《Leukemia》：G3BP2 confers venetoclax resistance by stabilizing ELF1-mediated MCL1 transcription in acute myeloid leukemia
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维奈托克（Venetoclax）是急性髓系白血病（AML）患者的一种有前景的治疗方法，但耐药性发生在MCL1上调之后。RNA结合蛋白G3BP2在多种实体瘤中上调，靶向G3BP2已被证明可恢复化疗敏感性。然而，G3BP2在AML发展和维奈托克耐药性中的作用尚不清
维奈托克（Venetoclax）是急性髓系白血病（AML）患者的一种有前景的治疗方法，但耐药性发生在MCL1上调之后。RNA结合蛋白G3BP2在多种实体瘤中上调，靶向G3BP2已被证明可恢复化疗敏感性。然而，G3BP2在AML发展和维奈托克耐药性中的作用尚不清楚。在此，一项综合分析揭示G3BP2赋予维奈托克耐药性，并与AML不良预后相关。G3BP2缺失抑制AML增殖并诱导AML细胞和异种移植小鼠凋亡。G3BP2表达与AML队列中的MCL1水平一致，并且G3BP2对MCL1的调控作用在AML细胞中得到验证。值得注意的是，G3BP2和MCL1不直接相互作用；相反，G3BP2与ELF1 mRNA相互作用以增加其稳定性。转录因子ELF1结合MCL1启动子以诱导其表达，这种作用可被G3BP2抑制减弱。此外，C108介导的G3BP2抑制与维奈托克联合在原发性AML细胞和患者来源异种移植（PDX）中具有抗癌作用。C108增强维奈托克的治疗效果，它们的联合延长了AML模型小鼠的总生存期（OS）。这些发现确定G3BP2通过ELF1介导的MCL1转录调控维奈托克耐药性，提示新的治疗策略。
**论文解读**
急性髓系白血病（acute myeloid leukemia, AML）是一种以髓系干/祖细胞异常增殖和分化为特征的恶性血液肿瘤，预后较差。近年来，基于维奈托克（Venetoclax）的联合疗法显著改善了AML患者（尤其是不适于化疗或复发/难治性患者）的结局，但部分患者仍出现耐药，其中MCL1上调是主要机制之一。MCL1是BCL2家族抗凋亡蛋白，其高表达导致对维奈托克耐药，而直接靶向MCL1的抑制剂因安全性和有效性争议而应用受限。因此，寻找可间接调控MCL1的新靶点成为克服耐药的关键。RNA结合蛋白G3BP2在多种实体瘤中上调并与化疗耐药相关，但其在AML中是否参与维奈托克耐药尚不明确。
研究人员通过整合分析发现G3BP2是介导维奈托克耐药的关键基因，并系统揭示了G3BP2通过稳定ELF1 mRNA、进而促进MCL1转录的分子机制。该研究证实，药理学或遗传学抑制G3BP2可增强维奈托克敏感性，并在体内外逆转耐药。论文发表在《Leukemia》。
**主要技术方法**（不超过250字）：
研究人员利用公共数据库（TCGA-LAML、Beat-AML、GEO系列GSE13159等）及内部福建医科大学附属协和医院（FJMUUH）队列（86例初诊AML患者）进行整合分析，包括单细胞RNA测序、CRISPR筛选、Pearson相关分析。体外实验采用细胞增殖（CCK-8）、凋亡（Annexin V/7-AAD）、细胞周期（PI染色）、集落形成、RNA稳定性（放线菌素D）、RNA免疫沉淀（RIP）、染色质免疫沉淀（ChIP）、双荧光素酶报告基因、Western blotting（WB）和qPCR。体内实验使用细胞来源异种移植（CDX）和患者来源异种移植（PDX）模型（NCG小鼠），通过生物发光成像（BLI）、流式细胞术、免疫组化（IHC）评估疗效。分子对接和细胞热转变分析（CETSA）用于验证C108与G3BP2结合。
**研究结果**：
**1. 整合分析将G3BP2升高与AML患者维奈托克耐药和不良预后关联**
通过单细胞RNA测序（GSE154109）、CRISPR筛选（839个耐药相关基因）和MCL1相关基因（Pearson分析GSE13159中1232个基因）的三组合交集，筛选出26个重叠基因，最终选定G3BP2。内部FJMUUH队列（n=79）qPCR验证显示，G3BP2在AML患者中高表达，与MCL1水平正相关，且高表达者总生存期（OS）更差。多因素Cox回归证实G3BP2是独立不良预后因子。在28例接受维奈托克治疗的患者中，无应答者G3BP2 mRNA水平显著高于应答者；维奈托克耐药（Ven-R）细胞系中G3BP2表达亦高于敏感（Ven-S）细胞系。
**2. G3BP2缺失通过调控MCL1抑制AML发展**
在6个AML数据集（GSE13159、Beat-AML等）中，G3BP2与MCL1转录水平正相关。WB和qPCR证实，敲低G3BP2（shG3BP2）显著降低MCL1和BCL2的蛋白及mRNA水平。体外，G3BP2敲低抑制U937、THP-1等细胞增殖，诱导凋亡，并引起G0/G1期阻滞。体内，皮下注射U937-shG3BP2的NCG小鼠肿瘤体积和重量减小，CDX模型小鼠OS延长，IHC显示肿瘤组织MCL1表达降低。
**3. G3BP2通过稳定ELF1 mRNA调节MCL1表达以赋予维奈托克耐药**
RNA测序显示G3BP2敲低后2747个基因下调，KEGG富集于细胞周期、p53信号等通路。catRAPID预测及RIP-qPCR证实G3BP2不与MCL1 mRNA直接结合，而是与ELF1 mRNA结合并增强其稳定性。通过6个数据集筛选与G3BP2和MCL1均正相关的基因（R≥0.3），与RNA-seq下调基因交集获得ELF1，进一步验证G3BP2敲低降低ELF1表达，且RRM结构域是结合ELF1 mRNA所必需。mRNA稳定性实验表明G3BP2敲低加速ELF1 mRNA降解。在G3BP2敲低细胞中过表达ELF1可恢复MCL1水平。功能上，敲低G3BP2降低维奈托克IC50并增强凋亡，而重新表达MCL1可逆转这些效应，证实G3BP2-ELF1-MCL1调控轴。
**4. ELF1是AML细胞中MCL1转录所必需的**
JASPAR数据库预测MCL1启动子区存在ELF1结合基序。双荧光素酶实验显示ELF1过表达增强全长MCL1启动子活性，且关键区域位于?1000至+100 bp，进一步截短发现?664至?89 bp（576 bp）片段缺失完全消除ELF1的转录激活。ChIP-qPCR证实，敲低ELF1或G3BP2均减少ELF1在MCL1启动子上的富集。此外，ELF1也结合BCL2启动子，但调控作用弱于MCL1。
**5. 药理学抑制G3BP2在体外逆转维奈托克耐药**
分子对接和CETSA验证C108与G3BP2的NTF2样结构域结合（结合能?7.6 kcal/mol）。集落形成实验显示C108以剂量依赖性方式减少集落数。在Ven-R U937和THP-1细胞中，C108与维奈托克联用协同降低细胞活力、增加凋亡，并在初诊、复发/难治及Ven-R原发性AML样本中显示协同效应（CI<1）。WB表明C108剂量依赖性地抑制ELF1、MCL1和BCL2表达，联合用药进一步降低这些蛋白水平。
**6. C108克服维奈托克耐药并增强体内抗AML疗效**
在U937-luc CDX模型中，C108（30 mg/kg，腹腔注射，每日两次）联合维奈托克（80 mg/kg，灌胃，每日一次）治疗21天，相比单药显著延缓疾病进展（临床评分降低）、减少白血病负荷（BLI显示第18天和24天肿瘤信号降低），并延长OS（中位生存期：联合组31天 vs 单药组24-26天）。流式细胞术显示联合组脾脏和骨髓中ELF1、MCL1和Ki-67表达降低，IHC证实脾脏中ELF1和MCL1减少。在Ven-R PDX模型中，联合治疗同样显著延长OS（中位生存期110天 vs 单药71-92天），并减少hCD45+母细胞浸润。
**总结与讨论**：
研究人员发现G3BP2通过稳定ELF1 mRNA、促进MCL1转录，从而介导维奈托克耐药。药理学抑制G3BP2（C108）可增强维奈托克敏感性，在体内外逆转耐药。研究结论指出：本研究揭示了G3BP2-ELF1-MCL1轴在介导维奈托克耐药中的新作用；药理学和慢病毒介导的G3BP2抑制增强了原发性AML细胞对维奈托克的敏感性，并逆转体内外耐药；C108联合维奈托克可能是维奈托克耐药AML患者的有前景的治疗选择；但未来研究需在更大模型中评估其长期安全性、最佳剂量及联合策略。
