多發性骨髓瘤與骨髓微環境關系的研究進展

朱晶晶綜述 王建勛審校

多發性骨髓瘤(multiple myeloma，MM)是漿細胞克隆性增殖的惡性腫瘤，為血液系統的第二大惡性腫瘤。腫瘤細胞在骨髓環境中處于優勢地位，其局部微環境為腫瘤細胞的生存和增殖提供了良好的基礎，同時保護MM細胞免受藥物誘導的凋亡[1]。骨髓微環境中的重要細胞成分(基質細胞、破骨細胞、骨髓源性抑制細胞等)和非細胞成分(細胞因子和液體環境)[2]，對骨髓瘤的發生和發展具有重要作用，并影響疾病的臨床表現和預后。

1 細胞成分

1.1 破骨細胞促進MM的免疫抑制

多發性骨髓瘤常伴隨骨病的發生，骨髓內惡性MM細胞異常聚集，導致骨溶解性骨病[3]，溶骨性病變在70%～80%的診斷患者中被發現，并增加骨骼相關疾病發生的風險，通常需要手術或骨放射性治療[4]。骨病嚴重影響著MM患者的生存和生活質量，其發生是因為破骨細胞的活性增強和成骨細胞活性受抑，都與骨髓微環境有密切關系[5-6]。

為探索破骨細胞的作用，安剛等[7]從同一健康人獲得破骨細胞和CD8T淋巴細胞，按照有無破骨細胞，有無PDL1抑制劑，T淋巴細胞與KMS28-BM細胞系比例為10∶1和5∶1，將T淋巴細胞、MM細胞與破骨細胞共同培養，使用酶標儀檢測釋放出來LDH水平。結果顯示，當T淋巴細胞與KMS28-BM細胞系比例為10時，在無破骨細胞條件下，有72.1%KMS28-BM細胞被殺死，而在有破骨細胞的條件下，僅有47.8% KMS28-BM細胞被殺死。T淋巴細胞/KMS28-BM為5時，無破骨細胞條件下，有34.9% KMS28-BM細胞的被殺死，而在有破骨細胞的條件下，僅有3.9% KMS28-BM細胞的被殺死，并且這種對MM的保護作用可以被PDL1抗體部分抵消。證實破骨細胞起到保護MM細胞以免受特異性細胞毒T淋巴細胞的殺傷，并且保護作用是通過抑制T淋巴細胞實現的。進一步研究破骨細胞對骨髓瘤保護機制，并切斷這一過程，可能成為治療的輔助方法。

1.2 基質細胞(BMSCs)促進MM細胞的增殖

骨髓瘤細胞和骨髓基質間的相互作用影響著MM的發生和發展。在骨髓微環境中，患者和正常人的BMSCs功能和表型都存在著一定的差異[8]。MM細胞與基質細胞結合后引發各種細胞因子的合成和分泌，細胞因子通過相關信號通路最終促進MM細胞的生存、生長和遷移，對骨病的發生產生影響[9]。

B細胞激活因子(BAFF)是一種B細胞生長因子，研究發現多發性骨髓瘤患者血清中游離BAFF比正常對照組高且較高的BAFF水平預示較短的生存期[10]。膜性BAFF(CD257)主要表達于MM患者BMSCs上[11]。張丹荔等[12]設計實驗，首先通過流式細胞術檢測12例MM患者和5例對照者BMSCs上的CD257的表達，結果：MM患者BMSCs上的CD257表達增高(P<0.05)。然后分別用MM患者、對照者條件培養基及無血清的DMEM培養基培養U266細胞，48 h后，用MTT法檢測增殖情況，來自患者和對照者的培養基增強U266的增殖(P<0.05)，且MM患者BMSCs條件培養基較對照者有增強趨勢[12]。BMSCs在骨髓微環境中促進骨髓瘤細胞的增殖，對其機制的進一步研究并阻斷可為緩解疾病進程提供手段。

1.3 骨髓源性抑制細胞(MDSCs)加強免疫抑制

骨髓源抑制細胞(MDSC)是骨髓基質中一個重要的細胞類型，是不成熟髓細胞的異質群體，在癌癥發展過程中積累。MDSC最重要的作用是通過其免疫抑制能力調節免疫系統，從而促進腫瘤的發展。除了免疫調節外，MDSC還通過分泌細胞因子和生長因子促進腫瘤血管生成和腫瘤生長[13]。

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

2 非細胞成分

2.1 雙調蛋白(AREG)與MM

表皮生長因子受體(EGFR)可被包括雙調節蛋白(AREG)在內的7種肽生長因子家族結合并激活。EGFR系統在細胞生理和病理過程中發揮作用，如增殖、分化和運動[17]。這種信號網絡通過影響成骨細胞和破骨細胞在骨代謝中發揮重要作用[18]。Zhu等[19]在成骨細胞和骨髓巨噬細胞(成骨細胞的前體)的共培養物中，加入EGFR配體，可強烈刺激破骨細胞的形成。Stefania等[20]從骨髓瘤細胞株MM1S細胞株條件培養基和MM患者骨髓(BM)血漿中分離出外泌體，檢測發現AREG在MM細胞外泌體中有特異性的富集，其下游AREGmRNA在小鼠單核巨噬細胞白血病細胞RAW264.7和CD14+細胞中的表達增加，導致前OC中EGFR的激活。在破骨細胞形成條件下，RAW 264.7細胞用MM1S細胞系外泌體(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可以逆轉這種效應，使受阻的磷酸化再次激活。AREG等EGFR配體對破骨細胞形成的刺激作用，對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 白細胞介素6 (IL-6)與MM

免疫系統的功能與骨骼的健康有很大關系，特別是炎癥細胞因子對骨骼的穩態至關重要，分泌失調會對健康造成損害并引起相關并發癥[21]。骨髓微環境中IL-6是細胞因子網絡中重要組成成分之一，其功能為調節B淋巴細胞分化、增殖。研究發現IL-6表達異常對MM發病具有重要意義[22]。

王歡等[23]為探究IL-6等細胞因子在疾病發生發展中的作用，選擇老年MM 患者及健康人員對照組各13例，檢測骨髓中細胞因子的相對含量，結果顯示MM 患者的骨髓IL-6水平(0.9743±0.1159)高于對照組(0.4297±0.0654) (P<0.05)。Alexandrakis等[24]測量46例MM患者的血清IL-6水平，IL-6在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ期和對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的預后及進展相關。研究還證實IL-6/STAT3途徑可增強MM中的VEGF促進血管生成[25]，IL-6/STAT3信號不僅能促進這些新的內皮細胞的生成，還能刺激Ras、Akt和MAPK通路，從而促進MM細胞的存活[26]。IL-6的水平在MM進程中的作用可以為疾病評估治療，預測預后提供依據。

2.3 免疫抑制劑(PD-1)與MM

免疫檢查點的治療是腫瘤免疫治療的一種重要方法。臨床實驗已證實免疫檢查點抑制劑在腫瘤的治療中是有效的。在眾多免疫檢查點抑制劑中，抗程序性死亡分子PD-1單克隆抗體應用比較多[27]。PD-1與配體PD-L1的結合可激活磷酸化酶，使T細胞受體發出的信號失活，從而抑制抗原驅動的活化[28]。

多發性骨髓瘤患者存在嚴重的免疫缺陷，且在骨髓微環境中也發現了PD-1和PD-L1的普遍表達[29]，推測PD-1可能也是使其免疫抑制的原因。Paiva等[30]檢查77例新診斷的多發性骨髓瘤患者的骨髓單核細胞，發現PD-1配體PD-L1在骨髓瘤細胞中表達上調，Rosenblatt等[31]在骨髓瘤小鼠模型上應用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抑制劑治療產生了令人失望的結果，但與其他用于治療多發性骨髓瘤的藥物聯用似乎是有希望的，臨床試驗正在進行中[32]。Jelinek[33]等采取PD-1單抗Pidilizumab 聯合來那度胺的化療方案，12名復發性MM患者中，ORR達33%，達SD的患者占33%，但PD-1和PD-L1抑制劑聯合免疫調節劑治療多發性骨髓瘤的安全性令人擔憂，所以針對PD1/PD-L1治療多發性骨髓瘤需要更多的思路，如調節多發性骨髓瘤中PD-L1的表達，更多的探索可以為多發性骨髓瘤提供新的方案。

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