0.001）。其中BMI-1（调控干细胞自我更新的表观遗传因子）表达量下降最为显著，这与ATLL干细胞清除的潜在机制相关。

3.4 ABCG2靶向机制
GEO数据分析发现ABCG2在急性型和冒烟型ATLL患者中高表达（log₂FC>1）。分子对接显示马法兰通过氢键与ABCG2的NPADF基序（Asp292/Asp298）结合，结合自由能达-6.6 kcal/mol，提示其可能竞争性抑制ATO外排。

4. 讨论与结论
该研究首次阐明马法兰通过三重机制增强ATO疗效：直接细胞毒作用、癌基因表达抑制及ABCG2功能干扰。特别值得注意的是，马法兰对ABCG2的靶向作用为克服ATLL耐药提供了新视角——传统化疗药物可能兼具耐药逆转剂功能。临床转化方面，由于马法兰已获批用于多发性骨髓瘤等适应症，其与ATO联用方案具有快速转化的潜力。

研究局限性在于尚未在原发性ATLL细胞中验证结论，且需通过ABCG2基因敲除实验明确特异性。未来研究可扩展至其他ABC转运蛋白（如ABCB1），并探索马法兰是否影响ATO代谢酶活性。这项来自中东地区的研究为HTLV-1流行区（如日本南部、加勒比海地区）的ATLL患者提供了具有成本效益的治疗新策略，也为化疗药物老药新用提供了典范。