毛萼乙素与高三尖杉酯碱联合对t(8;21)急性髓系白血病发挥协同抗肿瘤作用

Combination of eriocalyxin B and homoharringtonine exerts synergistic anti-tumor effects against t(8;21) AML.

作者信息Yi-Chen Lei, Xin-Jie Chen, Yu-Ting Dai, Bing Dai, Ji-Yue Wang, Miao-Hui Li, Ping Liu, Han Liu, Kan-Kan Wang, Lu Jiang, Bing Chen
PMID38017299
发布时间2024-03
DOI10.1038/s41401-023-01196-2

实验完整度

包含细胞活力与凋亡检测、转录组与CUT&Tag分析、蛋白质互作与降解机制验证、动物移植瘤模型及患者样本验证等多层级证据。

主要模型

Kasumi-1细胞系 SKNO-1细胞系 共表达RUNX1-RUNX1T1和KITN822K的BALB/c小鼠骨髓移植模型 t(8;21) AML患者骨髓单个核细胞(BMMCs)

重点核对

细胞系:Kasumi-1、SKNO-1,培养条件(RPMI-1640,10%或20% FBS,SKNO-1需补充GM-CSF) 药物浓度:EriB(Kasumi-1 0.5 μM,SKNO-1 1 μM)、HHT(20 nM),处理时间(24小时) 体内给药:EriB 5 mg/kg,HHT 0.25 mg/kg,每日一次,连续7天 动物模型:共表达RUNX1-RUNX1T1和KITN822K的BALB/c小鼠,药物在移植后第7天开始 患者样本:t(8;21) AML伴KIT突变患者的BMMCs(n=5)

摘要

理解具有明确基因组异常的急性髓系白血病(AML)的分子发病机制促进了靶向治疗的发展。t(8;21) AML患者常携带融合基因RUNX1-RUNX1T1和KIT突变作为“二次打击”,使该疾病成为探索AML靶向治疗方案的理想模型之一。本研究探讨了靶向RUNX1-RUNX1T1和KIT的药物联合治疗伴有KIT突变的t(8;21) AML。我们发现,毛萼乙素(EriB)和高三尖杉酯碱(HHT)联合在体外通过双重抑制Kasumi-1和SKNO-1细胞中的RUNX1-RUNX1T1和KIT蛋白发挥协同治疗作用。在Kasumi-1细胞中,EriB和HHT联合可通过使RUNX1-RUNX1T1转录因子复合物(AETFC)不稳定、迫使RUNX1-RUNX1T1离开染色质、触发细胞周期阻滞和凋亡,从而扰乱RUNX1-RUNX1T1负责的转录网络。同时,EriB联合HHT激活JNK信号,最终通过caspase-3导致RUNX1-RUNX1T1降解。此外,HHT和EriB通过两种不同方式阻断p65核转位抑制NF-κB通路,协同干扰KIT的转录。在共表达RUNX1-RUNX1T1和KITN822K的小鼠中,EriB和HHT联合给药通过靶向CD34+CD38−白血病细胞显著延长了小鼠的生存期。在t(8;21) AML患者的骨髓单个核细胞(BMMCs)中也观察到两种药物的协同作用。总之,本研究揭示了EriB和HHT联合方案在t(8;21) AML中的协同机制,为优化AML的靶向治疗提供了新见解。

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
EriB联合HHT在t(8;21) AML中是否具有协同抗肿瘤作用,其机制是什么?
核心机制
EriB通过使AETFC不稳定、减弱RUNX1-RUNX1T1的染色质结合能力,以及激活JNK-caspase-3通路促进RUNX1-RUNX1T1降解;同时EriB和HHT分别通过抑制经典NF-κB通路和NKRF-MYC轴,双重阻断p65核转位,协同抑制KIT转录。
主要证据
体外细胞活力、凋亡和蛋白质印迹实验;RNA-seq和CUT&Tag分析;SPR显示EriB与RUNX1-RUNX1T1/HEB直接结合;体内小鼠模型生存期延长;患者BMMCs验证凋亡和蛋白下调。
研究意义
为t(8;21) AML提供了一种可能优于常规化疗(如DA方案)且对CD34+细胞更具清除优势的联合治疗策略,为未来临床探索提供理论支持。

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

体外药效评估

评估EriB联合HHT对t(8;21) AML细胞增殖和凋亡的影响

使用Kasumi-1和SKNO-1细胞,测定单药IC50和联合指数(Ci),并检测细胞活力、细胞计数和凋亡率。

2

转录组和染色质结合分析

探究EriB联合HHT对RUNX1-RUNX1T1转录调控功能的影响

对处理9小时的Kasumi-1细胞进行RNA-seq和CUT&Tag分析,检测RUNX1-RUNX1T1的结合变化和下游基因表达。

3

机制验证

确认EriB联合HHT诱导RUNX1-RUNX1T1降解和抑制KIT表达的分子机制

通过Western blot、JC-1染色、细胞色素c释放和ChIP-qPCR验证JNK-caspase-3通路和NF-κB通路的作用。

4

体内疗效评估

评估EriB联合HHT在动物模型中的治疗效果和安全性

在共表达RUNX1-RUNX1T1和KITN822K的BALB/c小鼠中给药,监测外周血、脾脏、白血病细胞比例和生存期。

5

患者样本验证

在原发性t(8;21) AML样本中验证联合治疗的协同效应

从t(8;21) AML伴KIT突变患者骨髓中分离BMMCs,检测EriB和HHT单独或联合处理后的凋亡、活力和蛋白表达。

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
毛萼乙素Kunming Institute of Botany, Chinese Academy of Sciences--
高三尖杉酯碱Hangzhou Minsheng Pharmaceutical--
达沙替尼Sigma-AldrichSML2589
JNK抑制剂IN 8SelleckS4901
多西环素SelleckS5159
N-乙酰-L-半胱氨酸SelleckS1623
多柔比星SelleckS1208
阿糖胞苷SelleckS1648
Z-DEVD-FMKSelleckS7312
肿瘤坏死因子αAbclonalRP00001
重组人CBFβ蛋白Sino Biological14569-H07E
重组人RUNX1-RUNX1T1蛋白CUSABIO--
重组人HEB蛋白CUSABIO--
RPMI-1640培养基Gibco11875-093
胎牛血清Gibco10099-141
粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子R&D Systems7954-GM
青霉素-链霉素Gibco15140-122
RNeasy Micro试剂盒QIAGEN74004
TruSeq RNA文库制备试剂盒v2IlluminaRS-122-2001
Illumina NovaSeq 6000测序仪Illumina--
Hyperactive Universal CUT&Tag检测试剂盒VazymeTD903-01
抗RUNX1T1抗体Abcamab220347
Qproteome核蛋白提取试剂盒QIAGEN37582
细胞线粒体分离试剂盒BeyotimeC3601
ChIP-IT高灵敏度试剂盒Active Motif53040
抗p65抗体Cell Signaling Technology8242S
SYBR Green荧光染料QIAGEN204243
抗IgG抗体Santa Cruzsc-2025
Biacore T200分子相互作用仪Cytiva--
Biacore 8k分子相互作用仪Cytiva--
NTA传感芯片Cytiva28994951
CM5传感芯片CytivaBR100012
PBS-P缓冲液Cytiva28995084

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
细胞培养
Kasumi-1、SKNO-1等细胞系的培养条件,包括培养基(RPMI-1640)、血清浓度(10%或20%)、SKNO-1需补充GM-CSF(10 μg/L)
阅读提示:Materials and methods: Cell lines
体外药物处理
EriB和HHT的浓度(EriB 0.5-1 μM,HHT 20 nM)、处理时间(9-48小时不等)、细胞密度
阅读提示:Figure legends 1, 2, 3, 4
RNA-seq和CUT&Tag
Kasumi-1细胞处理条件(EriB 0.5 μM,HHT 20 nM,9小时),RNA提取和测序平台(NovaSeq 6000)
阅读提示:Materials and methods: RNA-seq and analysis; CUT&Tag
动物实验
BALB/c小鼠周龄(6周)、细胞移植方式(GFP标记的脾细胞)、给药方案(EriB 5 mg/kg,HHT 0.25 mg/kg,每日一次,连续7天)、给药起始时间(移植后第7天)
阅读提示:Materials and methods: Animal model; Figure legend 5
患者样本
t(8;21) AML伴KIT突变患者的BMMCs(n=5),EriB和HHT处理浓度和时间
阅读提示:Materials and methods: Patient samples; Figure legend 6