今天，我想和大家分享曼彻斯特大学英国癌症研究所在《自然》杂志《白血病》上发表的一篇文章，题目是“LSD1和mtorc1联合抑制素mll易位急性髓系白血病的临床前活性”。 该团队使用全基因组CRISPR-Cas9筛选将mTorC1信号识别为LSD1抑制的细胞增敏剂。 mtorc1信号转导RRAGA、MLS8、WDR24和LAMTOR 2氨基酸敏感臂的多个组分被鉴定为LSD1细胞抑制的敏化剂，为急性髓系白血病提供了新的研究方向。
背景：赖氨酸特异性去甲基化酶 1 （LSD 1，也称为 KDM 1A） 是急性髓系白血病 （AML） 以及某些实体恶性肿瘤的潜在靶标。 AML 的临床前研究表明，LSD 1 敲低或 LSD 1 药理学抑制通过 MLL 染色体易位促进 AML 细胞的分化。 目前，AML最有效的方法是联合用药。 为了解决这个问题，我们使用全基因组CRISPR-Cas9筛选方法来寻找最有效的AML靶点。 研究过程构建全基因组CRISPR筛选文库（靶向19,050个蛋白质编码基因和1864个microRNA前体基因的123,411个sgRNA）并转染到THP1 AML细胞系中，用于全基因组CRISPR筛选（通过模拟和OG-86（LSD1抑制剂：Oryzon Genomics，化合物86）然后，收集存活的细胞并用MISEQ测序，分析具有重要细胞功能的基因， 通过体外和小鼠的RNA测序验证了髓系细胞分化与LSD1和mTorc1联合药理抑制的协同激活作用。发现：1.人THP1 AML细胞中LSD1抑制基因和过敏原的筛选和鉴定THP 1 AML 细胞表现出 MLL 基因重排，并且在抑制 LSD 1 反应方面与原发患者中具有 MLL 易位的 MLL 细胞相似。 OG-86 是一种有效且特异性的反式胞嘧啶衍生物 LSD 1 抑制剂。 本文在存在和不存在OG-86的情况下，在全基因组范围内筛选人THP1 AML细胞的CRISPR-Cas9功能丧失，Mageck分析鉴定出7个高分候选基因，其中编码mTorc1信号转导多个正调控因子基因的靶点被耗尽，包括MLS8、Rraga、LaMtor2、WDR24和AKT1。 用OG-86 250 nM（红线）或DMSO（蓝线）联合不同浓度的MK 2206、PP 242或RAD 001处理THP 1 AML细胞，最终筛选出RAD0015um和OG-86 250 nm合并。
图 1：人 THP1 AML 细胞中 LSD1 抑制和 LSD 1 和 mTorc 1 联合药理学抑制的遗传致敏剂鉴定2.LSD 1 和 MT0RC 1 联合药理学抑制的体外分析
用 DMSO、OG-86 （250 nM）、RAD 001 （40 nM） 或两者的组合处理 THP 1 AML 细胞 24 小时。 然后，进行转录组测序检测4个样本中的差异表达基因，发现OG-86 RAD 001处理的细胞与其他组存在显著差异，A组基因下调，与活跃的代谢有关，而B组基因上调，与免疫功能有关，并检测其存活率和表面标志物， 流式细胞术发现OG-86 RAD 001显示，OG86治疗组非白血病干细胞表面标志物的活性通过髓系快速分化程序（以细胞表面蛋白CD11B和CD86为标志）显著上调，进一步表明联合用药比单一治疗更能促进AML细胞的分化。
图2 抑制LSD 1和mTorc 1的组合药理学协同作用。
在体外激活骨髓分化。
3.LSD 1 和 MT0RC 1 联合药理抑制的体内分析
为了确定是否可以在体内观察到体外观察，我们用 DMSO、OG-86 （250 nM）、RAD001 （2 M） 和 DMSO 的组合共培养了 7 名患者的原代 MLL 易位急性髓系白血病细胞 7 天，然后注射到小鼠体内，14 周后通过口服强胃法与对照 （H2O）、RAD 001 （5 mg kg）、 OG-98（3 mg kg）和RAD 001（5 mg）。kg）和OG-98（3 mg kg）5 d，用免疫磁性菌株筛选小鼠骨髓中的人CD45+细胞，然后进行转录组测序，检测4个样本中差异表达的基因。通过联合抑制LSD1和mTorc1协同激活体内髓系分化程序，数据显示，处理后的OG-98 RAD 001细胞与其他组存在显著差异，通过重聚获得A组基因下调和B组基因上调，处理后的OG-98 RAD 001细胞中上调基因集的表达显著高于其他组。 THP 1 AML细胞上调的B组基因组与原发性AML细胞异种移植合并**存在显著重叠，这些基因包含对单核细胞巨噬细胞分化起重要作用的转录因子。 在ML易位细胞系和原代样品的体外和体内分析中，LSD 1和mTorc 1的组合抑制诱导的单核细胞巨噬细胞分化过程的协同上调。 
图3 抑制LSD 1和mTorc 1的组合药理学协同作用。
激活体内骨髓分化。
4.LSD1 和 mTorc1 的联合抑制会损害原代 AML 细胞的体内克隆活性
为了验证LSD1和mTorC1联合抑制的潜在临床方案：促进微小残留病灶后残留克隆性AML细胞分化的可行性，将负荷较小的原代AML细胞转移到NSG小鼠中，并在使用药物**3周后发现小鼠在4周后对RAD001 og-98组合的耐受性良好， **最后重量无显著差异。通过**细胞和克隆试验评估移植人AML细胞的功能潜力，发现OG-98减少了移植的AML细胞数量，而RAD001降低了移植细胞的克隆活性。 与所有其他组相比，OG-98 RAD001联合治疗组的骨髓移植克隆性AML细胞显著减少。 因此，在ML易位细胞系和原代样品的体外和体内分析中，抑制伴随药理学诱导的LSD 1和MTORC 1的单核细胞巨噬细胞分化程序。 单独使用OG-86对细胞生长的总体影响很小，而RAD 001显示出中等的抗增殖活性，并且这种组合再次显着地抑制细胞生长。
图4 LSD 1和mTorc 1联合药理抑制损害体内原代AML细胞的克隆活性结论
作者确定了 mTorC1 信号转导 RRAGA、MLS8、WDR24 和 LAMtor2 的氨基酸敏感臂的多种成分作为细胞抑制 LSD1 的敏化剂。 mtorc1 成分的下调或 mtorc1 的药理学抑制与 LSD1 抑制相结合，增强细胞系和原代细胞在体外和体内的分化。 因此，mTorC1 和 LSD1 抑制是 MLL 易位和 AML 增强分化的候选组合方法，可在早期临床试验中进行评估。 
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