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背景骨髓增生异常综合征(Myelodysplastic Syndrome,MDS)是一组来源于造血干细胞的髓系恶性肿瘤,其特征有骨髓细胞形态异常,无效造血导致血细胞减少,克隆不稳定和向急性髓系白血病转化的风险。MDS在65岁以上人群的发病率高达75-162/100000人口,是老年人群最常见的恶性血液病。异基因造血干细胞移植是使MDS患者长期缓解的唯一治疗方法,但只适用于一小部分患者。去甲基化药物可改善40%至60%患者的中位生存时间,但无法根除恶性克隆,维持疗效时间有限,一旦治疗失败,中位生存期不到6个月。对该类患者的治疗仍然面临着挑战。研究表明,BCL-2家族蛋白在MDS的疾病进展和化疗耐药中发挥着重要作用,因此选择性BCL-2抑制剂Venetoclax(ABT-199/GDC0199)有望使MDS患者获益。Venetoclax单药治疗对髓系恶性血液病患者疗效有限,且易产生耐药性,将Venetoclax与其他药物联合更有利于实现深度和持久的缓解。鉴于传统药物三氧化二砷(ATO)多靶点抗肿瘤的特性,以及临床上已验证的安全性,我们拟探究Venetoclax联合ATO在高危MDS的作用,为其将来在临床上的应用提供理论支持。目的探究选择性BCL-2抑制剂Venetoclax联合三氧化二砷(ATO)对高危MDS细胞的作用及联合效应,并进一步阐明联合用药的作用机制。方法将不同浓度的Venetoclax和三氧化二砷(ATO)单独及联合作用于高危MDS细胞系(MDS-L、SKM-1、MOLM-13)以及高危MDS原代病人细胞,采用MTS法检测其对细胞增殖的抑制作用,使用Calcu Syn软件计算联合指数(CI)。采用流式细胞术检测药物对细胞凋亡、线粒体膜电位以及线粒体内ROS水平的影响。收集单药及联合药物作用后的细胞,并用Western Blot验证药物作用后凋亡相关蛋白、细胞增殖相关信号通路蛋白的改变。使用双尾t检验或多组ANOVA进行生物测定的统计分析。P<0.05即认为有统计学差异。结果1.Venetoclax与ATO联合可明显协同抑制高危MDS细胞系MDS-L、SKM-1、MOLM-13细胞以及高危MDS原代病人细胞的增殖,诱导细胞凋亡。2.ATO通过增加Venetoclax诱导的线粒体膜电位下降和ROS产生发挥协同促凋亡作用。3.ATO通过抑制AKT的磷酸化,激活GSK-3β促进MCL-1的降解,发挥协同抗肿瘤作用。结论本研究中,我们发现BCL-2抑制剂Venetoclax与ATO联合应用可明显协同抑制高危MDS细胞系MDS-L、SKM-1、MOLM-13细胞的增殖,诱导细胞凋亡。两药联合在高危MDS原代病人细胞中也表现出协同抑制作用。进一步探究其机制发现一方面Venetoclax与ATO共同作用于线粒体,诱导线粒体膜电位下降,使细胞凋亡阈值下降,同时促进线粒体ROS产生,协同诱发MDS细胞的凋亡;另一方面,ATO通过抑制AKT的磷酸化,使GSK-3β去磷酸化而活化,活化的GSK-3β磷酸化抗凋亡蛋白MCL-1的Ser159位点,使MCL-1被蛋白酶体降解,发挥协同抗肿瘤效应。