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Enregistrement W4417020817 · doi:10.1182/blood-2025-5281

Targeting ABCD1 inhibits peroxisomal fatty acid oxidation to selectively eliminate Acute Myeloid Leukemia cells

2025· article· en· W4417020817 sur OpenAlexaff
Ekaterina Parfenova, Nikolina Vrdoljak, Drake Mosca, Juan J. Aristizabal‐Henao, Michael A. Kiebish, Mark D. Minden, Paul A. Spagnuolo

Notice bibliographique

RevueBlood · 2025
Typearticle
Langueen
DomaineBiochemistry, Genetics and Molecular Biology
ThématiquePeroxisome Proliferator-Activated Receptors
Établissements canadiensToronto Public HealthUniversity of Guelph
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésPeroxisomeMyeloid leukemiaPeroxisomal disorderLeukemiaMyeloidHaematopoiesisClonogenic assayBeta oxidationMitochondrion

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Abstract Acute myeloid leukemia (AML) is a devastating hematological malignancy driven by a strong reliance on fatty acid oxidation (FAO) for disease maintenance and chemotherapy resistance. FAO occurs in both mitochondria and peroxisomes, with peroxisomes specializing in the metabolism of very-long-chain fatty acids (VLCFAs, ≥20 carbons). VLCFAs are imported into peroxisomes via ATP-binding cassette subfamily D transporters, primarily ABCD1. Inside the peroxisomal matrix, VLCFAs are shortened into long- and medium-chain acyl-CoAs, generating acetyl-CoA that supports mitochondrial FAO (mFAO) and lipid biosynthesis. Although mFAO inhibition is well-studied as an anti-cancer strategy, pharmacological targeting of peroxisomal FAO (pFAO) remains unexplored, largely due to the scarcity of specific inhibitors (i.e., no existing agent target ABCD1). Importantly, direct pFAO inhibition in AML has never been investigated. To examine the role of peroxisomes in AML, transcriptomic analyses of publicly available databases (GSE42519, GSE13159) showed significant dysregulation of peroxisomal genes in AML blasts versus healthy hematopoietic stem cells. Notably, ABCD1 was consistently upregulated, and this pattern was validated at the mRNA and protein levels in patient-derived AML (n=4) and normal cells (n=3). Functional assays confirmed that endogenous pFAO activity was significantly higher in AML-derived peroxisomes compared to normal peripheral blood mononuclear cells (n=10, p<0.05), demonstrating increased peroxisomal activity in leukemia over normal cells. As a genetic approach to assess the functional role of ABCD1 on AML growth in vitro and in vivo, lentivirus-mediated shRNA generated three different AML cell lines lacking ABCD1. ABCD1 knockdown suppressed pFAO, reduced cell proliferation, and decreased clonogenic growth in vitro. Moreover, immunocompromised mice injected with ABCD1 knockdown cells lived significantly longer compared to those injected with isotype control cells (31 vs. 25 days, p<0.05). To recapitulate these effects biochemically, a novel ABCD1 inhibitor was discovered. A systematic screening approach identified eicosenol, a 20-carbon fatty alcohol, as a pFAO inhibitor that selectively reduced AML cell viability in vitro and in vivo. Eicosenol specifically accumulated in peroxisomes and bound selectively to ABCD1 leading to reduced ABCD1 protein expression, decreased pFAO and death of patient-derived AML but not normal cells; ABCD1 knockdown cells were resistant to eicosenol. In mouse leukemia models, eicosenol (300mg/kg/week) extended survival (Log-rank Mantel-Cox test, p<0.05) and decreased engraftment of patient-derived AML cells (300-400mg/kg/week, two different patient IDs, p<0.05) with no effect on engraftment of normal hematopoietic cells. To confirm in vivo targeting, cellular thermal shift assays demonstrated a shift in ABCD1 protein melting temperature only in mice treated with eicosenol. To further determine the mechanisms of selective toxicity, lipidomic analysis following genetic and pharmacologic inhibition of ABCD1 was performed. ABCD1 inhibition caused accumulation of toxic VLCFAs alongside depletion of essential long-chain fatty acids such as palmitate, disrupting lipid homeostasis and inducing lipotoxicity. Remarkably, supplementation with palmitate rescued AML cell viability by replenishing the pool of critical lipids depleted following ABCD1 inhibition. By contrast, normal hematopoietic cells maintained their viability upon pFAO inhibition by compensating through upregulated glycolysis, as confirmed by increased glucose uptake measurements. In summary, ABCD1 and pFAO are critical metabolic vulnerabilities in AML. Genetic and pharmacological inhibition of ABCD1 inhibits pFAO, disrupts VLCFA metabolism, induces toxic lipid accumulation, and selectively impairs AML, but not normal, cell survival. These findings establish, for the first time, ABCD1 as a peroxisome-specific metabolic vulnerability in AML and pFAO inhibition as a viable anti-AML strategy.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Expérimental (laboratoire) · Signal consensuel: Expérimental (laboratoire)
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,003
Score d'incertitude au seuil0,009

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,000
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0000,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0030,001

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,005
Tête enseignante GPT0,227
Écart entre enseignants0,223 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeExpérimental (laboratoire)
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations0
Publié2025
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