FLT3 抑制上调 OCT4/NANOG：解析 FLT3-ITD+急性髓系白血病维持与耐药机制及潜在治疗新靶点

《Oncogenesis》：FLT3 inhibition upregulates OCT4/NANOG to promote maintenance and TKI resistance of FLT3-ITD+ acute myeloid leukemia

为解决 FLT3-ITD+急性髓系白血病（AML）治疗中化疗耐药及白血病干细胞难以消除的问题，研究人员开展了关于多能性转录因子（TFs）在 AML 治疗中作用的研究。结果发现 FLT3 抑制会上调 OCT4 和 NANOG，下调它们可抑制肿瘤生长、提高 TKI 敏感性，这为 AML 治疗提供新方向。

　　急性髓系白血病（AML）是一种严重威胁人类健康的血液系统恶性肿瘤，就像身体里的 “叛逆军团”，疯狂地破坏正常的造血功能。尽管近年来针对 AML 的研究不断深入，各种靶向药物如雨后春笋般涌现，像 FMS 样受体酪氨酸激酶 3（FLT3）酪氨酸激酶抑制剂（TKIs）、异柠檬酸脱氢酶（IDH）抑制剂、B 细胞白血病 / 淋巴瘤 2（BCL2）抑制剂等，但大多数患者仍然依赖传统的化疗和造血干细胞移植。其中，FLT3^-ITD 突变是 AML 中最常见的突变亚型，它就像一个 “捣乱分子”，持续激活下游信号通路，大大增加了疾病复发的风险。即使是新一代的 FLT3 抑制剂，如吉列替尼（gilteritinib），单独使用时也只能部分抑制 AML 细胞生长，临床效果有限，患者的 5 年生存率依旧不容乐观。因此，深入探索 FLT3^-ITD⁺AML 化疗耐药的潜在机制，寻找能够恢复癌细胞敏感性的治疗靶点，成为了医学领域亟待攻克的难题。

在这样的背景下，兰州大学第一临床医学院等机构的研究人员勇挑重担，开展了一项极具意义的研究。他们将目光聚焦在多能性转录因子（TFs）上，旨在探究其在 FLT3^-ITD⁺AML 中的作用机制。研究人员发现，FLT3 抑制会诱导 FLT3^-ITD⁺AML 细胞中 OCT4 和 NANOG 的上调。这一发现犹如在黑暗中点亮了一盏明灯，为后续研究指明了方向。进一步研究表明，下调 OCT4 或 NANOG 能够显著抑制细胞生长、促进细胞凋亡，并诱导细胞周期停滞在 G0/G1 期。不仅如此，在小鼠肿瘤模型中，敲低 OCT4 和 NANOG 成功抑制了肿瘤的生长。而且，OCT4 能够通过转录激活 NANOG，增强异常的 FLT3 信号通路，从而促进 FLT3^-ITD⁺AML 的恶性生物学行为。更为重要的是，下调 OCT4 或 NANOG 可以提高 FLT3^-ITD⁺AML 细胞对 FLT3^-TKI（如吉列替尼）的敏感性，这意味着 OCT4 和 NANOG 很可能是导致 FLT3^-ITD⁺AML 对 TKI 耐药的 “幕后黑手”。这项研究成果发表在《Oncogenesis》杂志上，为 AML 的治疗开辟了新的思路。

为了开展这项研究，研究人员运用了多种关键技术方法。在细胞实验方面，他们培养了人 FLT3^-ITD⁺AML 细胞系（MV4^-11 和 MOLM^-13） ，利用慢病毒转导技术构建稳定敲低 OCT4 和 NANOG 的细胞系。通过细胞计数试剂盒 - 8（CCK^-8）增殖分析检测细胞活力，采用流式细胞术进行细胞凋亡和细胞周期分析。在分子生物学层面，运用 RNA 提取和定量逆转录聚合酶链反应（qRT^-PCR）检测基因表达，通过蛋白质免疫印迹（Western blotting）分析蛋白表达水平。此外，还利用荧光素酶报告基因实验验证转录因子的调控作用，并建立小鼠移植模型进行体内功能研究。

下面详细介绍研究结果：

1. OCT4 和 NANOG 表达上调：研究人员用 FLT3 抑制剂处理 MV4^-11 和 MOLM^-13 细胞后发现，OCT4 和 NANOG 的转录水平显著增加，且随着吉列替尼浓度的升高，其转录和蛋白表达水平呈剂量依赖性上升。这表明 FLT3 抑制与 OCT4、NANOG 表达上调之间存在紧密联系。
2. 下调 OCT4 抑制细胞生长并诱导凋亡：通过慢病毒转导构建稳定敲低 OCT4 的细胞系，研究发现敲低 OCT4 后，MV4^-11、MOLM^-13、THP^-1 和 OCI^-AML3 细胞的生长均受到抑制，细胞凋亡增加。这充分说明 OCT4 在维持 AML 细胞的增殖能力和抗凋亡方面发挥着重要作用。
3. 下调 NANOG 抑制细胞生长并诱导凋亡：同样地，构建稳定敲低 NANOG 的细胞系后，研究人员观察到 MV4^-11、MOLM^-13、THP^-1 和 OCI^-AML3 细胞的生长受到抑制，细胞凋亡明显增加。这表明 NANOG 在 AML 细胞的恶性增殖过程中也扮演着关键角色。
4. 降低 OCT4/NANOG 影响细胞周期分布：通过流式细胞术分析，研究人员发现降低 OCT4 或 NANOG 水平会使 MV4^-11 和 MOLM^-13 细胞周期停滞在 G0/G1 期，S 期缩短。这进一步揭示了 OCT4 和 NANOG 对 AML 细胞周期的调控机制，为理解 AML 细胞的增殖特性提供了重要依据。
5. 下调 OCT4 增强吉列替尼对 FLT3^-ITD⁺AML 的抑制作用：敲低 OCT4 后，研究人员发现 FLT3 的激活水平降低，STAT5、AKT 和 ERK 的磷酸化受到抑制，细胞凋亡增加。同时，与吉列替尼联合使用时，抗白血病效果更加显著，细胞对吉列替尼的敏感性明显提高。这表明下调 OCT4 能够增强吉列替尼对 FLT3^-ITD⁺AML 细胞的抑制作用，为提高 TKI 治疗效果提供了新策略。
6. 下调 NANOG 改善吉列替尼对 FLT3^-ITD⁺AML 的抑制作用：与下调 OCT4 类似，敲低 NANOG 也能降低 FLT3 的激活水平，抑制 STAT5、AKT 和 ERK 的磷酸化，促进细胞凋亡。与吉列替尼联合使用时，细胞对吉列替尼的敏感性显著提高。这进一步证实了 NANOG 与 FLT3^-ITD⁺AML 细胞对 TKI 的敏感性密切相关，为克服 TKI 耐药提供了新的靶点。
7. OCT4 转录调节 NANOG 表达：通过 GEPIA 数据库分析发现 OCT4 和 NANOG 的表达呈正相关。利用 JASPAR 数据库预测 OCT4 与 NANOG 上游启动子的结合位点，并进行双荧光素酶报告基因实验，结果表明 OCT4 能够结合到 NANOG 启动子区域，正向调节 NANOG 的表达。这揭示了 OCT4 和 NANOG 之间的调控关系，为深入理解 AML 的发病机制提供了重要线索。
8. 下调 OCT4 或 NANOG 在体内具有抗肿瘤作用：研究人员建立小鼠移植模型，分别敲低 OCT4 和 NANOG，结果发现肿瘤生长明显受到抑制，肿瘤体积和重量显著减小，同时肿瘤组织中凋亡细胞比例增加。这为靶向 OCT4 和 NANOG 治疗 AML 提供了体内实验依据，进一步验证了其潜在的治疗价值。

综合研究结论和讨论部分，这项研究具有重要意义。研究首次明确了 OCT4/NANOG 作为促进白血病维持和介导 TKI 耐药的新靶点，为 AML 的治疗提供了潜在的分子生物标志物和治疗靶点。通过靶向 OCT4 和 NANOG，可以提高 FLT3^-TKIs 在 FLT3^-ITD⁺AML 治疗中的疗效，有望改善 AML 患者的预后。此外，该研究也更新了多能性转录因子在肿瘤细胞对 TKIs 耐药中的作用认知，为其他酪氨酸激酶突变的白血病治疗提供了参考思路。相信随着对这一领域研究的不断深入，未来将会为 AML 患者带来更多的希望和曙光。