急性髓系白血病中对维奈克拉和去甲基化药物临床耐药性的驱动因素及提高疗效的策略

Drivers of clinical resistance to venetoclax and hypomethylating agents in acute myeloid leukemia and strategies for improving efficacy

作者信息Ida Vänttinen, Joseph Saad, Tanja Ruokoranta, Sari Kytölä, Guangrong Qin, Bahar Tercan, Pia Ettala, Anu Partanen, Marja Pyörälä, Johanna Rimpiläinen, Timo Siitonen, Mikko Manninen, Peter J M Valk, Gerwin Huls, Vésteinn Thorsson, Caroline A Heckman, Mika Kontro, Heikki Kuusanmäki
PMID41531664
发布时间2026-01-11
DOI10.1002/hem3.70282

实验完整度

研究包含患者样本(101例VEN-HMA治疗)、离体药物敏感性检测、RNA测序、蛋白表达定量及外部TP53突变队列验证,并进行了药物联合及毒性评估,证据层级丰富。

主要模型

AML患者骨髓/外周血单个核细胞(含CD34+或CD117+原始细胞) 健康供者CD34+造血干祖细胞 TP53突变AML患者样本(外部队列)

重点核对

101例患者接受VEN-HMA治疗(阿扎胞苷100例,地西他滨1例),28天为一周期 难治性定义为3周期后无反应 离体药物敏感性检测中BH3模拟物和SMAC模拟物的药物浓度梯度(见表S1) RNA-seq使用CD34(n=54)、CD117(n=18)或CD33(n=2)免疫磁珠富集原始细胞 BCL-2家族蛋白表达通过流式细胞术检测MFI并计算比率

摘要

B细胞淋巴瘤2(BCL‐2)抑制剂维奈克拉(VEN)联合去甲基化药物(HMAs)改善了不适合强化化疗的急性髓系白血病(AML)患者的治疗结局,并越来越多地用于复发/难治性情况。然而,原发性耐药仍然是一个重大挑战,影响20%–35%的初治患者和约50%的既往治疗过的AML患者。为了研究驱动VEN–HMA治疗原发性耐药的机制,我们分析了来自101例AML患者的遗传学、转录组学、BCL‐2家族蛋白表达和离体药物敏感性数据,并将这些特征与VEN–HMA的临床结局相关联。我们的研究发现,来自难治性患者的原始细胞表现出升高的BCL‐XL/BCL‐2蛋白表达比率、不成熟的CD34+CD38−表型以及频繁的TP53突变。与BCL‐XL/BCL‐2高比率一致,耐药样本对双重BCL‐2/BCL‐XL抑制剂navitoclax的离体敏感性增加。此外,SMAC模拟物在难治性原始细胞中有效,这与这些细胞中高TNF基因表达相关。离体用navitoclax和SMAC模拟物联合治疗进一步增强了VEN–HMA难治性原始细胞的清除,尽管在健康CD34+细胞中也观察到毒性。总之,我们的整合分析确定了与VEN–HMA原发性耐药相关的分子特征,并强调BCL‐2/BCL‐XL抑制和SMAC模拟物作为靶向耐药的治疗策略。

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
驱动AML患者对VEN-HMA治疗原发性耐药的机制是什么?
核心机制
VEN-HMA难治性原始细胞表现为BCL-XL/BCL-2蛋白表达比率升高、未成熟HSC样表型及TP53突变,导致对BCL-2抑制的依赖性降低,对BCL-XL和SMAC模拟物敏感。
主要证据
基于101例患者样本,整合遗传、转录组、蛋白和离体药物敏感性数据,发现难治性原始细胞对navitoclax和SMAC模拟物敏感性增加,且TNF表达与SMAC模拟物敏感性相关。
研究意义
研究提示BCL-2/BCL-XL抑制联合SMAC模拟物是靶向VEN-HMA耐药的治疗策略,但需注意对健康造血干祖细胞的毒性。

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

患者队列建立和临床结局评估

收集AML患者样本并确立临床反应分类。

收集101例接受VEN-HMA治疗的AML患者(初治、复发/难治、继发)的骨髓或外周血样本,记录临床结局(CR/CRi/CRh、MLFS、RD)。

2

离体药物敏感性检测

评估AML原始细胞对BH3模拟物和SMAC模拟物的敏感性。

新鲜或冻存的单个核细胞与不同浓度的BH3模拟物(venetoclax、navitoclax、A-1331852、S-63845)及SMAC模拟物(LCL-161、birinapant)共培养48小时,通过流式细胞术检测原始细胞活力并计算DSS。

3

转录组学分析

识别难治性患者原始细胞中差异表达的基因和通路。

对68例患者富集的原始细胞进行RNA测序,分析差异表达基因、基因集变异分析(GSVA)及细胞类型特征评分。

4

BCL-2家族蛋白表达定量

验证BCL-2家族蛋白表达差异及其与临床反应的关系。

通过流式细胞术检测47例患者原始细胞中BCL-2、BCL-XL、MCL-1的MFI,计算蛋白表达比率并与临床反应关联。

5

遗传和表型预测因子分析

评估基因突变和免疫表型与VEN-HMA反应及生存的关系。

使用单变量逻辑回归和Cox回归分析突变(TP53、IDH2等)和免疫表型(CD34+CD38-等)与难治性及生存的相关性。

6

TP53突变AML亚组的扩展分析

验证TP53突变AML的分子特征和药物敏感性。

纳入28例外部TP53突变样本(共44例)进行转录组、蛋白和药物敏感性分析。

7

评估联合治疗策略和毒性

探索BCL-2家族抑制剂与SMAC模拟物联合是否能克服耐药并评估对健康细胞的毒性。

对耐药样本进行单药和联合处理(venetoclax、navitoclax、A-1331852与LCL-161或birinapant),进行CellTiter-Glo检测和集落形成实验。

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
Ficoll-Paque PlusCytiva17144003
RPMI-1640培养基LonzaBE12-167F
胎牛血清----
L-谷氨酰胺----
青霉素----
链霉素----
二甲基亚砜----
维奈克拉----
Navitoclax----
A-1331852----
S-63845----
LCL-161----
Birinapant----
iQue Screener PlusSartorius--
CellTiter-Glo 2.0发光法细胞活力检测试剂盒PromegaG942C
AllPrep DNA/RNA/miRNA通用试剂盒Qiagen80224
Illumina NovaSeq系统Illumina--
Cytofix/Cytoperm试剂盒BD Biosciences554714
Olink Target 48平台Olink--
Zombie NIR活力染料----
CD34免疫磁珠StemCell Technologies17856
CD117免疫磁珠Miltenyi Biotec130-091-332
CD33免疫磁珠Miltenyi Biotec130-045-501

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
患者样本收集
骨髓或外周血样本收集自113例成人AML患者,其中101例接受VEN-HMA治疗;样本来源包括Helsinki大学中心医院和VenEx试验筛选。
阅读提示:Methods - AML patient samples and treatment
离体药物敏感性检测
MNCs与BH3模拟物或SMAC模拟物共培养48小时;药物浓度梯度见Table S1;原始细胞定义为CD34+、CD117+或SSClowCD45low。
阅读提示:Methods - Flow cytometry-based drug sensitivity assay, Table S1
RNA测序
原始细胞富集使用CD34(n=54)、CD117(n=18)或CD33(n=2)免疫磁珠;RNA提取使用AllPrep试剂盒;测序平台Illumina NovaSeq;数据经DRAGEN v4.2处理。
阅读提示:Methods - RNA-sequencing of isolated blasts
BCL-2家族蛋白定量
流式细胞术检测BCL-2、BCL-XL、MCL-1 MFI;抗体列表见Table S4;MFI归一化至参考样本。
阅读提示:Methods - Anti-apoptotic BCL-2 family protein quantification with flow cytometry
联合药物分析
使用8x8药物矩阵和CellTiter-Glo检测协同作用;协同作用计算使用SynergyFinder和SynToxProfiler;ZIP模型计算协同得分。
阅读提示:Methods - CellTiter-Glo drug combination assay