多發(fā)性骨髓瘤與骨髓微環(huán)境關(guān)系的研究進(jìn)展

朱晶晶綜述 王建勛審校

多發(fā)性骨髓瘤(multiple myeloma，MM)是漿細(xì)胞克隆性增殖的惡性腫瘤，為血液系統(tǒng)的第二大惡性腫瘤。腫瘤細(xì)胞在骨髓環(huán)境中處于優(yōu)勢(shì)地位，其局部微環(huán)境為腫瘤細(xì)胞的生存和增殖提供了良好的基礎(chǔ)，同時(shí)保護(hù)MM細(xì)胞免受藥物誘導(dǎo)的凋亡[1]。骨髓微環(huán)境中的重要細(xì)胞成分(基質(zhì)細(xì)胞、破骨細(xì)胞、骨髓源性抑制細(xì)胞等)和非細(xì)胞成分(細(xì)胞因子和液體環(huán)境)[2]，對(duì)骨髓瘤的發(fā)生和發(fā)展具有重要作用，并影響疾病的臨床表現(xiàn)和預(yù)后。

1 細(xì)胞成分

1.1 破骨細(xì)胞促進(jìn)MM的免疫抑制

多發(fā)性骨髓瘤常伴隨骨病的發(fā)生，骨髓內(nèi)惡性MM細(xì)胞異常聚集，導(dǎo)致骨溶解性骨病[3]，溶骨性病變?cè)?0%～80%的診斷患者中被發(fā)現(xiàn)，并增加骨骼相關(guān)疾病發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)，通常需要手術(shù)或骨放射性治療[4]。骨病嚴(yán)重影響著MM患者的生存和生活質(zhì)量，其發(fā)生是因?yàn)槠乒羌?xì)胞的活性增強(qiáng)和成骨細(xì)胞活性受抑，都與骨髓微環(huán)境有密切關(guān)系[5-6]。

為探索破骨細(xì)胞的作用，安剛等[7]從同一健康人獲得破骨細(xì)胞和CD8T淋巴細(xì)胞，按照有無破骨細(xì)胞，有無PDL1抑制劑，T淋巴細(xì)胞與KMS28-BM細(xì)胞系比例為10∶1和5∶1，將T淋巴細(xì)胞、MM細(xì)胞與破骨細(xì)胞共同培養(yǎng)，使用酶標(biāo)儀檢測(cè)釋放出來LDH水平。結(jié)果顯示，當(dāng)T淋巴細(xì)胞與KMS28-BM細(xì)胞系比例為10時(shí)，在無破骨細(xì)胞條件下，有72.1%KMS28-BM細(xì)胞被殺死，而在有破骨細(xì)胞的條件下，僅有47.8% KMS28-BM細(xì)胞被殺死。T淋巴細(xì)胞/KMS28-BM為5時(shí)，無破骨細(xì)胞條件下，有34.9% KMS28-BM細(xì)胞的被殺死，而在有破骨細(xì)胞的條件下，僅有3.9% KMS28-BM細(xì)胞的被殺死，并且這種對(duì)MM的保護(hù)作用可以被PDL1抗體部分抵消。證實(shí)破骨細(xì)胞起到保護(hù)MM細(xì)胞以免受特異性細(xì)胞毒T淋巴細(xì)胞的殺傷，并且保護(hù)作用是通過抑制T淋巴細(xì)胞實(shí)現(xiàn)的。進(jìn)一步研究破骨細(xì)胞對(duì)骨髓瘤保護(hù)機(jī)制，并切斷這一過程，可能成為治療的輔助方法。

1.2 基質(zhì)細(xì)胞(BMSCs)促進(jìn)MM細(xì)胞的增殖

骨髓瘤細(xì)胞和骨髓基質(zhì)間的相互作用影響著MM的發(fā)生和發(fā)展。在骨髓微環(huán)境中，患者和正常人的BMSCs功能和表型都存在著一定的差異[8]。MM細(xì)胞與基質(zhì)細(xì)胞結(jié)合后引發(fā)各種細(xì)胞因子的合成和分泌，細(xì)胞因子通過相關(guān)信號(hào)通路最終促進(jìn)MM細(xì)胞的生存、生長和遷移，對(duì)骨病的發(fā)生產(chǎn)生影響[9]。

B細(xì)胞激活因子(BAFF)是一種B細(xì)胞生長因子，研究發(fā)現(xiàn)多發(fā)性骨髓瘤患者血清中游離BAFF比正常對(duì)照組高且較高的BAFF水平預(yù)示較短的生存期[10]。膜性BAFF(CD257)主要表達(dá)于MM患者BMSCs上[11]。張丹荔等[12]設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，首先通過流式細(xì)胞術(shù)檢測(cè)12例MM患者和5例對(duì)照者BMSCs上的CD257的表達(dá)，結(jié)果：MM患者BMSCs上的CD257表達(dá)增高(P<0.05)。然后分別用MM患者、對(duì)照者條件培養(yǎng)基及無血清的DMEM培養(yǎng)基培養(yǎng)U266細(xì)胞，48 h后，用MTT法檢測(cè)增殖情況，來自患者和對(duì)照者的培養(yǎng)基增強(qiáng)U266的增殖(P<0.05)，且MM患者BMSCs條件培養(yǎng)基較對(duì)照者有增強(qiáng)趨勢(shì)[12]。BMSCs在骨髓微環(huán)境中促進(jìn)骨髓瘤細(xì)胞的增殖，對(duì)其機(jī)制的進(jìn)一步研究并阻斷可為緩解疾病進(jìn)程提供手段。

1.3 骨髓源性抑制細(xì)胞(MDSCs)加強(qiáng)免疫抑制

骨髓源抑制細(xì)胞(MDSC)是骨髓基質(zhì)中一個(gè)重要的細(xì)胞類型，是不成熟髓細(xì)胞的異質(zhì)群體，在癌癥發(fā)展過程中積累。MDSC最重要的作用是通過其免疫抑制能力調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)，從而促進(jìn)腫瘤的發(fā)展。除了免疫調(diào)節(jié)外，MDSC還通過分泌細(xì)胞因子和生長因子促進(jìn)腫瘤血管生成和腫瘤生長[13]。

劉永華等[14]采用流式細(xì)胞術(shù)分析40例患者和40例對(duì)照者外周血表型為 CD33+/CD 11b+/CD15+/CD14-/HLA-DR-/lin的MDSCs比例，結(jié)果MM患者的MDSCs高度表達(dá)，為(8.40±2.15)%，顯著高于健康者的(0.47±0.26)%。Zhou等[15]嘗試消耗骨髓微環(huán)境中的MDSCs來抑制多發(fā)性骨髓瘤的發(fā)展。研究者用在體內(nèi)外均可消耗MDSCs的去甲基化試劑地西他濱(DAC)，將小鼠骨髓瘤細(xì)胞系PMC11細(xì)胞和骨髓細(xì)胞分別按有無MDSCs或DAC在共培養(yǎng)5天，在無MDSCs或DAC處理?xiàng)l件下增殖率明顯降低，細(xì)胞凋亡增多，且補(bǔ)充MDSCs可挽救DAC的抑制作用；在體內(nèi)，采用DAC聯(lián)合Gr1抗體，以MPC11荷瘤小鼠為模型進(jìn)行治療，對(duì)腫瘤組織T細(xì)胞浸潤有促進(jìn)作用，再給予MDSCs拮抗DAC療效。Kim等[16]在5TMM模型中，證實(shí)了消耗MDSC與抗GR-1抗體或5-氟尿嘧啶聯(lián)用可以減少患病小鼠的腫瘤負(fù)擔(dān)，消耗腫瘤微環(huán)境中MDSCs，抑制骨髓瘤細(xì)胞的增殖，為改善MM的預(yù)后效果提供更多選擇。

2 非細(xì)胞成分

2.1 雙調(diào)蛋白(AREG)與MM

表皮生長因子受體(EGFR)可被包括雙調(diào)節(jié)蛋白(AREG)在內(nèi)的7種肽生長因子家族結(jié)合并激活。EGFR系統(tǒng)在細(xì)胞生理和病理過程中發(fā)揮作用，如增殖、分化和運(yùn)動(dòng)[17]。這種信號(hào)網(wǎng)絡(luò)通過影響成骨細(xì)胞和破骨細(xì)胞在骨代謝中發(fā)揮重要作用[18]。Zhu等[19]在成骨細(xì)胞和骨髓巨噬細(xì)胞(成骨細(xì)胞的前體)的共培養(yǎng)物中，加入EGFR配體，可強(qiáng)烈刺激破骨細(xì)胞的形成。Stefania等[20]從骨髓瘤細(xì)胞株MM1S細(xì)胞株條件培養(yǎng)基和MM患者骨髓(BM)血漿中分離出外泌體，檢測(cè)發(fā)現(xiàn)AREG在MM細(xì)胞外泌體中有特異性的富集，其下游AREGmRNA在小鼠單核巨噬細(xì)胞白血病細(xì)胞RAW264.7和CD14+細(xì)胞中的表達(dá)增加，導(dǎo)致前OC中EGFR的激活。在破骨細(xì)胞形成條件下，RAW 264.7細(xì)胞用MM1S細(xì)胞系外泌體(50 μg/ml)處理48 h，較與用AREG mAb處理48 h，前者EGFR磷酸化水平顯著增高，并且加入抗AREGmAb可以逆轉(zhuǎn)這種效應(yīng)，使受阻的磷酸化再次激活。AREG等EGFR配體對(duì)破骨細(xì)胞形成的刺激作用，對(duì)具體作用通路的研究并阻斷可為MM治療提供新的治療手段。

2.2 白細(xì)胞介素6 (IL-6)與MM

免疫系統(tǒng)的功能與骨骼的健康有很大關(guān)系，特別是炎癥細(xì)胞因子對(duì)骨骼的穩(wěn)態(tài)至關(guān)重要，分泌失調(diào)會(huì)對(duì)健康造成損害并引起相關(guān)并發(fā)癥[21]。骨髓微環(huán)境中IL-6是細(xì)胞因子網(wǎng)絡(luò)中重要組成成分之一，其功能為調(diào)節(jié)B淋巴細(xì)胞分化、增殖。研究發(fā)現(xiàn)IL-6表達(dá)異常對(duì)MM發(fā)病具有重要意義[22]。

王歡等[23]為探究IL-6等細(xì)胞因子在疾病發(fā)生發(fā)展中的作用，選擇老年MM 患者及健康人員對(duì)照組各13例，檢測(cè)骨髓中細(xì)胞因子的相對(duì)含量，結(jié)果顯示MM 患者的骨髓IL-6水平(0.9743±0.1159)高于對(duì)照組(0.4297±0.0654) (P<0.05)。Alexandrakis等[24]測(cè)量46例MM患者的血清IL-6水平，IL-6在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ期和對(duì)照組中的平均濃度分別為(877±374)、(1220±308)、(1431±878)和(453±180)pg/ml，IL-6水平與MM的預(yù)后及進(jìn)展相關(guān)。研究還證實(shí)IL-6/STAT3途徑可增強(qiáng)MM中的VEGF促進(jìn)血管生成[25]，IL-6/STAT3信號(hào)不僅能促進(jìn)這些新的內(nèi)皮細(xì)胞的生成，還能刺激Ras、Akt和MAPK通路，從而促進(jìn)MM細(xì)胞的存活[26]。IL-6的水平在MM進(jìn)程中的作用可以為疾病評(píng)估治療，預(yù)測(cè)預(yù)后提供依據(jù)。

2.3 免疫抑制劑(PD-1)與MM

免疫檢查點(diǎn)的治療是腫瘤免疫治療的一種重要方法。臨床實(shí)驗(yàn)已證實(shí)免疫檢查點(diǎn)抑制劑在腫瘤的治療中是有效的。在眾多免疫檢查點(diǎn)抑制劑中，抗程序性死亡分子PD-1單克隆抗體應(yīng)用比較多[27]。PD-1與配體PD-L1的結(jié)合可激活磷酸化酶，使T細(xì)胞受體發(fā)出的信號(hào)失活，從而抑制抗原驅(qū)動(dòng)的活化[28]。

多發(fā)性骨髓瘤患者存在嚴(yán)重的免疫缺陷，且在骨髓微環(huán)境中也發(fā)現(xiàn)了PD-1和PD-L1的普遍表達(dá)[29]，推測(cè)PD-1可能也是使其免疫抑制的原因。Paiva等[30]檢查77例新診斷的多發(fā)性骨髓瘤患者的骨髓單核細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)PD-1配體PD-L1在骨髓瘤細(xì)胞中表達(dá)上調(diào)，Rosenblatt等[31]在骨髓瘤小鼠模型上應(yīng)用PD-1單克隆抗體，PD-1抗體可顯著抑制腫瘤的生長，且小鼠的生存率提高。臨床上，單用PD-1抑制劑治療產(chǎn)生了令人失望的結(jié)果，但與其他用于治療多發(fā)性骨髓瘤的藥物聯(lián)用似乎是有希望的，臨床試驗(yàn)正在進(jìn)行中[32]。Jelinek[33]等采取PD-1單抗Pidilizumab 聯(lián)合來那度胺的化療方案，12名復(fù)發(fā)性MM患者中，ORR達(dá)33%，達(dá)SD的患者占33%，但PD-1和PD-L1抑制劑聯(lián)合免疫調(diào)節(jié)劑治療多發(fā)性骨髓瘤的安全性令人擔(dān)憂，所以針對(duì)PD1/PD-L1治療多發(fā)性骨髓瘤需要更多的思路，如調(diào)節(jié)多發(fā)性骨髓瘤中PD-L1的表達(dá)，更多的探索可以為多發(fā)性骨髓瘤提供新的方案。

綜上所述，眾多研究已經(jīng)表明骨髓瘤細(xì)胞與骨髓微環(huán)境中成分之間的相互作用對(duì)多發(fā)性骨髓瘤發(fā)生與發(fā)展有著重要作用。骨髓微環(huán)境中的各種成分也互為支持，促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的免疫抑制為多發(fā)性骨髓瘤的治療帶來難度。探究骨髓微環(huán)境和骨髓瘤細(xì)胞之間的關(guān)系，可以為治療多發(fā)性骨髓瘤新型藥物的開發(fā)及治療方案的選擇提供新的思路及治療標(biāo)準(zhǔn)。