Foretinib通过抑制FLT3并克服导致Quizartinib和Gilteritinib耐药的继发突变在急性髓系白血病中有效

Foretinib Is Effective in Acute Myeloid Leukemia by Inhibiting FLT3 and Overcoming Secondary Mutations That Drive Resistance to Quizartinib and Gilteritinib

作者信息Peihong Wang, Yvyin Zhang, Rufang Xiang, Jie Yang, Yanli Xu, Tingfen Deng, Wei Zhou, Caixia Wang, Xinhua Xiao, Shunqing Wang
PMID38231480
发布时间2024-03-15
DOI10.1158/0008-5472.CAN-23-1534

实验完整度

结合虚拟筛选、体外细胞实验、体内CDX和PDX模型验证,涵盖功能验证和机制验证。

主要模型

FLT3-ITD突变的人AML细胞系(MV4-11、MOLM13) 表达FLT3-ITD或FLT3-ITD-TKD突变的Ba/F3细胞 NSG小鼠异种移植模型(MOLM13、MV4-11) PDX模型(患者来源的FLT3-ITD AML细胞)

重点核对

foretinib直接结合FLT3(通过CETSA验证) foretinib对FLT3-ITD细胞系和原代细胞的IC50值 foretinib在CDX和PDX模型中的体内疗效 foretinib对继发耐药突变(如F691L)的抑制作用

摘要

FLT3内部串联重复(FLT3-ITD)突变是与急性髓系白血病(AML)患者不良预后相关的最常见体细胞改变之一。临床批准的FLT3激酶抑制剂gilteritinib和quizartinib可改善FLT3-ITD突变AML患者的生存,但其长期疗效受限于获得性继发耐药突变。在本研究中,我们对60,411个小分子库进行了虚拟筛选,并确定foretinib为一种有效的FLT3抑制剂。对BeatAML数据库的综合分析显示,在FLT3-ITD AML患者中,foretinib的IC50值低于其他现有FLT3抑制剂。Foretinib直接结合FLT3并有效抑制FLT3信号传导。Foretinib强效抑制人AML细胞系和原代FLT3-ITD突变AML细胞的增殖并促进凋亡。Foretinib还显著延长了携带细胞来源和患者来源FLT3-ITD异种移植物的小鼠的生存,显示出比临床批准的FLT3抑制剂更强的治疗FLT3-ITD AML的效力。此外,foretinib对赋予quizartinib和gilteritinib耐药的FLT3-ITD继发突变显示出强效活性。这些发现支持foretinib治疗FLT3-ITD突变AML患者的潜力,特别是那些在其他FLT3抑制剂治疗失败后携带继发突变的患者。意义:Foretinib在FLT3-ITD突变AML中表现出优于已批准药物的疗效,并在介导对临床FLT3抑制剂耐药的继发FLT3突变AML中保留活性。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
Foretinib是否能有效抑制FLT3-ITD突变驱动的AML,并克服一线FLT3抑制剂(quizartinib、gilteritinib)的继发耐药突变?
核心机制
Foretinib通过直接结合FLT3,抑制其激酶活性及下游STAT5、ERK、AKT信号通路,从而抑制白血病细胞增殖并诱导凋亡。
主要证据
体外实验显示foretinib抑制FLT3-ITD细胞系(IC50纳摩尔级)和患者原代细胞,并抑制FLT3下游信号;体内CDX和PDX模型显示foretinib显著延长小鼠生存,且优于quizartinib和gilteritinib。
研究意义
本研究表明foretinib可能为FLT3-ITD AML患者,尤其对现有FLT3抑制剂产生继发耐药的患者提供新的治疗选择。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

虚拟筛选与分子对接

发现潜在的FLT3抑制剂

对ZINC in vivo库中60,411个小分子进行分子对接,筛选出前1%的化合物,并通过标准精度和XP精度对接评估foretinib与FLT3的结合。

2

体外药效评估

评估foretinib对FLT3-ITD细胞的抗增殖和促凋亡作用

使用CellTiter-Glo检测foretinib对多种AML细胞系(MV4-11、MOLM13等)和Ba/F3突变细胞系的细胞活力影响;通过流式细胞术分析细胞周期和凋亡;Western blot检测FLT3及下游信号蛋白磷酸化水平。

3

体内疗效评估

评估foretinib在异种移植模型中的抗白血病效果

将MOLM13、MV4-11细胞或Ba/F3 FLT3-ITD-TKD细胞注射入NSG或BALB/c小鼠,口服foretinib、quizartinib、gilteritinib或对照,监测白血病负荷和生存期。

4

PDX模型验证

验证foretinib对患者来源AML细胞的疗效

将含FLT3-ITD突变或FLT3-ITD/DNMT3A/NPM1突变的患者原代细胞移植入NOG小鼠,建立PDX模型,口服药物治疗后评估白血病负荷及生存期。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
CellTiter-Glo发光细胞活力检测试剂盒Promega--
BD LSRFortessa流式细胞仪BD Biosciences--
RPMI1640培养基Gibco--
胎牛血清Gibco--
青霉素-链霉素BBI Life Sciences--
重组人IL3R&D Systems--
重组人SCFR&D Systems--
重组人IL6R&D Systems--
抗pFLT3抗体Cell Signaling Technology3464
抗FLT3抗体Cell Signaling Technology3462
抗pSTAT5抗体Cell Signaling Technology9351
抗STAT5抗体Cell Signaling Technology9363
抗ERK抗体Cell Signaling Technology4695
抗pERK抗体Cell Signaling Technology4370
抗AKT抗体Cell Signaling Technology9272
抗pAKT抗体Cell Signaling Technology4060
HRP偶联的tubulin抗体ProteintechHRP-66031
PARP1抗体Proteintech13371-1-AP
Caspase8抗体Proteintech13423-1-AP
ForetinibTargetmol--
QuizartinibTargetmol--
GilteritinibAbmole--
Lymphoprep试剂Stemcell Technologies--
MethoCult甲基纤维素培养基H4435Stemcell Technologies--
VICTOR Nivo酶标仪Revvity--
ChemiDoc MP成像系统Bio-Rad--

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
细胞活力检测
细胞密度为5000细胞/孔,处理时间为48小时,药物浓度梯度需覆盖0-300 nmol/L(foretinib)
阅读提示:Materials and Methods: Cell viability assay
体内实验
细胞注射量:MOLM13/MV4-11为5×10^6,Ba/F3为2×10^6;给药剂量:foretinib 15 mg/kg、quizartinib 10 mg/kg、gilteritinib 30 mg/kg;给药方式:口服;给药周期:连续2周或直至对照小鼠死亡
阅读提示:Materials and Methods: In vivo efficacy studies; Figure 3 legend
PDX模型
NOG小鼠预处理:busulfan 20 mg/kg;移植细胞数:PDX #1为2×10^6,PDX #2为5×10^5(二次移植);给药方案:foretinib 15 mg/kg/day,quizartinib 10 mg/kg/day,gilteritinib 30 mg/kg/day,持续3周
阅读提示:Materials and Methods: In vivo efficacy studies; Figure 6 legend
蛋白质印迹
处理时间:2小时;检测pFLT3、pSTAT5、pERK、pAKT
阅读提示:Materials and Methods: Western blotting analysis; Figure 2 legend