《Leukemia》：Differential mitochondrial priming by BCR::ABL1 in B-cell precursor acute lymphoblastic leukemia
编辑推荐：
本研究揭示BCR::ABL1+急性淋巴细胞白血病（ALL）细胞对BCLXL靶向抑制剂A1331852高度敏感，而对Venetoclax不敏感，该表型源于BCR::ABL1特异性诱导的BCLXL/BIM复合物形成，并通过流式细胞术线粒体去极化（MOMP）检测实现快速功能诊断。研究表明，联合A1331852、达沙替尼、地塞米松和奥英妥珠单抗的疗法在小鼠模型和临床病例中优于Venetoclax方案，为开发针对BCR::ABL1+ALL的化疗自由、以BCLXL为靶点的精准治疗策略提供了新思路。
在血液肿瘤治疗的“军备竞赛”中，BCR::ABL1阳性（BCR::ABL1+）的急性淋巴细胞白血病（ALL）始终是横亘在医生面前的一座险峰。尽管有了靶向酪氨酸激酶（TKI）的“制导导弹”和CAR-T细胞疗法这类“特种部队”，这种疾病对许多患者来说依然意味着高复发风险和高死亡率，尤其是对老年患者而言，治疗选择更为有限，药物优化成为燃眉之急。科学家们一直在探寻更深层次的、能够“一剑封喉”的癌细胞“命门”。近年来，通过靶向调控细胞凋亡（即程序性细胞死亡）的BCL-2家族蛋白来诱导癌细胞自我毁灭，成为一种极具前景的策略。其中，Venetoclax（一种特异性靶向BCL2的BH3模拟物）已在多种血液瘤中展现了疗效，但并非对所有人都有效。为什么同一种疗法对不同患者的癌细胞效果迥异？这背后，癌细胞的“线粒体预备状态”可能隐藏着关键密码。一项发表于《Leukemia》的最新研究，为我们揭示了BCR::ABL1+ALL细胞独特的、依赖于BCLXL的生存弱点，并为实现快速诊断和精准治疗带来了新曙光。
该研究综合运用了多种关键的技术方法，以深入探讨BCR::ABL1+ALL的分子特征。研究者首先通过基于流式细胞术的功能检测，在非透性的活细胞中，利用线粒体膜电位敏感染料TMRE监测了BH3模拟物Venetoclax（靶向BCL2）和A1331852（靶向BCLXL）诱导的线粒体外膜通透性（MOMP）变化，并将其与细胞毒性相关联。其次，研究者构建了患者来源异种移植（PDX）小鼠模型，用以在体内评估不同治疗方案的疗效，包括白血病细胞负荷监测、白血病无病生存期和总生存期分析。在分子机制层面，研究者采用了免疫共沉淀结合免疫印迹技术，分析了BIM蛋白与BCL2和BCLXL之间的复合物形成与解离动力学。此外，研究还纳入了少量临床病例，利用功能流式检测指导了个体化的挽救性治疗，并评估了临床反应。
BCR::ABL1+ALL细胞对BCLXL抑制剂A1331852敏感。
研究人员首先在包括慢性淋巴细胞白血病（CLL）和B细胞前体ALL（BCP-ALL）在内的原代细胞样本中进行了功能分析。他们发现，在BCR::ABL1阴性（BCR::ABL1-）的BCP-ALL样本中，Venetoclax和A1331852诱导的线粒体膜电位（TMRE）去染色反应是异质性的，没有表现出明显的差异性。然而，在所有的BCR::ABL1+ALL样本中，A1331852都诱导了强大的TMRE去染色，而Venetoclax几乎没有效果。这种模式在48小时的骨髓基质细胞（MSC）共培养的细胞毒性实验中得到了印证，即在BCR::ABL1+样本中，A1331852展现出强烈的细胞毒性，而Venetoclax仅有微弱作用。重要的是，TMRE去染色的程度与48小时的细胞存活率在两种BCR::ABL1状态的样本中都存在显著相关性，表明这种短期的功能检测能可靠地预测长期的细胞杀伤效果。
BCR::ABL1信号通路驱动BIM与BCLXL形成特异性复合物。
为了探究表型差异的分子基础，研究人员分析了促凋亡蛋白BIM与抗凋亡蛋白BCL2和BCLXL的相互作用。他们发现，在BCR::ABL1+细胞中，尽管BIM的总表达量较低，但BIM与BCLXL形成了特异性的复合物，而在BCR::ABL1-细胞中则无此现象。进一步通过免疫共沉淀和免疫印迹分析BCL2/BIM和BCLXL/BIM复合物的解离动力学显示，在BCR::ABL1+的PDX模型中，A1331852能比Venetoclax更快、更彻底地解离BCLXL/BIM复合物，而这与观察到的TMRE去染色动力学高度一致。当用TKI药物达沙替尼处理以抑制BCR::ABL1激酶活性后，A1331852所诱导的BIM释放总量显著增加。这些数据共同表明，BCR::ABL1通过驱动BIM与BCLXL的优先结合，使癌细胞变得“依赖”于BCLXL来对抗凋亡，从而对BCLXL抑制剂高度敏感。
靶向BCLXL的联合疗法在体内模型中优于靶向BCL2的疗法。
研究者在BCR::ABL1+的PDX小鼠模型中对BCLXL靶向策略的疗效进行了评估。在两个PDX ALL模型和一个淋巴急变期CML模型中，比较了以Venetoclax或A1331852为基础的联合疗法（联合达沙替尼、地塞米松和奥英妥珠单抗）。结果显示，无论以生物发光成像、外周血中癌细胞数量还是生存期为评估指标，A1331852的疗效均显著优于Venetoclax。具体而言，A1331852联合治疗组的小鼠获得了更长的白血病无病生存期和总生存期。此外，研究者也测试了可同时抑制BCL2和BCLXL的药物Navitoclax，发现它与A1331852在诱导MOMP和延长生存期方面的效果相似，均优于Venetoclax，表明在BCR::ABL1+ALL中，BCLXL的抑制是关键。
功能诊断指导下的个体化临床治疗取得积极结果。
研究人员将上述功能检测应用于临床实践，指导了三位对标准疗法耐药/复发的BCP-ALL或淋巴急变期CML患者的治疗。在获得患者原代细胞后，通过短期TMRE去染色检测，快速评估了其对Venetoclax的敏感性，并根据此结果制定了包含Venetoclax在内的个体化联合治疗方案。这三例患者在治疗后均迅速实现了细胞学甚至分子学缓解，为后续的CAR-T治疗或二次造血干细胞移植创造了条件。这证明，基于MOMP诱导的功能检测可用于快速诊断，并为危重患者设计个体化的、高效的桥梁治疗方案。
该研究的结论与讨论部分强调了两个具有重要临床意义的方向。首先，通过流式细胞术在完整活细胞中进行的BH3模拟物功能反应检测，能够快速、准确地识别BCR::ABL1+ALL的特异性脆弱性（即BCLXL依赖性），这一方法预测了临床前模型和临床案例中的治疗结局，有望成为一种个性化的精准诊断工具。其次，研究者明确鉴定出BCLXL是BCR::ABL1+ALL中一个有前景的治疗靶点。研究发现，BCR::ABL1信号不仅降低了BIM的表达，还特异性驱动了BIM与BCLXL的优先结合，这使得BCR::ABL1+细胞对BCLXL抑制剂A1331852高度敏感。值得注意的是，TKI和地塞米松能通过上调BIM表达，进一步增强癌细胞对BH3模拟物的敏感性，从而实现药物协同。尽管目前临床上缺乏可用的、安全的BCLXL抑制剂（主要因血小板减少等副作用），但研究者指出，通过使用Navitoclax、脉冲式给药方案或开发血小板保护性的BCLXL靶向降解剂，可能克服这些毒性挑战。该研究为开发以BCLXL为靶点、联合TKI、地塞米松及免疫疗法的、无化疗的BCR::ABL1+ALL精准治疗方案奠定了坚实的机制和临床前基础，为解决这一高危白血病的治疗难题提供了新思路和新工具。
