核仁磷酸蛋白(NPM1)突变型急性髓系白血病中核糖体生物合成因子的转录后耗竭创造治疗新靶点

【编辑推荐】NPM1突变驱动30%急性髓系白血病(AML)，但其分子机制不明。研究者通过条件性敲入Npm1cA/+小鼠模型，首次揭示突变导致核糖体生物合成因子耗竭，使细胞对RNA聚合酶I抑制剂(如ActD)敏感。联合Venetoclax可克服耐药性，CRISPR筛选发现TSR3缺失通过p53通路选择性杀伤NPM1c+细胞。该研究为靶向核糖体生物合成治疗NPM1突变AML提供新策略。

　　

在血液系统恶性肿瘤中，急性髓系白血病(AML)因其高度异质性和治疗耐药性备受关注。其中，核仁磷酸蛋白(NPM1)基因突变约占AML病例的30%，这类突变会破坏蛋白质的核仁定位信号(NoLS)，同时产生新的核输出信号(NES)，导致突变蛋白(NPM1c)异常定位于细胞质。尽管已知NPM1c能驱动造血干祖细胞(HSPCs)向白血病转化，但其具体分子机制犹如"黑箱"，这严重制约了靶向治疗的发展。

为破解这一难题，研究人员构建了条件性敲入Npm1^cA/+小鼠模型，通过蛋白质组学分析发现，突变型HSPCs中核糖体生物合成相关蛋白显著减少。这一现象在人类NPM1突变AML样本中得到验证，提示核糖体生物合成障碍可能是关键致病环节。基于此，团队发现突变细胞对RNA聚合酶I抑制剂（如Actinomycin D）敏感性增强。更令人振奋的是，低剂量ActD能重新唤醒耐药细胞对Venetoclax（BCL-2抑制剂）的反应性。通过CRISPR筛选，研究者锁定40S核糖体成熟因子TSR3——其缺失可特异性激活p53依赖的凋亡通路清除NPM1c+细胞。这些发现发表于《Blood》，为临床难治性AML提供了全新治疗思路。

关键技术包括：①条件性基因敲入小鼠模型构建；②定量蛋白质组学分析；③CRISPR-Cas9全基因组筛选；④原代AML患者样本验证；⑤药物联合敏感性测试。

【蛋白质组学揭示核糖体生物合成缺陷】
通过比较Npm1^cA/+与野生型HSPCs的蛋白质组，发现核糖体组装、rRNA加工相关蛋白如UTP3、NOP56等显著下调，提示突变导致核糖体生物合成转录后调控紊乱。

【药物敏感性窗口的发现】
Npm1^cA/+细胞对ActD的IC₅₀降低3倍，RNA聚合酶I活性检测显示突变细胞rRNA合成效率下降60%，证实核糖体应激是其"阿喀琉斯之踵"。

【协同治疗突破耐药屏障】
0.5nM ActD可使Venetoclax耐药细胞的凋亡率提升8倍，机制研究表明这种协同效应源于核仁应激与线粒体凋亡通路的交叉激活。

【TSR3的靶向价值】
CRISPR筛选数据中TSR3敲除使NPM1c+细胞增殖抑制率达75%，Western blot显示p53蛋白水平升高5倍，证实其通过核糖体质量控制途径触发"分子刹车"。

这项研究开创性地将NPM1突变与核糖体生物合成缺陷联系起来，提出"合成致死"治疗策略：针对NPM1c+细胞特有的核糖体应激状态，采用低剂量转录抑制剂或靶向核糖体成熟因子，既可避免传统化疗的毒性，又能克服Venetoclax耐药。特别值得注意的是，TSR3作为首个被鉴定出的NPM1c特异性依赖因子，其作用机制为开发精准诊疗生物标志物提供了新方向。这些发现不仅适用于AML，对其它依赖核糖体生物合成的恶性肿瘤也有重要借鉴意义。