▲ Volasertib (T6019，CAS: 755038-65-4)的化学结构式

Volasertib (T6019)，CAS: 755038-65-4 是一种针对Polo样激酶（PLK）家族的高亲和力小分子抑制剂，对PLK1最为敏感（IC50：0.87 nM），并抑制PLK2/PLK3（IC50分别为5/56 nM）。PLK1主导G2/M转变与有丝分裂推进，促进Cyclin B–CDK1激活（经由Cdc25C并抑制Wee1/Myt1），协调中心体成熟、双极纺锤体装配、动粒-微管连接及APC/C按时激活。Volasertib通过抑制PLK1催化活性，阻断上述磷酸化事件，强化纺锤组装检查点信号，抑制APC/C介导的底物周转，使细胞滞留于有丝分裂并在持续失衡后进入凋亡，符合其“诱导有丝分裂停滞与凋亡”的表型特征[1,2]。其对PLK2/PLK3的抑制可与中心粒复制及应激通路相交，在特定模型中影响停滞与凋亡的幅度与动力学。

在PLK信号轴中，核心组分包括PLK1、Cyclin B–CDK1、Cdc25、Wee1/Myt1、中心体与动粒支架以及APC/C辅激活因子。正常信号驱动有序的入分裂、染色体集结与后期启动；Volasertib对PLK1的抑制使该流程在主轴早段受阻，难以满足纺锤检查点要求，APC/C无法如期激活，进而引发类中期停滞、纺锤异常或细胞分裂末期受阻，并激活后续凋亡程序[1,2]。作为研究工具，Volasertib可实现对PLK驱动节点的时序化“急性”干预，用于群体同步化、活细胞成像染色体动力学、量化检查点鲁棒性以及绘制PLK1依赖的磷酸化网络。洗脱实验有助解析底物依赖的先后次序；与微管稳态扰动剂、检查点激酶调控因子或复制应激诱发剂联合干预，可剖析PLK介导的分裂控制与DNA损伤应答（如ATR/CHK1、p53）之间的串扰，并揭示快速增殖系统的条件性依赖。由此，Volasertib成为解析有丝分裂控制、分裂紊乱后凋亡启动及PLK家族在分裂准确性与基因组稳态中作用的多功能化学探针。

■ 2. 文献分享
■ 2.1 Resistance to spindle inhibitors in glioblastoma depends on STAT3 and therapy induced senescence.

▲ 通过细胞形态学观察、Western blot及转录组测序分析证实，Volasertib耐药细胞呈现显著的细胞与核增大，并伴随STAT3（Y705/S727）和Src磷酸化水平上调2–3倍，EGFR表达及磷酸化增加4–5倍，同时富集STAT3、STAT5、TGFβ及EMT等相关通路，且耐药相关基因表达谱与其他纺锤体抑制剂高度重叠

Volasertib (T6019) 在本研究中被描述为抑制有丝分裂纺锤体的一个独立组分。研究报告显示，对 Volasertib 的耐受会产生一致的表型特征，包括共同上调近3000个基因，并伴随细胞质增大和细胞核多形性等形态学变化。作者还观察到交叉耐药：对 ispinesib 获得耐受的细胞同时对 Volasertib 表现出耐受，这提示多种纺锤体抑制剂之间存在共同的耐药机制。进一步地，研究者发现 BCL-xL 抑制剂 navitoclax 与每一种纺锤体抑制剂均表现出高度协同作用，其中包括 Volasertib，这与其观点相一致，即增强抗凋亡效应分子的转录对于耐药的 GBM 细胞存活至关重要。综合这些结果，Volasertib 被置于一类针对纺锤体的化合物之中，该类化合物在耐药后呈现共同的分子与形态学特征，并可通过与 navitoclax 的联合来加以利用。上述发现体现了 Volasertib 作用于有丝分裂机制、其耐药关联广泛的基因表达改变以及特定细胞形态，同时联合 navitoclax 在该类药物背景下可显著增强效应。[3]

■ 2.2 Single-cell landscape of innate and acquired drug resistance in acute myeloid leukemia.

▲ 通过VEN敏感性分组中Volasertib敏感样本比例的卡方检验，以及Volasertib体外反应与PLK1表达的相关性分析，证实Volasertib的敏感性特征与特定分子表型显著关联。

Volasertib (T6019) 在本研究中被定义为靶向 PLK1 的抑制剂，并在外周样本的功能学筛选中显示出对去甲基化药物联合 venetoclax 抵抗背景的活性。具体而言，Volasertib 在 8 个 venetoclax 抵抗样本中有 6 个呈现“on-target”效应，且在 75% 的这类样本中观察到对 Volasertib 的敏感性。基于功能与转录组数据的整合分析，作者指出在 venetoclax 抵抗情境下出现了对 Volasertib 敏感性增加的趋势，提示该抵抗状态可能伴随可利用的脆弱性。这些结果表明 Volasertib 作为 PLK1 抑制剂在 venetoclax 抵抗样本中具有可测得的外周活性，并为结合分子特征开展进一步评估提供了依据。[4]

■ 3. 结语
Volasertib是一种针对Polo样激酶1（PLK1）的高效ATP竞争性抑制剂，关键作用于调控有丝分裂进程。通过抑制PLK1的催化活性，Volasertib阻断纺锤体组装、中心体成熟及APC/C激活等关键磷酸化事件，导致有丝分裂停滞并诱导细胞凋亡。文献显示，Volasertib能有效诱发有丝分裂灾难，其耐药性伴随广泛的基因表达变化和细胞形态学改变，尤其在胶质母细胞瘤中表现明显。与BCL-xL抑制剂navitoclax联合用药可显著增强疗效。此外，Volasertib在venetoclax抵抗的急性髓系白血病样本中展现出活性，提示PLK1高表达的耐药细胞存在脆弱性。未来研究应聚焦于Volasertib联合治疗策略的临床评估、耐药机制的深入解析及其在DNA损伤应答中的作用机制，以期最大化其抗癌潜力。

■ 4. Q&A
Q1: Volasertib通过何种机制诱导细胞有丝分裂停滞？
A1: Volasertib抑制PLK1催化活性，阻断中心体成熟、纺锤体组装及APC/C激活等关键磷酸化事件，导致有丝分裂停滞及随后的细胞凋亡。

Q2: 文献中胶质母细胞瘤对Volasertib的耐药表现有哪些特点？
A2: 胶质母细胞瘤对Volasertib的耐药表现为近3000个基因上调、细胞质增大及核多形性，同时对其他纺锤体抑制剂如ispinesib呈交叉耐药，且与BCL-xL抑制剂navitoclax联合用药显示高度协同效应。

■ 5. 参考文献
[1] Barr FA, Silljé HHW, Nigg EA. Polo-like kinases and cell cycle control. Nat Rev Mol Cell Biol. 2004;5(6):429-440.
[2] Strebhardt K, Ullrich A. Targeting polo-like kinase 1 for cancer therapy. Nat Rev Cancer. 2006;6(4):321-330.
[3] Zarco N, Dovas A, de Araujo Farias V, Nagaiah N, Haddock A, Sims P, et al.. Resistance to spindle inhibitors in glioblastoma depends on STAT3 and therapy induced senescence.. iScience. 2024;27(12):111311.
[4] Wegmann R, Bonilla X, Casanova R, Chevrier S, Coelho R, Esposito C, et al.. Single-cell landscape of innate and acquired drug resistance in acute myeloid leukemia.. Nature communications. 2024;15(1):9402.