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为探究 FLT3/ITD 对代谢稳态的影响及提升奎扎替尼(quizartinib)疗效,中山大学肿瘤防治中心研究人员开展研究。结果表明 FLT3/ITD 激活 SREBP 通路,抑制该通路可增敏奎扎替尼,联合治疗效果显著,为 AML 治疗提供新策略。
在白血病的研究领域,急性髓系白血病(AML)一直是医学专家们重点攻克的难题。其中,FMS 样酪氨酸激酶 3 内部串联重复(FLT3/ITD)突变是 AML 中常见的驱动突变,就像癌细胞的 “加速引擎”,让白血病细胞疯狂增殖,患者体内的白血病负担急剧增加 。此前研究虽已发现 FLT3/ITD 能激活糖酵解活动,且与谷氨酰胺代谢、丝氨酸代谢相关,但它在脂质代谢方面的作用还迷雾重重。而且,第一代 FLT3 抑制剂因疗效不完全、易产生耐药性等问题,治疗效果大打折扣。奎扎替尼作为第二代 FLT3 抑制剂,虽已获批用于 AML 治疗,但仍需深入挖掘其作用机制,探寻提升疗效的方法。在此背景下,中山大学肿瘤防治中心的研究人员开启了这场意义重大的科研之旅,相关成果发表在《Cell Death and Disease》上。
研究人员为解开 FLT3/ITD 与脂质代谢的谜团,运用了多种技术方法。在细胞实验中,培养了多种白血病细胞系,如小鼠 BaF3 细胞、人 MOLM - 13 和 MV4 - 11 细胞等,并对细胞进行基因转染、药物处理等操作 。通过脂质组学分析,利用超高效液相色谱 - 高分辨率质谱(UPLC - HRMS)平台,检测细胞脂质变化。在动物实验方面,构建了 FLT3/ITD 敲入小鼠模型,还进行了细胞移植实验,监测小鼠白血病发展情况 。同时,运用基因表达分析技术,如实时定量 PCR、基因集富集分析(GSEA)等,探究基因表达变化。研究数据来源于多个数据库,如 TCGA 数据库、GSE163926 和 GSE202222 数据集等。
下面来看具体的研究结果:
- 活跃的脂质代谢与 AML 预后不良相关且受 FLT3/ITD 调控:研究人员分析多个数据集发现,SREBF1 及其靶基因(如 FASN、ACLY)高表达与 AML 患者预后差相关。对比 FLT3/ITD 患者和野生型患者,前者脂肪酸和胆固醇代谢相关基因上调。在小鼠模型和细胞系实验中也证实,FLT3/ITD 突变可激活 SREBP 介导的脂质代谢通路。
- 药理抑制 FLT3/ITD 可抑制 SREBP 靶基因:用奎扎替尼处理 FLT3/ITD 突变的细胞系,发现其能时间依赖性地抑制 ACLY、ACACA、FASN 和 SCD 等基因的 mRNA 表达,且在体内实验中也得到验证,表明 FLT3/ITD 可通过 SREBP 调控脂质代谢。
- FLT3/ITD 通过 AKT/GSK3β 轴调节 SREBP 降解和稳定性:奎扎替尼处理后,FLT3/ITD 突变细胞中 SREBP1 蛋白表达下降,但 mRNA 水平先升后降。研究发现 FLT3/ITD 通过 AKT/GSK3β 轴稳定 SREBP1 蛋白,抑制 FLT3 会促进 SREBP1 磷酸化和降解。
- FLT3 - ITD 调节整体脂质代谢并维持线粒体膜稳态:奎扎替尼处理 FLT3/ITD 突变细胞,会降低线粒体膜电位,诱导细胞凋亡。脂质组学分析显示,抑制 FLT3 会减少磷脂,增加甘油二酯(DGs)和甘油三酯(TGs),其中心磷脂(CL)减少明显,且对线粒体数量无显著影响。
- 阻断脂质合成增强奎扎替尼的治疗效果:在体外和体内实验中,使用 fatostatin 抑制 SREBP 激活、orlistat 抑制 FASN,与奎扎替尼联合使用,显著增强了对 FLT3/ITD 白血病细胞的杀伤作用,延长了小鼠生存期,且联合治疗对正常细胞影响较小。
研究结论表明,FLT3/ITD 突变通过稳定 SREBP1 促进脂质代谢,奎扎替尼抑制 FLT3 可破坏线粒体磷脂稳态,诱导细胞死亡。靶向 FLT3/SREBP/FASN 轴的联合治疗策略,能显著提升奎扎替尼的抗白血病效果。这一研究为 AML 的治疗开辟了新方向,为临床医生提供了更有效的治疗思路,有望改善 AML 患者的预后,在 AML 治疗领域具有重要的意义。