Ru(II)-胸腺嘧啶复合物通过抑制NF-κB信号通路靶向急性髓系白血病干细胞

本研究针对急性髓系白血病(AML)高复发率的核心问题——白血病干细胞(LSCs)的耐药性，探索了Ru(II)-胸腺嘧啶复合物(RTC)的抗白血病机制。研究人员通过体外实验、动物模型和分子机制研究，证实RTC能选择性清除CD34+CD38-的LSCs群体，通过caspase依赖性凋亡途径和抑制NF-κB p65(Ser529)磷酸化发挥治疗作用。该研究为靶向LSCs的AML治疗提供了新型金属药物候选方案。

　　

急性髓系白血病(AML)作为最具侵袭性的血液恶性肿瘤，其治疗面临两大困境：传统化疗对白血病干细胞(LSCs)清除不足导致的复发率高，以及现有靶向药物对高度异质性的AML亚型覆盖有限。统计显示，2024年美国AML患者5年生存率仅31.7%，这凸显了开发新型治疗策略的紧迫性。LSCs作为AML的"种子细胞"，具有自我更新能力和耐药特性，其表面标志物CD34⁺CD38^-已成为临床研究的重要靶点。

针对这一挑战，来自巴西奥斯瓦尔多·克鲁兹基金会等机构的研究团队将目光投向金属药物领域。他们前期开发的Ru(II)-胸腺嘧啶复合物(RTC，化学式[Ru(PPh₃)₂(Thy)(bipy)]PF₆)已显示出广谱抗肿瘤活性。本研究首次系统评估了RTC对AML LSCs的靶向作用及其分子机制，相关成果发表在《Biomedicine》上。

研究团队运用了以下关键技术：Alamar blue法检测22种肿瘤细胞系的IC₅₀值；流式细胞术分析LSCs标志物表达和细胞凋亡；NSG小鼠AML异种移植模型验证体内疗效；qPCR阵列筛选92个信号通路相关基因；以及磷酸化流式检测NF-κB p65(Ser529/Ser536)活性位点。

2.1. RTC的广谱抗肿瘤活性
在16种实体瘤和6种血液肿瘤细胞系中，RTC显示出0.21-3.23 μM的IC₅₀值，其中对口腔鳞癌SCC-4细胞最敏感。值得注意的是，RTC对正常细胞的毒性显著低于肿瘤细胞，选择性指数(SI)最高达25.1倍，提示良好的治疗窗口。

2.2. 对LSCs的特异性清除
在原发性AML样本中，2.5 μM RTC处理48小时使CD34⁺CD38^- LSCs比例降低67%。在LSC样KG-1a细胞系中，RTC不仅减少CD34⁺和CD123⁺细胞群，还在小鼠模型中使骨髓hCD45⁺白血病细胞减少81%，且未引起显著器官毒性。

2.3. 非氧化应激依赖的凋亡机制
RTC处理导致KG-1a细胞出现DNA碎片化(72小时达86%)、线粒体膜电位下降和caspase-3活化。值得注意的是，抗氧化剂N-乙酰半胱氨酸不能挽救RTC诱导的细胞死亡，而泛caspase抑制剂Z-VAD-(OMe)-FMK可部分逆转，证实这是条氧化应激非依赖的凋亡通路。

2.4. NF-κB信号通路抑制
基因表达谱显示RTC使NF-κB抑制因子NFKBIA表达上调2倍。流式检测发现NF-κB p65(Ser529)位点磷酸化水平显著降低，而Ser536位点不受影响，表明RTC可能通过特异性调控该信号节点发挥抗LSCs作用。

这项研究首次阐明RTC通过双重机制对抗AML：一方面通过caspase级联反应诱导LSCs凋亡，另一方面选择性抑制NF-κB p65(Ser529)磷酸化来阻断促生存信号。特别值得关注的是，RTC在1 mg/kg剂量下即显示出显著的体内抗白血病活性，且毒性可控，这为开发靶向LSCs的金属药物提供了重要理论依据。从转化医学角度看，该研究不仅为克服AML耐药复发提出了新思路，也为其他肿瘤干细胞的靶向治疗提供了可借鉴的分子设计策略。未来需要进一步优化RTC的给药方案，并探索其与其他靶向药物的协同效应。