Терапевтические варианты при остром миелоидном лейкозе (ОМЛ) оставались неизменными в течение почти последних пяти десятилетий, с цитарабином (AraC) и антрациклинами в качестве краеугольного камня для лечения заболевания. Одной из проблем успеха терапии ОМЛ является устойчивость лейкемических стволовых клеток к химиотерапии, приводящая к рецидиву заболевания 1,2. Эпигенетическая регуляция играет жизненно важную роль в патогенезе рака и лекарственной устойчивости, и несколько эпигенетических факторов стали перспективными терапевтическими мишенями 3,4,5. Эпигенетические регуляторные механизмы влияют на пролиферацию и выживаемость при постоянном воздействии химиотерапевтических препаратов. Исследования в негематологических злокачественных новообразованиях показали, что небольшая часть клеток, которые преодолевают эффект препарата, подвергаются различным эпигенетическим модификациям, в результате чего выживаемость этих клетоксоставляет 6,7. Однако роль эпигенетических факторов в опосредовании приобретенной резистентности к цитарабину при ОМЛ не изучена.
Высокопроизводительный скрининг - это подход к открытию лекарств, который со временем приобрел глобальное значение и стал стандартным методом в различных аспектах для выявления потенциальных целей в клеточных механизмах, для профилирования путей и на молекулярном уровне 8,9. Концепция синтетической летальности включает в себя взаимодействие между двумя генами, где возмущение любого гена само по себе является жизнеспособным, но обоих генов одновременно приводит к потере жизнеспособности10. Использование синтетической летальности при лечении рака может помочь идентифицировать и механически охарактеризовать надежные синтетические летальные генетические взаимодействия11. Мы приняли комбинаторный подход высокопроизводительного скрининга шРНК с синтетической летальностью для выявления эпигенетических факторов, ответственных за приобретенную резистентность к цитарабину при ОМЛ.
Известно, что острые лейкозы, вызванные хромосомной транслокацией гена лейкемии смешанной линии (MLL или KMT2A), связаны с плохой выживаемостью у пациентов. Полученные химерные продукты перегруппировок генов MLL , то есть белки слияния MLL (MLL-FPs), могут трансформировать гемопоэтические стволовые /прогениторные клетки (HSPCs) в лейкемические бласты с участием нескольких эпигенетических факторов. Эти эпигенетические регуляторы представляют собой сложную сеть, которая диктует поддержание программы лейкемии и, следовательно, может формировать потенциальные терапевтические мишени. В этом контексте мы использовали клеточную линию MV4-11 (содержащую ген слияния MLL MLL-AF4 с мутацией FLT3-ITD; называемую MV4-11 P) для разработки приобретенной резистентной к цитарабину клеточной линии, называемой MV4-11 AraC R. Клеточная линия подвергалась воздействию увеличивающихся доз цитарабина с прерывистым восстановлением после медикаментозного лечения, известного как отпуск лекарств. Полумаксимальную ингибирующую концентрацию (IC50) оценивали с помощью анализа цитотоксичности in vitro .
Мы использовали объединенную эпигенетическую библиотеку шРНК (см. Таблицу материалов), управляемую промотором hEF1a с лентивирусной основой pZIP. Эта библиотека содержит шРНК, нацеленные на 407 эпигенетических факторов. Каждый фактор имеет 5-24 шРНК, в общей сложности 5 485 шРНК, включая пять нецелевых контрольных шРНК. Модифицированный каркас miR-30 "UltrmiR" оптимизирован для эффективного первичного биогенеза и экспрессии шРНК12,13.
Схема этого эксперимента проиллюстрирована на рисунке 1А. Текущий протокол фокусируется на скрининге РНКи с использованием библиотеки шРНК эпигенетического фактора в клеточной линии MV4-11 AraC R (рисунок 1B), клеточной линии суспензии. Этот протокол может быть использован для скрининга любой целевой библиотеки в любой лекарственно-устойчивой клеточной линии по своему выбору. Следует отметить, что протокол трансдукции будет отличаться для адгезивных клеток.