HMGB1调控白血病细胞自噬的分子机制及结构基础

自噬与肿瘤细胞的生存死亡密切相关，成为白血病研究的新热点。项目组首次报道高迁移率族蛋白1（HMGB1）参与了儿童白血病的发病，是白血病的重要致病基因。近期我们又发现诱导白血病细胞自噬的同时，伴有HMGB1移位和释放；且HMGB1基因沉默显著抑制白血病细胞自噬发生，并增加化疗药物的敏感性等。本项目在上述研究基础上，提出HMGB1调控白血病自噬，进而影响白血病细胞生存和死亡的假说。针对上述假说，本项目拟采用基因转染、RNA干扰、免疫共沉淀、突变体构建和分析、Western blot、流式细胞技术、电镜分析、激光共聚焦图像分析、ELISA、线粒体呼吸链酶复合物活性分析等先进研究手段，进一步深入系统的探讨内源性和外源性HMGB1调控人白血病细胞自噬的分子机制和结构基础。开展本项目可望揭示HMGB1在白血病中的作用机制，为自噬的研究开辟新的领域，为寻找儿童白血病治疗药物和手段提供新的思路与实验线索。

为了阐明HMGB1调控白血病细胞自噬的分子机制及结构基础，通过一系列的研究方法，首先探讨了HMGB1特异性参与了儿童白血病发病，并初步提出了HMGB1是儿童急性白血病一个重要致病基因；研究发现外源性HMGB1在化疗药物处理后的白血病细胞血清中高表达，增加HMGB1表达促进了白血病细胞自噬的发生，外源性HMGB1调控自噬的分子机制可能与PI3K–MEK–ERK信号通路相关；此外，项目组研究了内源性HMGB1与白血病自噬的关系，发现内源性HMGB1在儿童急性白血病初治和复发患儿骨髓单个核中高表达，与儿童急性白血病的病程密切相关，阐明了内源性HMGB1调控自噬可能与PI3K-I/Akt/mTOR信号通路和增加JNK/ERK的转录活性相关，提出HMGB1是白血病治疗的新靶点。进一步对白血病自噬的研究中，项目组发现紫外线照射性相关基因（UVRAG）可以抑制BAX的N端结构域，通过调控UVRAG/BAX复合体影响的线粒体凋亡的发生。同时，项目组更深入的研究了自噬与白血病分化的关系，发现维甲酸、三氧化二砷等诱导的白血病自噬模型可以降解PML/RARа蛋白和促进早幼粒细胞的分化，其机制与p62/SQSTM1蛋白相关。最后，项目组在以上自噬机制研究基础上，探讨了microRNA-30a介导的自噬反应可以增强伊马替尼治疗慢性粒细胞性白血病的治疗活性，提出microRNA-30a介导的自噬可能是慢粒治疗的新靶点。