AKT介导的超氧化物依赖性Mcl-1磷酸化稳定机制揭示血液恶性肿瘤 Venetoclax耐药新靶点

本研究针对Bcl-2抑制剂Venetoclax(VEN)耐药机制这一临床难题，揭示了超氧化物(O2-)通过激活AKT促进Mcl-1 Thr163磷酸化(T163pMcl-1)从而稳定其蛋白表达的关键通路。研究人员通过多组学方法证实，靶向AKT的抑制剂capivasertib可有效逆转VEN耐药，为血液肿瘤治疗提供了新型联合治疗方案。该发现发表于《Leukemia》，为克服临床VEN耐药提供了重要理论依据和治疗策略。

　　

在血液系统恶性肿瘤治疗领域，Bcl-2抑制剂Venetoclax(VEN)的临床应用带来了革命性突破，然而获得性耐药问题日益凸显。当癌细胞"叛变"出逃凋亡程序时，它们往往通过上调其他抗凋亡蛋白如Mcl-1来维持生存，这种"生存策略转换"使得约30-50%的患者最终面临治疗失败。更令人困惑的是，尽管Mcl-1蛋白水平升高被公认为VEN耐药标志，但其背后的分子"操纵者"始终笼罩在迷雾中。

来自新加坡国立大学癌症科学研究所(CSI Singapore)的Stephen J.F.Chong团队在《Leukemia》发表的重要研究，如同拨开迷雾的探照灯，首次揭示了细胞内超氧化物(O₂^-)通过AKT激酶"遥控"Mcl-1蛋白稳定性的精巧机制。研究人员运用VEN耐药细胞模型构建、BH3分析、氧化还原调控等关键技术，结合13例淋巴瘤患者样本和CLL原代细胞验证，绘制出完整的耐药信号图谱。特别值得注意的是，该研究创新性地采用临床级AKT抑制剂capivasertib，在动物模型中成功实现耐药逆转，为转化医学提供了直接证据。

VEN耐药细胞呈现特征性氧化还原重塑
通过建立VEN耐药(VEN-R)的MOLM14和OCI-AML2细胞株，研究人员发现这些"顽固分子"不仅Mcl-1蛋白水平显著升高，还展现出独特的代谢特征：氧消耗率(OCR)增加1.5-2倍，伴随细胞内O₂^-水平提升40-60%。这种"高能耗高氧化"状态在原发性VEN耐药细胞系(如TMD8)和临床样本中得到验证，暗示氧化应激与耐药存在因果关系。

超氧化物是Mcl-1稳定的上游调控者
通过二乙基二硫代氨基甲酸盐(DDC)抑制超氧化物歧化酶1(SOD1)，研究人员人为提高细胞内O₂^-后，观察到Mcl-1蛋白半衰期从常规的2-3小时延长至6小时以上。机制研究表明，O₂^-通过减少Mcl-1的K48多聚泛素化修饰，使其逃脱蛋白酶体降解命运。临床相关性分析显示，在13例淋巴瘤患者中，SOD1与Mcl-1蛋白水平呈显著负相关(Pearson r=-0.82)，为临床样本提供了佐证。

Thr163磷酸化是稳定Mcl-1的分子开关
深入机制研究发现，O₂^-选择性地增强Mcl-1 Thr163位点磷酸化，而对促降解的Ser159磷酸化无影响。通过构建磷酸化缺陷突变体MCL1^T163A，证实该位点对维持Mcl-1稳定性不可或缺：转染野生型MCL1^wt的VEN-R细胞保持耐药性，而MCL1^T163A转染使细胞对VEN敏感性恢复3-5倍。这一发现解释了为何某些肿瘤细胞能"特化"出依赖Mcl-1的生存模式。

AKT是连接氧化应激与Mcl-1的关键桥梁
研究人员揭示O₂^-通过激活AKT（表现为S473位点磷酸化增强）来促进T163pMcl-1。使用LY294002抑制PI3K或AKT抑制剂VIII处理，可阻断70-80%的DDC诱导Mcl-1上调。特别值得注意的是，临床级AKT抑制剂capivasertib在纳摩尔浓度即可显著降低T163pMcl-1水平，且不影响促降解的S159pMcl-1，显示出精准的靶向特性。

靶向AKT实现VEN耐药逆转
在转化医学层面，capivasertib与VEN联用展现出显著协同效应：在VEN-R MOLM14细胞中，联合指数(CI)达0.3-0.5；原发性CLL细胞凋亡率提高4-7倍。动物实验更显示，联合治疗组小鼠外周血hCD45⁺hCD33⁺白血病细胞减少90%，中位生存期延长2倍以上。这些数据为临床开展AKT抑制剂联合VEN治疗提供了强有力支持。

这项研究首次系统阐明了"O₂^--AKT-T163pMcl-1"轴在VEN耐药中的核心地位，突破性地将氧化应激、激酶信号和蛋白稳定性调控三者联系起来。从转化医学角度看，该研究具有双重价值：一方面，SOD1活性或T163pMcl-1水平可作为预测VEN疗效的生物标志物；另一方面，capivasertib等已获批药物可快速进入临床验证，为克服VEN耐药提供"现成武器"。这项研究也为理解肿瘤代谢适应与治疗抵抗的关系提供了新视角，提示针对氧化还原稳态的干预可能成为克服靶向治疗耐药的新策略。