多发性骨髓瘤发病中促血管新生细胞因子的作用

叶丽综述李晓明，黄纯兰审校

(1.西南医科大学，四川泸州646000；2.西南医科大学附属医院血液内科，四川泸州646000)

多发性骨髓瘤发病中促血管新生细胞因子的作用

叶丽1综述李晓明2，黄纯兰2审校

(1.西南医科大学，四川泸州646000；2.西南医科大学附属医院血液内科，四川泸州646000)

血管新生(angiogenesis)是胚胎形成和创伤愈合过程中的一个重要生理过程，同时也发生在肿瘤、缺血缺氧性疾病、免疫反应和炎症等病理过程中。血管新生对多发性骨髓瘤(multiple myeloma，MM)中肿瘤细胞的生长、浸润与转移起着十分重要的作用，而这一基本生理过程是由一系列细胞因子通过各种途径共同促进其发生发展的。本文就多发性骨髓瘤中影响血管新生的相关细胞因子的研究进展进行探讨。

多发性骨髓瘤；血管新生；细胞因子

多发性骨髓瘤(multiple myeloma，MM)是一种浆细胞单克隆恶性增生性疾病，其基本病理改变是由于B淋巴细胞受到致病因素刺激后发生恶性分化而导致正常骨髓被大量恶性浆细胞所取代。该病目前年发病率为1.3～5/10万，超过血液系统恶性疾病总发病率的10%，全部恶性肿瘤的1%，占血液系统恶性疾病发病率第二位。该病好发于中老年人，中位发病年龄为57～63岁，故预期该病发病率可能随着我国社会老龄化进程而进一步上升。由于骨髓瘤细胞增殖比例低、耐药性高，极易出现复发，导致临床治疗困难，现有数据统计可知MM老年患者的中位生存期约为3年，因此，现急需寻找新的治疗策略以求突破当前困境。

1 血管内皮细胞生长因子（vascular endothelial growth factors，VEGF)

VEGF是由两系相对量为24 000碱性糖蛋白单链的同源二聚体组成的蛋白质，能促进血管内皮细胞生成[1]，其基因位点位于6p21.3染色体，含有8个外显子及7个内含子。VEGF主要通过与血管内皮细胞高亲和力受体相结合而发挥作用[2]，其受体按结构可划分为VEGFR1(FLT1)、VEGFR2(FLK1/KDR)和VEGFR3，VEGFR1(FLT1）、VEGFR2(FLK1/KDR)主要表达于血管表面，VEGFR3则表达于淋巴管上，三者均属于酪氨酸激酶受体(PTKR)家族成员[3]。通过与受体结合，VEGF在体内对内皮细胞发挥多种生物学功能：①增加血管大分子的通透性；②通过影响相关信号通路，诱导内皮细胞表达间质胶原酶、尿激酶样蛋白以及组织血浆酶原活剂，改变细胞间紧密连接稳态；③作为内皮细胞的选择性促分裂原，VEGF可强烈地促进血管内皮细胞的增殖、分裂和迁移；④VEGF可作用于临近的血管内皮细胞，激活并磷酸化受体内区的酪氨酸激酶，促进新生血管形成。实验研究显示，通过基因敲除技术敲除VEGFRl和VEGFR2受体后，会直接导致鼠胚胎发育障碍，而单独VGFR2缺失可导致成血管细胞不能进一步分化成为内皮细胞。同时，有实验研究敲除VEGF的单一等位基因后，发现基因缺失模型小鼠很少甚至不发生血管增生[4]。这些研究都证实了VEGF在血管发生中有着不可或缺的重要地位。在初诊的MM中，骨髓微血管生成程度是骨髓恶性克隆程度的生物学指标，对预测MM患者的预后有一定作用[5]，Babarovic等[6]研究发现VEGF在MM早期发展阶段对诱导血管生成有着重要作用。李国杰等[7]运用杂交免疫组化方法研究证实VEGF在MM患者中存在高表达，并且微血管密度(MVD)在VEGF阳性组中明显高于VEGF阴性组。以上研究表明了VEGF在MM中起着关键作用。

2 缺氧诱导因子(hypoxia inducible factor-l，HIF-1)

HIF-l是由α和β两个亚基组成的异二聚体，最早发现是调节细胞内氧平衡的重要因子。HIF-1α在蛋白水平的表达为氧依赖性，常氧条件下HIF-1α在蛋白酶体中被降解，缺氧条件下HIF-1α蛋白降解受到抑制，其稳定性明显提高。而HIF-1β可在组织和细胞中稳定表达，需与α亚基形成有活性的二聚体而发挥作用。在缺氧条件下，组织中HIF-1二聚体能够通过增强VEGF的转录活化、增加其mRNA转录稳定性、上调VEGF受体的表达而促进新生血管的形成[8]。人体的骨髓是一个相对密闭的微缺氧环境，骨髓瘤细胞在这种环境中，HIF-1二聚体对血管新生起到了重要作用。有学者利用RNA干扰技术沉默细胞系RPMI8226中的HIF-1α表达，发现细胞上清中的VEGF表达浓度明显降低，细胞VEGF靶基因明显下调[9]。由此可见HIF-1在MM中可通过上述机制发挥重要作用。

3 成纤维细胞生长因子（fibroblast growth factor，FGF）

FGF是由155～268个氨基酸组成的多肽，目前发现该家族总共有23名成员，研究最多的是酸性FGF (aFGF)和碱性FGF(bFGF)[10]。bFGF是一种能促细胞分裂的肝素结合蛋白，可以通过旁分泌或自分泌方式释放，对胚胎发育、血管内皮细胞分裂增殖、组织修复均有很强的促进活性。司志刚[11]选择研究了30例MM患者血清中的bFGF水平，结果发现MM患者血清中bFGF水平明显高于正常对照组，并且其表达水平与MM的临床分期密切相关，随着分期的进展，血清中bFGF水平不断上升；而在MM的有效治疗过程中，亦可以监测到血清bFGF水平下降[12]。

4 血小板源性生长因子(platelet derived growth factor，PDGF)

PDGF是一种多功能的细胞因子，以自分泌及旁分泌的方式，通过细胞表面受体介导的信号转导途径调控肿瘤、纤维化、动脉粥样硬化、创伤修复和血管新生等病理生理过程[13]。血小板、巨噬细胞、内皮细胞以及成纤维细胞均可以分泌PDGF。人类的PDGF基因定位于7号、2号、4号和11号染色体[14]，由PDGF-A、B、C、D四个基因位点编码的多肽链通过二硫键异构而成，包含PDGF-AA，PDGF-BB，PDGF-CC，PDGF-DD和PDGF-AB5种二聚体，主要有α和β两个亚单位。PDGF在血管新生方面的功能主要表现在：通过体外培养转染PDGF质粒，观察PDGF对人脐静脉内皮细胞EAHY926和主动脉血管平滑肌细胞T/G HA-VSMC的影响研究发现PDGF能促进内皮细胞、血管平滑肌细胞的增殖、分裂和迁移[15]。另有研究发现PDGF-BB是通过P13K/Akt信号通路发挥上述作用的[16]。毛细血管周细胞的连接是新生血管床稳定和成熟的关键，基因敲除PDGF-β或PDGFR-B，因会导致血管通透性增高和出血，导致围产期胚胎死亡。说明PDGF-B在毛细血管周细胞补充中具有重要作用[17]。一些研究中，血清PDGF-AB水平随着MM疾病的发展阶段显著升高，和骨髓微血管密度(MVD)之间存在明确的正相关关系，进一步证实PDGF-AB在MM中可调控VEGF的基因表达[18]，在骨髓血管新生的诱导过程中发挥着作用[19]。

5 表皮细胞生长因子(epidermalgrowth factor，EGF)

EGF位于人类4号染色体上，包含24个外显子和23个内含子[20]，是一种由血小板、巨噬细胞、单核细胞分泌的内分泌因子，其功能涉及肿瘤增殖、转移、凋亡、血管新生和创伤愈合。EGF受体包括4种：EGFR (HER1或ErbB1)、ErbB2(HER2/neu)、ErbB3(her3)和ErbB4(HER4)[21]，EGF可与特异性受体表皮生长因子(EGFR)结合，以此发挥调节细胞增殖、分化及血管生成的作用[22]。抗EGF抗体西妥昔单抗已进入治疗难治性或复发性MM的临床试验[23]。

6 转化生长因子-β(transforming growth factor beta，TGF-β)

在MM患者血清中，TGF—β1的水平较正常对照组有明显升高[24]。TGF-β属于生长因子超家族，具有调节创伤愈合、免疫调节和血管新生等功能。目前已知TGF-β在人体中有包括TGF-β1、TGF-β2、TGF-β3在内的3种亚型，TGF-β1是在人体中起主要作用的亚型，几乎体内各种来源组织细胞都能合成具有活性的TGF-β1，TGF-β1在体内首先被活化，然后需要与受体结合才能进一步发挥作用。TGF-β有4种受体：丝氨酸一苏氨酸受体Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和endoglin，其中endoglin受体主要表达于血管内皮细胞，与TGF-β1结合后进一步通过相关信号转导促进内皮细胞的增殖迁移。其次TGF-β还可以通过调节血管生成因子的分泌和细胞间粘附分子的表达而间接影响内皮细胞增殖。

7 白细胞介素(Interleukin，IL)

IL是由多种细胞产生的一大类细胞因子，目前至少发现38种，分别参与到机体多种生理、病理活动中。在IL家族中(IL-1、IL-6、IL-8、IL-15、IL-17、IL-18)IL-6主要由单核巨噬细胞、Th2细胞、血管内皮细胞产生并分泌，能促进B细胞增殖、分化，对抗体生成也有促进作用，还被证实具有刺激破骨细胞活性和骨髓造血的功能。在MM患者中，恶变的B细胞仍然能对IL-6发生应答，并且能自分泌IL-6，导致MM患者血清中IL-16水平明显升高，并与临床分期呈正相关[25]。同时研究发现IL-8可降解基底膜糖蛋白和细胞外基质成分，该功能是通过上调基质金属蛋白酶(MMP)-2得以实现的，这对促进血管新生和肿瘤细胞浸润迁移都有重要意义。

8 肝细胞生长因子(Hepatocyte growth factor，HGF)

HGF是在肝脏间质细胞中发现的分泌型细胞因子，其前体不具有活性，但Mukai等[26]在牛血清中发现了参与激活HGF的关键酶HGFA，该酶的主要功能就是激活前体HGF。HGF被激活后与特异性受体c-met结合，进一步发挥功能。研究发现，c-met受体主要分布在上皮细胞和内皮细胞，在正常情况下与HGF结合后可促进细胞分裂、上皮细胞迁移和血管新生，而异常的MET/HGF通路则参与包括MM在内的B细胞恶性肿瘤的发生发展。在Borset等[27]的研究中，MM患者HGF、MET的mRNA均存在高表达，且血清HGF水平是健康受试者的4倍。

9 其他

血管生长素(angiogenin，Ang)是一种分泌性的单链碱性蛋白质，属于核糖核酸酶超家族中的一员，广泛分布于并参与人体的内皮细胞激活、增生和迁移。Ang-2与MM血管生成过程有着强烈的联系，起着诱导内皮细胞增殖的作用，患者高血清水平的Ang-2往往提示预后不良[28]。肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor alpha，TNF-α)由活化的单核巨噬细胞产生，与感染、损伤修复、肿瘤以及免疫调节等人体多种病理生理过程有关。TNF-α作用于细胞基质后，可促进MM细胞粘附，并刺激其分泌IL-6。血清TNF-α的水平与浆细胞骨髓瘤(PCM)疾病分期呈正相关[29]。

在MM的发生、发展中，新生血管形成起着至关重要的作用，随着沙利度胺、硼替佐米、雷利度胺、脂质体阿霉素等新药的临床使用，MM患者的总体临床结局较前得到一定改善[30]，但仍存在许多临床治疗困难。如果能够探明血管新生细胞相关因子、详尽阐述这些因子的作用机制，以此找到抑制血管新生的靶点，发现新的治疗药物和方案，这将对逆转多发性骨髓瘤的进展起到积极的作用。

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10.3969/j.issn.1003-6350.2017.10.033

R733.3

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2016-06-13)

李晓明。E-mail：lxm6358@21cn.com