细胞外HMGB1与RAGE相互作用并促进急性白血病细胞的化疗耐药

背景：如今，儿童急性白血病（AL）预后良好，但部分患者因耐药而难治或复发。高迁移率族蛋白B1（HMGB1）已被证实在急性白血病化疗后通过上调自噬在耐药中发挥重要作用。然而，细胞外HMGB1如何作用于AL细胞并导致化疗耐药的机制仍不清楚。方法：采用CCK8检测化疗药物的毒性。ELISA检测HMGB1的释放。Western blot、mRFP-GFP-LC3腺病毒颗粒以及透射电子显微镜检测自噬流。Western blot和流式细胞术评估凋亡。qPCR和western blot检测药物外排蛋白的表达。慢病毒感染用于敲低RAGE。此外，采用T-ALL NOD/SCID小鼠异种移植模型观察抑制HMGB1/RAGE轴的效果。结果：我们发现细胞外HMGB1确实上调自噬，同时下调凋亡，主要通过与其受体晚期糖基化终末产物受体（RAGE）相互作用。通过RNA干扰抑制RAGE可减轻自噬水平并增强凋亡。此外，HMGB1/RAGE诱导的自噬与ERK1/2的激活和哺乳动物雷帕霉素靶蛋白（mTOR）磷酸化的降低有关，而HMGB1/RAGE以Bcl-2调控的方式限制凋亡，该过程由P53介导。另一方面，我们发现HMGB1/RAGE激活NF-κB通路，促进P-糖蛋白（P-gp）和多药耐药相关蛋白（MRP）的表达，两者均为ATP结合盒转运蛋白。在体内实验中，我们发现阻断HMGB1/RAGE轴在T-ALL小鼠中确实具有较轻的病理状况和更好的生存。结论：HMGB1/RAGE在化疗后耐药中发挥重要作用，主要通过调节自噬和凋亡以及促进P-gp和MRP等药物外排蛋白的表达。HMGB1/RAGE可能是治愈AL，特别是复发难治性AL的有前景的靶点。