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背景:鼻咽癌(NPC)是头颈部常见恶性肿瘤,放射治疗(以下简称放疗)是NPC主要治疗手段。放疗极易产生放疗抵抗,导致癌症转移和复发,严重降低患者生存质量,迫切需求研究NPC放疗抵抗的分子机制。目的:研究AKR1B10表达与NPC患者治疗效果及NPC细胞存活、凋亡、DNA损伤修复的关系,探讨AKR1B10表达对NPC放疗抵抗的影响及作用机制。方法:收集58例诊断为NPC并接受放疗病人的石蜡组织,其中包括30例放疗敏感患者组织和28例放疗抵抗患者组织,免疫组织化学实验检测AKR1B10表达与临床特征的关系。利用慢病毒系统导入或敲降AKR1B10,构建AKR1B10过表达细胞株或AKR1B10敲降的细胞株。用细胞克隆形成实验、流式AnnexinV-APC/7-AAD双染实验检测AKR1B10对细胞存活和凋亡的影响,同时蛋白免疫印迹(Western blot)检测凋亡蛋白Caspase3、PARP表达。细胞免疫荧光实验、中性彗星实验检测DNA双链断裂程度及Western blot实验检测细胞周期阻滞关键蛋白CHK1/2的表达。机制研究中,Western blot检测过表达细胞和对照组细胞IκBα、NF-κB p65变化和敲降细胞NF-κB p65的表达。ELISA实验检测过表达细胞、对照组细胞和敲降细胞FFA含量;提取细胞核蛋白和浆蛋白,Western blot检测MyD88、NF-κB p65蛋白表达;在外源性不加或加入FFA的条件下,Western blot检测对照组细胞和过表达检测TLR4、MyD88、NF-κB p65、p-NF-κB p65蛋白表达,在TLR4的抑制剂TAK-242和FFA联合情况下检测MyD88、NF-κB p65蛋白表达水平。同时体内裸鼠成瘤实验检测AKR1B10体内放射应答,探讨AKR1B10在NPC放疗抵抗中作用及分子机制。结果:AKR1B10在放疗抵抗患者中相对高表达,并与患者肿瘤浸润深度、临床分级、肿瘤分化相关。AKR1B10过表达增加细胞存活、减少细胞凋亡及凋亡蛋白的表达,同时AKR1B10过表达减少DNA损伤并加快DNA损伤修复,调控细胞周期相关蛋白CHK1表达变化。机制研究中发现,AKR1B10过表达细胞p-IκBα和p-NF-κB p65蛋白水平升高,敲降AKR1B10后p-NF-κB p65蛋白水平下降。进一步研究发现,AKR1B10过表达细胞中FFA含量更高,敲降后FFA含量下降。同时,过表达细胞株的细胞核内NF-κB p65蛋白水平更高,在FFA刺激细胞后,AKR1B10过表达细胞TLR4、MyD88、p-NF-κB p65检测到更高的表达,使用TLR4的抑制剂TAK-242处理后,这些蛋白表达水平下降,而在联用FFA刺激后,MyD88、p-NF-κB p65水平显示有一定的升高。体内裸鼠成瘤实验显示AKR1B10过表达细胞和放疗联合组的肿瘤体积增长速度明显高于对照细胞和放疗联合组,并检测到更高的γH2AX表达。AKR1B10在体内和体外促进NPC放疗抵抗。结论:1.AKR1B10在NPC放疗抵抗患者中相对高表达。2.AKR1B10增加放疗后NPC细胞存活、减少细胞凋亡及DNA损伤并通过调控细胞周期蛋白CHK1参与DNA损伤修复。3.AKR1B10通过促进FFA合成激活TLR4/NF-κB信号通路参与NPC放疗抵抗。