一种新型靛玉红 - 3 - 单肟衍生物 I3MV-8b 靶向 TRIM28 治疗多发性骨髓瘤的突破性研究

时间：2025年4月9日

来源：Biomarker Research

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为解决多发性骨髓瘤（MM）对蛋白酶体抑制剂（PIs）耐药问题，研究人员开展 I₃MV-8b 抗 MM 作用及机制研究。结果显示，I₃MV-8b 能抑制 MM 细胞增殖、诱导凋亡，靶向 TRIM28，为 MM 治疗提供新策略。

在血液系统疾病的治疗领域，多发性骨髓瘤（Multiple Myeloma，MM）一直是一个棘手的难题。它是第二常见的血液系统恶性肿瘤，其特征是恶性浆细胞浸润骨髓。尽管蛋白酶体抑制剂（Proteasome Inhibitors，PIs）在 MM 治疗中展现出一定疗效，然而，患者对 PIs 的固有和获得性耐药问题严重阻碍了治疗效果，使得寻找更有效的治疗方法迫在眉睫。

MM 细胞会大量产生副蛋白，这使得它们高度依赖细胞内的蛋白质降解机制，如泛素 - 蛋白酶体系统（Ubiquitin–Proteasome System，UPS）、自噬（Autophagy）和未折叠蛋白反应（Unfolded Protein Response，UPR）来维持细胞内环境的稳定。蛋白酶体作为 UPS 的核心组成部分，在细胞内蛋白质降解过程中发挥着关键作用，抑制蛋白酶体可诱导癌细胞死亡，PIs 也因此在 MM 治疗中得到应用。但 PIs 会引发聚泛素化蛋白积累，激活自噬，这反而有助于肿瘤细胞存活并产生耐药性。研究发现，抑制自噬能够增加 MM 细胞对 PIs 的敏感性并诱导其死亡，因此，同时抑制蛋白酶体和自噬通路成为了极具潜力的 MM 治疗策略。

中国医学科学院血液病医院等机构的研究人员针对这一问题展开了深入研究。他们合成了一种新型化合物 I₃MV-8b（后文简称 8b），它是在靛玉红 - 3 - 单肟（Indirubin-3-monoxime，I₃MO）的结构基础上，引入了组蛋白去乙酰化酶 6（Histone Deacetylase 6，HDAC6）抑制剂的部分，旨在探究其对 MM 细胞的潜在协同抗骨髓瘤作用。研究成果发表在《Biomarker Research》上。

研究人员开展此项研究用到的主要关键技术方法包括：利用 RNA 测序（RNA-seq）分析 8b 处理后 MM 细胞的基因表达变化，以及 TRIM28 敲低后的基因表达情况；通过染色质免疫沉淀测序（ChIP-seq）确定 TRIM28 与蛋白酶体基因启动子的结合情况；运用免疫沉淀 - 质谱（IP-MS）技术寻找与 TRIM28 相互作用的蛋白；还构建了肿瘤异种移植模型来评估 8b 在体内的治疗效果。

下面来看具体的研究结果：

I₃MO 与 HDAC6 抑制剂联合增强对 MM 的细胞毒性：研究发现 I₃MO 与 HDAC6 抑制剂 Tubacin 联合使用对 MM 细胞具有协同细胞毒性，即使在对硼替佐米（Bortezomib，BTZ）耐药的细胞系中也有效。在此基础上合成的 8b 对 MM 细胞系和患者原代样本均显示出显著的细胞毒性，能抑制 MM 细胞生长、诱导凋亡和细胞周期停滞，且对正常细胞无明显毒性。在小鼠模型中，8b 治疗显著减小了肿瘤体积，且未引起明显体重下降，展现出良好的耐受性和抗 MM 效果。
8b 有效抑制 MM 中的蛋白酶体活性：通过 RNA-seq 分析发现，8b 处理后，MM 细胞中多个蛋白酶体亚基表达下调，蛋白酶体相关通路显著下调。在 ARP1 和 U266 细胞系中，8b 处理后蛋白酶体的糜蛋白酶样（CT-L）、半胱天冬酶样（C-L）和胰蛋白酶样（T-L）活性均降低，表明 8b 可作为一种新型蛋白酶体抑制剂，通过下调蛋白酶体亚基抑制蛋白酶体活性，且作用方式与 BTZ 不同。
8b 通过破坏聚集体和自噬体形成抑制自噬：8b 能够剂量依赖性地抑制聚集体形成，其抑制作用依赖于对 HDAC6 的抑制。RNA-seq 数据显示 8b 下调自噬，实验表明 8b 处理会减少自噬体形成，而 I₃MO 和 Tubacin 单独处理对自噬体形成的影响不同，二者联合处理的效果与 8b 相似。
8b 协同增强蛋白酶体抑制剂的细胞毒性：8b 与 BTZ 联合使用，在体外实验中显著增强了 MM 细胞对 BTZ 诱导凋亡的敏感性，组合指数（CI）值小于 1.0，表明二者具有协同作用。在小鼠模型中，联合治疗也协同抑制了肿瘤生长，且 8b 抑制了 BTZ 诱导的自噬，这可能是其增强 PIs 细胞毒性的原因。
TRIM28 是 8b 的关键下游靶点：通过对 RNA-seq 数据的分析，发现 TRIM28 与蛋白酶体和自噬相关基因的相关性最强，8b 处理后，TRIM28 在 mRNA 和蛋白质水平均下调，且其启动子活性降低。临床数据显示，MM 患者中 TRIM28 高表达与不良预后相关，且随着疾病进展，TRIM28 表达逐渐增加，提示其可能参与介导对 PIs 治疗的耐药性。
TRIM28 作为蛋白酶体亚基表达的转录调节因子：敲低 TRIM28 后，MM 细胞中蛋白酶体和自噬通路均下调，蛋白酶体活性降低，K48 - 聚泛素化蛋白积累。免疫荧光和 ChIP-seq 实验证实 TRIM28 定位于细胞核，可结合多个蛋白酶体亚基编码基因的启动子区域，敲低 TRIM28 导致这些基因表达下调。此外，过表达 TRIM28 会降低 MM 细胞对 BTZ 和卡非佐米（Carfilzomib，CFZ）的敏感性，而敲低 TRIM28 则增强其敏感性，在体内实验中也得到了验证。
TRIM28 促进 14 - 3 - 3ζ 的泛素依赖性降解并增强 MM 中的自噬：敲低 TRIM28 会减少自噬体形成，而过表达则增加自噬体形成，表明 TRIM28 促进自噬。IP/MS 分析发现 14 - 3 - 3ζ 与 TRIM28 相互作用，Co-IP 实验进一步证实了这一点。14 - 3 - 3ζ 是自噬的负调节因子，TRIM28 可通过调节其泛素化修饰来下调其表达，从而增强自噬。此外，TRIM28 还影响细胞增殖、细胞周期、凋亡和 DNA 损伤修复等生物学过程。

综合研究结论和讨论部分，这项研究意义重大。新型化合物 I₃MV-8b 通过抑制蛋白酶体和自噬通路，展现出对 MM 细胞显著的细胞毒性，为 MM 治疗提供了一种有前景的新策略。同时，研究揭示了 TRIM28 在维持 MM 细胞蛋白质稳态中的关键作用，它作为 8b 的关键靶点，参与调节蛋白酶体和自噬通路，影响 MM 细胞对 PIs 的敏感性，有望成为 MM 治疗的新靶点。然而，对于 TRIM28 在 MM 中的作用机制仍有许多未知之处，例如它与其他相关蛋白的具体相互作用方式，以及如何更精准地靶向 TRIM28 进行治疗等，这些都为后续研究指明了方向。