急性髓性白血病(AML)是一种以造血细胞异常分化和克隆性增殖为特征的血液系统恶性肿瘤，25%-30%的急性髓系白血病 （AML） 患者存在 FMS 样酪氨酸激酶-3（FLT3）的内部串联重复突变（ITDs），并与不良预后相关。多种FLT3抑制剂已被批准用于治疗Flt3-ITD的AML患者, 然而，患者容易对FLT3 抑制剂产生耐药。2023年11月，来自同济大学和上海交通大学的研究者在Cell Reports Medicine（IF=14.3）上发表了题为“A combinatorial therapeutic approach to enhance FLT3-ITD AML treatment”的研究论文。作者采用来自华盈生物的CSP100 Plus磷酸化广谱筛选抗体芯片检测关键信号通路上蛋白的磷酸化和表达，进而发现p53的去泛素化和蛋白稳定性与Flt3抑制剂耐药之间有着密不可分的关系。

图1 抑制Flt3基因表达导致Flt3 ITD AML中的p53下调

作者敲除p53后发现奎扎替尼在MV4-11细胞中的IC50增加了（图2A），并且敲除p53的MV4-11细胞对奎扎替尼诱导的细胞凋亡更具抵抗力(图2B)，研究还证实了过表达野生型p53的而不是乙酰化缺陷突变体可以使这些细胞对奎扎替尼重新敏感（图2C）

作者发现奎扎替尼对p53 mRNA表达水平没有明显影响（图3A），于是用CHX实验证实抑制Flt3显著降低了p53蛋白的稳定性（图3B）。奎扎替尼抑制Flt3增加了p53的K48特异性泛素化，说明奎扎替尼可能是通过影响泛素-蛋白酶体途径来下调p53表达的。奎扎替尼和蛋白酶体抑制剂硼替佐米（Bortezomib）联合处理显著诱导细胞内p53蛋白表达，并降低原代Flt3-ITD AML细胞的细胞存活率和集落形成能力(图3D-3F)。说明抑制泛素-蛋白酶体途径可以恢复细胞内p53的表达和功能。

作者利用公共数据集分析了E3连接酶和去泛素酶在MV4-11细胞以及在Flt3被抑制后MLL-AF9和Flt3-ITD共表达的小鼠白血病细胞中的表达。只有5种去泛素酶(DUBS)-USP10、USP31、USP36、USP14和USP1在所有细胞中下调 (图4A)。其中只有USP10被报道使p53去泛素化，抑制Flt3可降低USP10蛋白和mRNA水平(图4B和4C)，蛋白酶体抑制剂硼替佐米能部分恢复USP10基因敲除细胞中p53的表达（图4D）。并且敲除USP10后，p53的K48特异性泛素化水平增加（图4E），USP10的过表达延长了p53的半衰期（图4F）。GSEA分析发现奎扎替尼处理后， MYC的下调最明显（图4G）。敲除MYC基因降低了USP10的表达（图4H）。而USP10的敲除完全取消了MYC过表达诱导的p53蛋白上调（图4I）。总之，MYC激活USP10使p53去泛素化，并促进其蛋白质稳定性。

图4 MYC/USP10信号对Flt3-ITD AML中p53泛素化和蛋白稳定性的调节

ong J, Chen X, Shen Y, Lei Y, Mu L, Wang Z, Xiang R, Gao W, Wang L, Wang L, Jiang J, Zhang W, Lu H, Dong Y, Ding Y, Zhu H, Hong D, Sun YE, Hu J, Liang A. A combinatorial therapeutic approach to enhance FLT3-ITD AML treatment. Cell Rep Med. 2023 ;4(11):101286.