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【J Hematol Oncol】新发现！新的靶向CD123载肽微粒能克服急性髓系白血病的耐药性

2021年11月30日

作者：月下荷花

来源：肿瘤资讯

急性髓系白血病（AML）是常见的造血系统恶性疾病，由于高复发率和耐药性，平均5年生存率仅有25%。CD123是一种膜蛋白，表达于约80%AML和白血病干细胞，与AML预后密切相关。虽然一些CD123抗体药物在动物模型中显示出显著的疗效，但临床研究并未取得令人鼓舞的结果。来自中国的医疗团队近期在J Hematol Oncol发表文章，介绍了一种新的靶向CD123的载肽微粒，体内外研究显示，可以克服AML耐药，值得进一步探索其治疗作用。

拮抗肽是很有前景的靶向AML的治疗手段。我们从一组靶向CD123蛋白的肽段中筛选出一种新的CD123拮抗肽（PO-6）。PO-6系化学合成，呈浓度依赖性与CD123+ AML细胞系MOLM-13细胞结合，与CD123- AML细胞系HL-60和慢性髓系白血病细胞系K562细胞弱结合，表明PO-6可特异性识别CD123。PO-6进一步与两性聚合物分子组装成平均直径38nm的载肽微粒（mPO-6），该微粒也可以与MOLM-13细胞（图1A）结合，较PO-6与MOLM-13细胞结合的更多，且在细胞膜表面分布更均匀（图1B），源于聚合物微粒能提高PO-6生理条件下的溶解稳定性。为了验证mPO-6 的拮抗作用，在IL-3（CD123的配体）存在条件下，mPO-6与MOLM-13细胞或是2例耐药AML患者的原始细胞共同孵育，结果显示，mPO-6竞争性地结合MOLM-13细胞的CD123胞外N-末端结构域（IL-3的结合位点），有效抑制IL-3介导的MOLM-13细胞活性（图1C），证明mPO-6具有阻断CD123/IL-3轴的功能。此外，mPO-还可与表达CD123的原始细胞结合，抑制细胞活性（图1D、E）。

体内研究中，通过静脉注射表达CD123的AE和CKITD816V细胞建立耐药AML小鼠模型，此模型阿糖胞苷或高三尖杉酯碱治疗无效，与对照组或空微粒组相比，2.5 mg/kg mPO-6可显著延长模型小鼠的中位生存（图1F），疗效令人鼓舞。

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图1 A.0.1和0.5μm mPO-6与MOLM-13细胞温育0.5小时的亲合性； B.激光共焦显微镜下0.1μm mPO-6与MOLM-13细胞温育0.5小时；C.IL-3存在条件下， mPO-6对细胞活性的影响（n=4）；D和E. mPO-6对原代AML原始细胞活性的影响；F. mPO-6治疗延长了耐药性AML小鼠的中位生存（n=14）

第3次静脉注射mPO-6或空微粒后，对从AML小鼠骨髓中分离出的AML细胞进行下一代RNA测序。结果显示，mPO-6诱导1716个基因下调，1556个基因上调（图2A），差异表达基因参与了IL-3介导的信号通路（图2B）。此外，NF-κB、TNF、RIG-I样和NOD-样受体相关基因在负向调控过程中富集，而与p53信号通路和凋亡相关的基因在正向调控过程中富集（图2C）。Western blotting分析显示，mPO-6能显著抑制骨髓细胞核中CD123/IL-3下游信号蛋白STAT5、PI3K/AKT和NF-κB的磷酸化（图2D）。此外,与给予空微粒小鼠相比，mPO-6治疗小鼠骨髓和外周血中（图2G）AML细胞更少（图2E），且CD123表达更低（图2F），明确显示了mPO-6在组织和分子水平上的疗效。mPO-6注入健康小鼠后，迅速分布到肝、肺和肾，主要通过肾排泄。此外，小鼠注射10mg/kg的mPO-6后24小时，无白细胞、红细胞和血小板数量的显著变化。

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图2 mPO-6和空微粒注射后24小时,骨髓AML细胞的基因表达簇，蓝色和红色分别代表下调和上调基因（n=4）；B.KEGG分析成簇基因，以识别mPO-6治疗后受到影响的生物过程；C.骨髓中与CD123/IL-3轴相关的基因显著改变（n=4）；D.空微粒和mPO-6组的核、胞浆和总蛋白中STAT5、PI3K/AKT的磷酸化与NF-κB的表达，白血病细胞分离自AML小鼠骨髓（第3次静脉注射空微粒和mPO-6后24小时）；E.小鼠骨髓组织切片的H&E染色，黄色箭头指向正常细胞，mPO-6治疗后骨髓F.和外周血G.中AML细胞的CD123表达降低（n=4）

总之，研究者报道了一种新的化学合成肽，对CD123具有拮抗功能。其微粒制剂形式在耐药性AML小鼠中表现出显著的抗白血病活性，为耐药性AML治疗提供了一种新的安全有效的治疗手段。

参考文献

Xu S, Zhang M, Fang X, et al. A novel CD123-targeted therapeutic peptide loaded by micellar delivery system combats refractory acute myeloid leukemia. J Hematol Oncol. 2021;14（1）:193. doi:10.1186/s13045-021-01206-y

责任编辑：Mathilda
排版编辑：Mathilda