Sci Transl Med|基于铁死亡机制的耐药性急性髓系白血病的新疗法

2024-07-30 13:59:42 浏览数 (1)

2024年7月24日,瑞士日内瓦大学医学院肿瘤血液学转化研究中心的Jerome Tamburini团队与中山大学药学院药物分子设计研究中心徐峻-顾琼团队在Science Translational Medicine杂志上发表了题为“Targeting ferritinophagy impairs quiescent cancer stem cells in acute myeloid leukemia in vitro and in vivo models”的研究论文,提出了耐药性急性髓系白血病(AML)的新疗法。

急性髓系白血病(AML)是以未成熟髓系细胞快速增殖为特征的恶性肿瘤,尽管最近在治疗方面有进展,但预后不良,死亡率高。化疗是主要治疗方法,但是容易复发。复发的主因是白血病干细胞(LSC)的存在。LSC可以自我更新并分化成各种白血病细胞且在复发期耐受化疗,导致治疗失败。由于LSC可以使自己进入和退出静息态以逃避化疗。LSC在静息态会暂时停止分裂并对治疗药物产生耐药性。

铁离子是细胞DNA合成、线粒体代谢和细胞增殖必需的,铁离子对癌细胞的存活和增殖至关重要。从饮食中获取的铁离子在血液中与转铁蛋白结合,被输送到有转铁蛋白受体表达的细胞中。当细胞不需要铁离子时,过量的铁离子被储存在铁蛋白胶囊中。核受体辅激活因子4(NCOA4)是铁蛋白吞噬(选择性自噬)的主要开关,靶向铁蛋白重链1(FTH1)导致铁蛋白降解向细胞内释放铁离子。研究表明,抑制NCOA4可延缓胰腺癌小鼠模型中的肿瘤生长并延长生存期,而增加铁蛋白吞噬会加速肿瘤发生。

在此之前的2021年,中山大学药学院药物分子设计研究中心徐峻-顾琼团队(第一作者为房玉影博士,参见: https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acscentsci.0c01592)设计合成了世界上首个NCOA4的抑制剂(Compound 9a,中国专利:ZL 202110097009.9,PCT CN2021/136185)。该抑制剂在本文中验证了:抑制NCOA4阻止了白血病干细胞的铁蛋白吞噬,中断铁离子供应,导致白血病干细胞的死亡,从根本上治愈白血病的复发。

作者研究了患者来源的异种移植(PDX)模型和AML患者原发性肿瘤中的静息细胞亚群,证明静息白血病细胞具有白血病干细胞的功能和独特的基因表达谱,对AML患者有预后意义。此外,静息白血病细胞依靠铁蛋白吞噬来维持铁的生物利用度。沉默NCOA4基因或NCOA4蛋白的小分子抑制剂都具有抗白血病的效果。因此,本文揭示了:铁蛋白吞噬是静息态白血病干细胞的阿喀琉斯之踵,可以作为治疗白血病疗法的新机制。该发现为耐药性白血病复发患者带来了福音。

Science Translational Medicine杂志的编辑总结指出:白血病干细胞(LSC)是急性髓系白血病(AML)患者复发的主要原因。作者证明了白血病干细胞对铁蛋白吞噬的依赖,铁蛋白吞噬是一种依赖于核受体辅激活因子4(NCOA4)的自噬,作者还证明了铁蛋白吞噬抑制剂可减少原发患者样本和小鼠模型中的肿瘤生长。这代表了一种有前途的急性髓细胞白血病的治疗策略,值得深入研究。—Dorothy Hallberg

论文的主要结果概述如下:

1、AML PDX模型中的静息细胞和循环态细胞显示不同的命运

基于AML患者和PDX模型的研究表明,只有少数白血病细胞处于活跃更新态。研究者们用体内标记测定法研究静息细胞和循环态细胞亚群的进化,将五个不同患者的AML样本异种移植到免疫缺陷NOD/SCID/IL-2R γ链缺失(NSG)小鼠体内,进行两轮连续移植(图1A),没有观察到初始 (P0)和最终(P2) 样本之间在基因水平上的任何克隆进化差异(图1B至C)。监测这些人类CD45 CD33 AML细胞的细胞周期分布,发现48.9%、39.2%和 11.4%的细胞分别处于G0[Ki67−DAPI(4′,6-二脒基-2-苯基吲哚)−]、G1(Ki67 DAPI−)和 S-G2-M(Ki67 DAPI )期(图1B至F)。这些比例与AML患者确诊时的骨髓样本中观察到的比例相当。此外,静息和循环态细胞群在体内均保持未分化状态。

在大多数AML病例中,CD34 CD38−部分通常富含能长期自我更新的LSC。在两种不同模型之间的CD34 PDX-AML检测中发现,CD34 CD38−亚群的LSC频率高于其CD34 CD38 对应物,而CD34−部分中未检测到LSC。与体内CD34 CD38 亚群相比,CD34 CD38−中发现的Ki67−静息白血病细胞比例更高。给小鼠施用合成的胸苷类似物溴脱氧尿苷(BrdU)7天后,测量BrdU掺入作为AML细胞静息(Ki67−)和循环态 (Ki67 )亚群中细胞增殖的标志物。尽管Ki67 人类白血病细胞中的BrdU掺入量高于 Ki67-人类白血病细胞,但Ki67-细胞的标记显示了它们以前的增殖状态(图1K和L)。在 BrdU标记的PDX模型中检查了由CD34和CD38染色定义的四个细胞群中的细胞周期阶段和增殖,并观察到体内CD34 CD38-中Ki67-白血病细胞比例较高,BrdU掺入较低,而CD34 CD38 亚群则较低。这样,体内具有白血病起始细胞(LIC)功能和LSC相关表型的关键静息态细胞群。

使用吡咯宁Y(不标记G0期细胞的荧光RNA结合染料)对hCD45 hCD33 人类AML细胞进行分选,然后将这些不同的亚群异种移植到免疫缺陷NSG小鼠体内(图1D)。在初始归巢阶段,观察到小鼠骨髓微环境中的hCD45 细胞数量极少,在移植了循环态或静息期白血病细胞部分的小鼠中数量相当。而静息细胞在8至12周后的长期植入能力有增加,在功能上显示出与循环态亚群相当的LIC富集(图1E)。为了在体内监测白血病进展早期阶段的细胞增殖,用羧基荧光素琥珀酰亚胺酯(CFSE)标记了体外静息期细胞和循环期细胞(图1F)。移植后7天的评估显示,移植了循环期细胞的小鼠的人类白血病细胞主要是同步的并且经历了多次细胞分裂(图1G)。这与在从静息细胞扩增的PDX中观察到的异质模式形成对比(图1,G和H)。使用Ki67染色第7天样本,观察到无论移植的细胞如何,细胞周期重新分配都是可比的(图1I)。虽然在从循环期细胞扩增的PDX的Ki67 和Ki67-白血病细胞中检测到了均匀的CFSE稀释,但在Ki67-细胞内发现了一组独特的标记保留细胞 (LRC),表明这些细胞在体内没有增殖(图1I)。结果表明,静息期和循环期亚群在白血病体内扩增过程中表现出不同的增殖模式。

图1 在急性髓细胞性白血病PDX模型中,静止细胞和循环细胞显示出不同的命运

用CellTrace Violet体外标记白血病细胞,并将细胞异种移植到NSG小鼠体内。7天后收获细胞,并将分选的标记保留细胞(LRC)和非LRC部分移植到次级受体小鼠体内(图1J), 观察到在原发受体小鼠中存在一小部分LRC亚群,而大多数细胞已将染料稀释到不同程度(图1K)。与非LRC组相比,LRC组的连续移植能力增强(图1L)。结果表明,与PDX-AML模型中的循环期白血病细胞相比,静息期白血病细胞的LSC功能增强。这证明了静息态白血病细胞亚群的存在,它们有独特的增殖模式和增强的白血病启动能力。

2、在AML细胞的静息态亚群中发现LSC的分子特征

用转录组学和单细胞分析方法可以识别静息期白血病细胞的独特特征。作者分别确定了 328个和200个在循环期和静息期亚群中上调的基因。基因集富集分析显示,在静息期和循环期白血病细胞中,LSC相关基因有特异富集,包括LSC104特征以及静息态和启动白血病干细胞和祖细胞(LSPC)特征。分析这些差异表达基因后,整理出AML静息期特征(Q_AML_UP)和循环期特征(C_AML_UP) (图2A)。定义Q_AML_UP特征的基因在 LSC104和LSPC静息期特征中均不存在,这突显了该基因组的独特性质(图2B)。评估了癌症基因组图谱(TCGA)数据集中Q_AML_UP特征的预后意义, 其中Q_AML_UP特征富集的患者也显示出LSC相关基因组的富集,并且生存结果最差(图2C)。然而,没有观察到这些特征与LSC17特征之间的任何相关性,后者是为新诊断的AML患者开发的快速风险评估评分。这些结果表明,静息态白血病细胞与LSC关联。

图2 在急性髓细胞性白血病细胞的静止亚群中发现LSC分子特征

根据移植后7天的PDX-AML样本单细胞RNA测序 (scRNA-seq)结果,用无监督聚类法,可以得到单细胞转录组基因表达细胞分簇 (图2D)图,确定富含Q_AML_UP特征的特定细胞簇,分别代表TUH102P2 (q_cluster_1) 和TUH84P2 (q_cluster_2) 样本中的287个 (17%) 和839个 (22.5%) 个细胞 (图2E)。,这些独特的细胞分簇在Q_AML_UP和LSC相关特征明显富集 (图2F)。q_cluster_1和q_cluster_2细胞群中上调的基因(称为q_cluster 基因,n=1126)与Q_AML_UP特征相关。与此相反,有一个独特的细胞簇,它高表达C_AML_UP特征和与细胞增殖相关的基因,包括不受苯并咪唑1抑制的出芽、增殖标志物KI67和着丝粒蛋白A,这不同于LSC和/或静息态细胞特征(图2F),说明静息态细胞和LSC相关特征在AML的潜在生物学中具有相似的来源。

通过分析TCGA和GSE14468队列中随机选择的450例AML病例中的q_cluster基因作为训练数据集,进行内部交叉验证(图2G),建立总体生存率的预后模型。最佳模型由35个基因的特定组合 [静息态标记35 (QS35)] 组成。为了评估QS35的有效性,使用了 TCGA和GSE14468队列中剩余的101名患者(称为内部数据集),以及来自BEAT AML队列的169名患者的外部数据集(图2H)。在包含年龄、白细胞计数和欧洲白血病网络 (ELN) 评分等高度相关变量的模型中进行多变量分析后,QS35与生存率仍然相关(图2I)。这体现了静息态LSC的分子特征,并且在AML中有预后意义。

3、自噬依赖性铁库维持AML静息态细胞的活力

为了阐明AML中静息态LSC可以被用来开发新的疗法,作者们对循环态或静息态细胞的基因表达模式进行了通路分析,他们观察到循环态细胞子集在翻译和线粒体通路中均能富集(图3A)。与静息态白血病细胞相比,哺乳动物雷帕霉素靶蛋白复合物1 (mTORC1) 在循环态细胞中的活性更高。循环态细胞显示线粒体质量增加、氧化代谢和活性氧 (ROS) 增加。静息态白血病细胞中溶酶体和自噬通路富集(图3A)与mTORC1在抑制自噬中的生理作用一致。为了研究静息态和循环态AML细胞之间自噬通量的差异,在原发性 AML细胞中体外用Lys05(一种氯喹的二聚体类似物)破坏了吞噬体-溶酶体融合,发现 Lys05导致细胞染色增强,表明静息态和循环态AML细胞中吞噬体的积累增加,而这两个亚群之间的溶酶体质量相当 (图3B)。因此,与循环态相比,静息态AML细胞中的自噬通量增加。

图3 依赖自噬的铁池可维持静止急性髓细胞的活力

鉴于自噬改变了细胞内蛋白质周转动力学,静息态和循环态细胞的比较蛋白质组学分析可能揭示差异基因表达分析无法发现的生物学功能。研究者们首先观察到,4775种蛋白质在循环和静息态细胞中分别有205种和210种高表达 (图3C)。铁代谢中的关键参与者转铁蛋白受体1 (TFRC) 和循环态细胞中的铁蛋白轻链都上调了 (图3C)。自噬与含铁蛋白质(TFRC和铁蛋白)降解相关,自噬对静息期和循环期AML细胞中的铁调节应该有影响。实验表明,两种自噬抑制剂对白血病细胞在不同细胞周期阶段之间的重新分配均无影响。与静息期细胞相比,循环期AML细胞有更多的细胞内铁池,自噬抑制剂则耗尽两种细胞亚群中的不稳定铁池(图3D)。与蛋白质组学分析一致,与静息态AML细胞相比,循环态中的TFRC膜表达更高,Lys05或SAR405会增加TFRC表达(尤其是在循环期亚群中, 图3E)。因此,抑制自噬通量会降低铁的生物利用度,使TFRC表达补偿性增加。

在短期离体试验中,Lys05和SAR405均能选择性地诱导静息期AML细胞毒,而柠檬酸铁铵 (FAC) 可挽救Lys05和SAR405产生的细胞毒。这表明自噬依赖性铁利用度选择性地维持静息期白血病细胞活力(图3F)。细胞群落形成单位 (L-CFU) 检测发现,与对照组相比,Lys05减少原代和次代细胞群落的形成,而静息期细胞与FAC共孵育可以挽救。但在循环期细胞则不可挽救(图3,G和H)。因此,铁依赖的自噬抑制毒害静息态白血病祖细胞,自噬依赖性的铁生物利用度是静息期白血病细胞生存的关键。

4、CD34 CD38−细胞与原发性AML细胞中铁代谢低有关

与PDX-AML细胞相比,AML患者的原发样本提供了更具临床相关性的背景。因此,研究者对用于各种体外测定的43个原发性AML样本进行了深入分析 (图4A)。对原发性AML样本进行细胞周期分析,根据CD34和CD38染色定义了四个不同的白血病细胞亚群。虽然大多数原发性白血病细胞处于静息期,如通过Ki67和碘化丙啶 (PI) 的阴性染色测量,但与CD34 CD38 白血病细胞相比,CD34 CD38−亚群的Ki67−PI−静息期细胞比例更高 (图4B)。CD34 CD38-细胞中存在独特的铁代谢特征,其特征是与CD34 CD38 细胞和更成熟的CD34-亚群相比,不稳定铁池较少、TFRC膜表达减少、转铁蛋白摄取能力降低(图4,C至E)。这表明,在PDX模型中观察到的静息期AML细胞中铁摄取减少现象在CD34 CD38-亚群中重现了。

图4 CD34 CD38-组分与原代AML细胞的低铁代谢有关

检查Lys05在不同CD34 和CD34-细胞亚群中诱导的自噬通量,发现与CD34-细胞相比,CD34 细胞中吞噬体积累,尽管CD34 CD38-和CD34 CD38 细胞群落之间的结果相当(图4F)。然而,与其它细胞群落(尤其是CD34 CD38 细胞)相比,用Lys05处理导致CD34 CD38-细胞中的不稳定铁池减少(图4G)。这表明,与其他AML亚群相比,CD34 CD38-细胞中细胞内铁池的维持更依赖于自噬。此外,用Lys05或SAR405治疗原代AML细胞可减少L-CFU形成,而外源性铁补充可挽救此类减少(图4H)。因此,在AML患者中,与更成熟的母细胞相比,LSC中的铁代谢依赖于自噬。

5、抑制NCOA4依赖的铁蛋白吞噬作用可损害AML中的白血病干细胞的功能

铁蛋白吞噬依赖于NCOA4选择性地将铁蛋白靶向溶酶体进行降解。研究者们发现,NCOA4在静息期AML细胞中的表达高于循环期AML细胞。NCOA4的共依赖性涉及癌细胞系中的铁代谢和自噬效应物。研究者们在PDX衍生的AML细胞中使用了两种不同的mCherry标记短发夹RNA (shRNA) 来对抗NCOA4降低静息态和循环态白血病细胞中的铁池(图5A)。与对照条件相比,NCOA4敲低减少了L-CFU形成(图5B)。在AML细胞系中,NCOA4沉默具有抗细胞增殖作用,可被外源性铁补充逆转。这表明NCOA4调节铁代谢和AML细胞的存活。在分子水平上,NCOA4敲低导致与铁吸收相关的基因表达增加,包括TFRC及其铁感应伙伴、遗传性血色素沉着症 (HFE) 和Janus激酶2 (JAK2)可促进红细胞中TFRC的表达(图5C)。参与LSC和造血干细胞 (HSC) 功能的线粒体自噬效应物裂变、线粒体1 (FIS1) 和BCL2相关的嗜酸基因3 (BAG3) 在NCOA4被抑制后下调 (图5C)。NCOA4敲低后Q_AML_UP特征消失。因此,靶向NCOA4将选择性杀灭AML中的LSC。

图5 抑制NCOA4依赖性铁蛋白吞噬会损害AML的LSC功能

为了在体内靶向NCOA4,我们用mCherry标记的shRNA转导白血病细胞,然后分选出pyronin Y低的静息细胞,并连续移植到NSG小鼠中。测定移植前(输入)和移植后(输出)mCherry 细胞的比例(图5,D和E)。结果表明NCOA4敲低降低了LIC功能并损害了静息态白血病细胞二级受体的连续移植能力(图5F)。因此,NCOA4敲低降低了CD34 PDX-AML模型中CD34 CD38−白血病细胞的比例(图5G)。尽管NCOA4敲低降低了体内初次和二次移植后静息态G0期细胞的比例,但分化标志物CD11b、CD14或CD15没有变化(图5H)。因此,NCOA4是AML LSC必需的。

6、抑制铁蛋白吞噬作为对抗LSC的药理机制

为了验证新的抗AML的药理机制,研究者用中山大学徐峻-顾琼团队的小分子化合物9a与NCOA4共孵育,从而抑制NCOA4与铁蛋白重链 (FTH1) 的结合以阻断铁蛋白吞噬作用。研究者们从原发性AML样本中分选出静息态和循环态细胞,在载体或化合物9a存在的条件下进行连续L-CFU测定 (图6A)。研究者发现,使用化合物9a处理过的样品细胞群落减少了 (图6B)。与安慰剂对照,化合物9a还降低了长期培养起始细胞的频率。化合物9a对正常人CD34 造血祖细胞中粒细胞-巨噬细胞CFU (CFU-GM) 和红细胞爆发形成单位 (BFU-E) 的形成几乎没有影响 (图6C)。此外,化合物9a不影响正常造血细胞的分化模式或体外生长 (图6、D和E)。这些观察结果表明化合物9a抑制白血病细胞,对正常造血细胞体外毒性极小。正如预期,化合物9a降低了原发性AML细胞中的细胞内铁池 (图6F)。因此,化合物9a改变了铁相关基因的表达(如TFR1)。在短期离体试验中,研究者将化合物9a使CD34 CD38-细胞减少1.5倍以上的样本定义为优良应答者。在化合物9a的优良应答者中,细胞死亡仅在CD34 CD38-亚群中诱导(图6G)。在额外的实验中,这种选择性效应能被加入外源性铁离子所挽救(图6H)。相关性分析发现,良好反应状态与继发于骨髓增生异常综合征 (MDS) 的AML和异常核型有关。因此,研究者认为,化合物9a是通过消耗细胞内的铁池而杀灭未成熟白血病细胞的。

图6 阻断铁素体吞噬作为治疗LSCs的药理学方法

从机制上看,化合物9a降低了CD34 CD38-亚群的线粒体呼吸作用并增加了线粒体 ROS生成(图6I)。此外,用化合物9a处理可增加CD34 CD38-细胞中的线粒体含量,表明抑制NCOA4会导致有缺陷的线粒体积累。由于观察到NCOA4控制AML细胞中的FIS1和BAG3表达,化合物9a诱导的线粒体表型可能干扰线粒体自噬。在MOLM-14细胞中进行的mt-keima研究发现,用化合物9a处理可降低红色荧光(表明溶酶体内线粒体存在)的细胞比例(图6J)。因此,化合物9a可抑制AML中的线粒体自噬。

PDX模型研究中,让小鼠接受安慰剂或化合物9a治疗5天(图6K),发现化合物9a的给药减少了细胞内的铁池,并在LIC功能和体内连续移植性方面表现出抗白血病的药效(图 6L)。此外,化合物9a减少了CD34 样本中的CD34 CD38−亚群,并在体内选择性诱导 CD34 CD38−群体中的细胞死亡(图6M)。小鼠中未观察到化合物9a诱导毒性的迹象,其稳定体重和小鼠CD45 造血细胞的活力证明了这一点。

这表明NCOA4可以作为抗白血病药物的新靶标,抑制铁蛋白自噬是对抗耐药性白血病的崭新的疗法。

讨论

白血病干细胞(LSC,也是白血病母细胞)具有自我更新和分化能力,它们在体内启动和维持癌细胞生长,它们被移植到免疫功能低下的小鼠体内时,能重现原患者白血病的表型。白血病干细胞池主要(但非唯一)存在于CD34 CD38−表型中,该表型也与正常HSC 有关。AML患者体内在化疗前后均有LSC,治疗后LSC的持续存在是复发的风险,静息态LSC是AML对细胞周期依赖性化疗产生耐药性的原因。虽然骨髓微环境在诱导静息态 LSC有作用,但人们对AML发病机制中静息态的细胞作用机制知之甚少。

本项研究揭示,静息态LSC有脆弱性,且可以发展成新疗法。细胞标记研究可以发现静息态白血病细胞群增强体内LIC的能力。单细胞分析进一步证实LSC和静息态细胞汇聚在同一个细胞簇内,它们具有广泛自我繁殖能力。研究者还发现了与静息态细胞相关的QS35风险评分是AML患者预后不良的有力预测指标,类似于LSC丰度和活性预后相关关系。

静息态和LSC特征的融合模型也受到线粒体和代谢活动能力低现象的支持。静息态白血病亚群还有溶酶体和自噬活性增加的现象(如在HSC中转录因子EB通过诱导内溶酶体途径促进静息和自我更新)。静息细胞自噬增加与其低mTORC1活性相关,mTORC1是可抑制自噬的途径。抑制自噬选择性地诱导静息白血病细胞的细胞毒,这与自噬在维持HSC和LSC群体中的作用一致。

比较蛋白质组学分析揭示,铁代谢是区分静息态和循环态细胞的关键特征。静息态细胞表现出较低的细胞内铁、TFRC的膜表达减少,和转铁蛋白摄取受损。将铁离子含量与自噬活性直接联系起来,解释了自噬抑制后在静息白血病细胞中观察到的致死表型。发现抑制溶酶体酸化会降低线粒体的铁利用率,从而损害线粒体功能并诱导细胞死亡。小分子虹膜霉素(irinomycin)诱导的溶酶体铁保留会破坏铁依赖性线粒体代谢并诱导AML中的非凋亡细胞死亡。因此,铁耗竭在静息态白血病细胞自噬抑制导致的细胞死亡中起着至关重要的作用。

本研究的重点放在NCOA4作为静息态LSC关键弱点上,抑制NCOA4可在体内和体外产生抗白血病作用,选择性地靶向静息和自我更新的LSC。数据表明:静息态白血病细胞中NCOA4表达增加,这解释了NCOA4抑制剂在LSC区室内的选择性作用。此外,NCOA4被敲低后线粒体裂变因子FIS1下调,而NCOA4的化学抑制降低了白血病细胞中的线粒体自噬。FIS1依赖的线粒体自噬对于维持LSC群体至关重要,因为它确保消除AML中受损的线粒体。因此,NCOA4参与线粒体自噬(可能由FIS1介导)有助于维持LSC池。

本研究证明了小分子抑制剂9a的有效性,该化合物可破坏NCOA4与铁蛋白之间的相互作用,选择性靶向AML LSC。该化合物在体外表现出抗白血病作用,优先针对静息期原始细胞亚群,并在PDX-AML模型中损害体内LSC功能。此外,化合物9a对 CD34 CD38−区室具有选择性毒性,这与线粒体的ROS产生有关。这与铁蛋白自噬衍生的铁在维持线粒体功能方面的关键作用相一致,特别是通过合成铁硫簇蛋白。这些发现凸显了铁蛋白自噬抑制作为癌症和AML患者的定制治疗方法的前景。

铁代谢与髓系恶性肿瘤之间的联系不仅限于铁蛋白自噬。在白血病前期MDS中,经常观察到铁过载,铁螯合疗法已被证明可以提高生存率并减少白血病的进展。由于红细胞生成无效、红细胞输血或炎症,白血病细胞常常表现出异常的铁稳态导致氧化应激增加、增殖增强和细胞死亡逃避,从而导致白血病细胞存活和进展。本研究观察到LSC优先使用铁蛋白吞噬作为铁源,而更成熟的母细胞表现出转铁蛋白摄取增加和TFRC膜表达更高。因此,针对异质性白血病细胞亚群的不同需求,使用铁蛋白吞噬抑制剂和铁螯合剂或TFRC阻滞剂针对铁代谢的多个方面是有前途的抗AML策略。

虽然这项研究为铁蛋白自噬在静息态LSC中的作用及其在AML中的治疗潜力提供了重要的见解,但它也有局限性。首先,使用PDX模型虽然很有价值,但可能无法完全捕捉人类骨髓微环境的复杂性及其对LSC行为的影响。其次,AML样本之间的遗传异质性引入了对NCOA4抑制反应的可变性,可能限制结果的普遍性。最后,虽然化合物9a在临床前模型中显示出有希望的抗白血病活性,但在人体中的疗效和安全性仍待证明。

AML是有挑战性的血液系统恶性肿瘤,预后不良,治疗选择有限,主因是LSC导致的治疗失败、治疗后复发和不良的临床结果。本研究表明,富含LSC的静息细胞群在AML患者中表达对预后不利的独特基因组,主要特征是自噬活性增加、依赖于NCOA4介导的铁蛋白吞噬。通过遗传沉默和化学抑制NCOA4(特别是针对LSC区室)方法,本文证明了该特征可被用来作为抗白血病的创新疗法。这些结果不但提供了对LSC生物学的更深入了解,而且为NCOA4抑制剂的未来研究和开发铺平了道路,为改善AML的治疗结果提供了新的视角。

参考资料:

https://science.66557.net/doi/pdf/10.1126/scitranslmed.adk1731

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