骨髓（BM）微环境支持白血病细胞的生存，并通过促进药物耐受性和抗性来影响它们对治疗药物的反应。因此，需要有新的治疗策略，以推翻接受药物治疗的患者的骨髓介导的AML细胞的保护。为了解决这个问题，我们使用了一种高通量的药物筛选方法来确定新的药物组合，以逆转原发性AML样本中基质诱导的针对BCL2拮抗剂venetoclax的细胞保护作用。
在单核细胞培养基（MCM，Promocell）或25%的HS-5基质细胞调节培养基加75%的RPMI培养基混合物（CM）中评估了从18个AML骨髓抽吸物或外周血样本中收集的单核细胞对一系列BCL2抑制剂和酪氨酸激酶抑制剂（TKI）的敏感性，以模拟细胞保护的骨髓条件。72小时后测量细胞存活率，并生成每种测试药物的剂量反应曲线。根据剂量反应曲线下的面积计算药物敏感性分数。在药物组合研究中，将单一药物（venetoclax、WEHI-539、ruxolitinib）以固定浓度同时加入AML细胞中，并在MCM或CM培养基中培养72小时。使用CellTiter-Glo检测法测量细胞活力。将AML患者细胞在MCM或CM中培养48小时后，用qPCR测量BCL2基因的表达。
在CM培养条件下培养原发性AML细胞导致对BCL2家族抑制剂的敏感性降低，这表明CM中的基质衍生因子促进了细胞保护。这种影响对选择性BCL2抑制剂venetoclax来说特别明显，在那里，CM诱导的敏感性丧失与BCL2表达的减少和BCL2L1表达的增加相一致。相反，与MCM培养条件相比，JAK抑制剂在CM中显示出更好的疗效。为了确定CM基质样条件对venetoclax的保护作用是否会减弱，使用在MCM或CM中培养的AML细胞对该药物与JAK1/2抑制剂ruxolitinib进行了联合测试。当对来自4名FLT3-ITD改变的患者的AML细胞进行测试时，我们发现ruxolitinib挽救了venetoclax在有CM存在的白血病细胞中的敏感性，并且两种药物的组合在这种情况下表现出协同效应。然而，在MCM条件下，这种组合活性并没有再现。由于发现CM能诱导BCL2L1的表达，venetoclax还与BCLXL特异性抑制剂WEHI-539联合测试。与ruxolitinib-venetoclax组合类似，在有CM的情况下，venetoclax和WEHI-539对白血病细胞具有协同活性。
通过应用功能性、基于药物的方法来了解微环境诱导的AML耐药性机制，我们发现选择性BCL2抑制剂venetoclax对AML细胞的活性在基于基质的条件下受到不利影响，而JAK抑制剂在这些条件下则表现出更高的疗效。我们的结果表明，基质细胞因子诱导AML细胞的JAK-STAT信号，导致BCL2L1表达增加，并推动对venetoclax的抗性。然而，用ruxolitinib阻断JAK1/2可以恢复AML细胞对venetoclax的敏感性。我们发现JAK1/2抑制剂（如ruxolitinib）可以与BCL2/BCLXL抑制剂协同作用，这表明临床上有用的联合治疗。
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