雄黄转化液抑制KG-1a来源的CD34+CD38-急性髓系白血病干细胞样表型及其与内质网—线粒体应激及线粒体自噬相关改变的关联

研究人员以KG-1a细胞富集的CD34+CD38-急性髓系白血病（AML）干细胞样细胞为体外模型，评估雄黄转化液（RTS）对其干性相关表型特征的抑制作用，并探讨其与内质网应激（ERS）、线粒体损伤及线粒体自噬相关改变的关系。结果显示，RTS降低CD34+CD38-细胞比例、集落形成能力及TIM3/HAVCR2表达，同时诱导细胞凋亡。转录组学分析提示RTS作用涉及内质网蛋白加工、未折叠蛋白反应、凋亡、自噬及线粒体自噬相关通路。RTS可升高细胞内Ca2+水平、活性氧（ROS）积累及线粒体膜电位去极化，激活PERK‑eIF2α‑ATF4‑CHOP信号通路，并引起PINK1/Parkin相关的线粒体自噬样标志物变化。药理学挽救实验表明，4‑苯基丁酸（4‑PBA）与Mdivi‑1可部分逆转RTS对干细胞样表型的抑制效应，支持上述通路的参与。

急性髓系白血病（AML）是一类异质性显著的恶性血液肿瘤，尽管现有化疗、靶向治疗及造血干细胞移植改善了部分患者的生存，复发仍是长期生存的主要障碍。复发被认为与治疗后残留的白血病干细胞（LSC）密切相关，这类细胞具有静止性、耐药性和自我更新能力，是微小残留病灶的重要来源。雄黄作为含砷矿物药，已在急性早幼粒细胞白血病（APL）治疗中取得显著疗效，但其对APL以外的AML及CD34⁺CD38^-LSC的作用尚不明确。传统雄黄制剂存在水溶性差、生物利用度低等问题，限制了其药理作用的稳定性与可控性。雄黄转化液（RTS）是通过氧化亚铁硫杆菌（Acidithiobacillus ferrooxidans）微生物浸出工艺制备的现代剂型，提升了可溶性砷含量、稳定性和生物利用度，并在前期研究中显示出比三氧化二砷更低的心脏毒性风险。研究人员在此基础上，将研究从增殖型AML细胞扩展至更具临床相关性的CD34⁺CD38^-干细胞样模型，旨在明确RTS对该群细胞的干性表型调控作用及其涉及的细胞器应激机制。该研究发表于《Journal of Ethnopharmacology》。

研究人员采用KG-1a细胞系富集CD34⁺CD38^-LSC样细胞，结合细胞活力检测、凋亡分析、细胞周期检测、流式细胞术测定表型比例、集落形成实验及TIM3/HAVCR2表达检测，辅以转录组测序、Ca²⁺浓度测定、ROS检测、线粒体膜电位检测、MDC染色、免疫印迹、RT‑qPCR、免疫荧光及透射电子显微镜等技术，并使用4‑PBA与Mdivi‑1进行药理学挽救实验。

结果

1. 1.
   表型抑制：RTS显著降低CD34⁺CD38^-细胞比例、集落形成能力和TIM3/HAVCR2表达，并诱导细胞凋亡。
2. 2.
   转录组变化：RNA‑seq提示RTS影响内质网蛋白加工、未折叠蛋白反应、凋亡、自噬及线粒体自噬相关通路。
3. 3.
   内质网应激：RTS增加胞内Ca²⁺水平，激活PERK‑eIF2α‑ATF4‑CHOP信号。
4. 4.
   线粒体损伤与自噬：RTS导致ROS积累、线粒体膜电位去极化，并上调PINK1/Parkin相关线粒体自噬标志物。
5. 5.
   药理学挽救：4‑PBA与Mdivi‑1可部分逆转RTS对LSC样表型的抑制，验证通路参与。

讨论与结论

研究人员认为，RTS通过诱发内质网应激和线粒体损伤，并驱动PINK1/Parkin相关的线粒体自噬，从而抑制CD34⁺CD38^-AML干细胞样表型。这一作用模式可能为非APL型AML的治疗提供新的策略，尤其是针对复发相关的LSC群体。研究同时提示，微生物转化的雄黄制剂在改善安全性和生物利用度的前提下，保留了传统砷剂的抗肿瘤活性，并可能通过多通路协同发挥效应。该成果为含砷中药现代化及AML干细胞靶向治疗提供了实验依据。