急性髓系白血病（acute myeloid leukemia, AML）是最常见的急性白血病，其治疗现状仍不乐观，成人和儿童的存活率分别只有25%和65%。因此，急需找到新药来治疗这种致命性的疾病。AML的标准治疗方法是应用阿糖胞苷（cytosine arabinoside, Ara-C）和蒽环类抗生素如柔红霉素（daunorubicin, DNR）的联合化疗，这些药物可以在进行分裂的细胞中引起DNA损伤。然而，DNA损伤会通过激活细胞周期检验点而使细胞周期停滞，为细胞进行DNA修复提供时间并促进细胞存活。因此，细胞周期检验点的活化可能是AML治疗失败的潜在原因。检验点激酶1（checkpoint kinase1, CHK1）是个在DNA复制起始、复制叉稳定、同源重组修复、细胞周期进程和S以及G2/M细胞周期检验点中都起重要作用的蛋白激酶。在应答DNA损伤或复制压力时，CHK1会磷酸化CDC25磷酸酶，从而阻止CDK1/CDK2的活化，进而阻止细胞周期进程，这有利于细胞进行DNA修复而存活。另个重要的细胞周期检验点激酶是WEE1，它的主要功能是磷酸化CDK1和CDK2的第15位酪氨酸残基（Y15）而使它们失去活性，从而阻止细胞周期进程。因此，靶向这些细胞周期检验点激酶能干扰DNA损伤的修复，允许不可修复的DNA损伤累积并最终导致细胞的死亡。组蛋白去乙酰化酶（histone deacetylases, HDACs）是类能重塑染色质并且通过表观遗传学调节基因表达的关键酶类。与大多数抗癌药物样，临床前的研究表明，组蛋白去乙酰化酶抑制剂（histone deacetylase inhibitors, HDACIs）能够诱导肿瘤细胞的周期阻滞、分化和死亡，而对正常细胞的影响较小。然而，HDACIs在临床上的单药作用效果比较有限，所以现在有很多临床实验正在研究HDACIs与其它药物联合的抗肿瘤效果（NCT01242774、NCT01742793、NCT02061449和NCT02145715, clinicaltrials.gov）。早前我们课题组证明了帕比司他（panobinostat，目前最强的广谱HDACI，最近刚获得美国食品与药品管理局的批准用于治疗多发性骨髓瘤）能够下调AML细胞中的CHK1表达水平。据此，我们推测在AML细胞中用帕比司他联合WEE1抑制剂MK-1775会有协同抗AML作用。为了检验上述推断，我们首先检测了MK-1775（第个WEE1的高效选择性抑制剂）在AML细胞株及AML患者临床样本中的抗AML活性。我们通过体外MTT实验发现，无论是初诊或复发的AML临床样本都对MK-1775有相近的敏感性。而且，Ara-C耐药的HL-60细胞（HL-60/Ara-C）与母本HL-60细胞相比对MK-1775更加敏感，这为应用MK-1775治疗复发AML提供了进步的支持。有意思的是，AML临床样本中凡是带有t（15；17）染色体异位的要比不带t（15；17）染色体异位的对MK-1775更加敏感，并有显著性差异。无论在AML细胞株还是临床样本中，MK-1775都诱导了细胞死亡的发生，并伴随有CDK1和CDK2的第15位酪氨酸残基磷酸化水平的下降及DNA损伤的增加。时间进行曲线实验的结果表明，MK-1775处理细胞后能增加CHK1的磷酸化水平（导致CHK1的活化）和DNA损伤，而且这种增加是依赖于CDK活力的，因为CDK抑制剂Roscovitine能逆转这种现象，说明MK-1775通过活化CDK来杀伤AML细胞。随后我们证明，无论是在AML细胞株中还是在AML临床样本中，MK-1775与CHK1抑制剂LY2603618都有协同抗AML作用。接下来，我们检测了帕比司他在AML细胞株及临床样本中的活性及其与MK-1775联合抗AML的作用。我们发现，帕比司他无论是在初诊还是复发AML临床样本中都有几乎相同的药物活性。另外我们还发现，帕比司他与MK-1775的确能够协同引起AML细胞增殖阻滞和细胞死亡。帕比司他单独或与MK-1775联合都能够减少WEE1的蛋白表达水平，同时下调CHK1信号通路。通过慢病毒shRNA沉默CHK1，能显著增强AML细胞株对MK-1775的敏感性。与CHK1相似，沉默WEE1也显著增强了MK-1775和帕比司他引起的细胞死亡。综上所述，我们的研究结果证明了CHK1对MK-1775抗AML活性起关键作用，并指明CHK1活化是导致AML细胞对MK-1775耐药的个可能机制。另外，我们的研究强烈支持应用MK-1775治疗初诊和复发AML患者，尤其是带有（t15；17）染色体异位的患者。最后，我们的结果证明帕比司他与MK-1775具有协同抗AML作用，这种作用至少部分是通过下调CHK1和/或WEE1来实现的。这为临床开发帕比司他与MK-1775对AML的联合疗法提供了理论和实验依据。