多发性骨髓瘤与骨髓微环境关系的研究进展

朱晶晶综述 王建勋审校

多发性骨髓瘤(multiple myeloma，MM)是浆细胞克隆性增殖的恶性肿瘤，为血液系统的第二大恶性肿瘤。肿瘤细胞在骨髓环境中处于优势地位，其局部微环境为肿瘤细胞的生存和增殖提供了良好的基础，同时保护MM细胞免受药物诱导的凋亡[1]。骨髓微环境中的重要细胞成分(基质细胞、破骨细胞、骨髓源性抑制细胞等)和非细胞成分(细胞因子和液体环境)[2]，对骨髓瘤的发生和发展具有重要作用，并影响疾病的临床表现和预后。

1 细胞成分

1.1 破骨细胞促进MM的免疫抑制

多发性骨髓瘤常伴随骨病的发生，骨髓内恶性MM细胞异常聚集，导致骨溶解性骨病[3]，溶骨性病变在70%～80%的诊断患者中被发现，并增加骨骼相关疾病发生的风险，通常需要手术或骨放射性治疗[4]。骨病严重影响着MM患者的生存和生活质量，其发生是因为破骨细胞的活性增强和成骨细胞活性受抑，都与骨髓微环境有密切关系[5-6]。

为探索破骨细胞的作用，安刚等[7]从同一健康人获得破骨细胞和CD8T淋巴细胞，按照有无破骨细胞，有无PDL1抑制剂，T淋巴细胞与KMS28-BM细胞系比例为10∶1和5∶1，将T淋巴细胞、MM细胞与破骨细胞共同培养，使用酶标仪检测释放出来LDH水平。结果显示，当T淋巴细胞与KMS28-BM细胞系比例为10时，在无破骨细胞条件下，有72.1%KMS28-BM细胞被杀死，而在有破骨细胞的条件下，仅有47.8% KMS28-BM细胞被杀死。T淋巴细胞/KMS28-BM为5时，无破骨细胞条件下，有34.9% KMS28-BM细胞的被杀死，而在有破骨细胞的条件下，仅有3.9% KMS28-BM细胞的被杀死，并且这种对MM的保护作用可以被PDL1抗体部分抵消。证实破骨细胞起到保护MM细胞以免受特异性细胞毒T淋巴细胞的杀伤，并且保护作用是通过抑制T淋巴细胞实现的。进一步研究破骨细胞对骨髓瘤保护机制，并切断这一过程，可能成为治疗的辅助方法。

1.2 基质细胞(BMSCs)促进MM细胞的增殖

骨髓瘤细胞和骨髓基质间的相互作用影响着MM的发生和发展。在骨髓微环境中，患者和正常人的BMSCs功能和表型都存在着一定的差异[8]。MM细胞与基质细胞结合后引发各种细胞因子的合成和分泌，细胞因子通过相关信号通路最终促进MM细胞的生存、生长和迁移，对骨病的发生产生影响[9]。

B细胞激活因子(BAFF)是一种B细胞生长因子，研究发现多发性骨髓瘤患者血清中游离BAFF比正常对照组高且较高的BAFF水平预示较短的生存期[10]。膜性BAFF(CD257)主要表达于MM患者BMSCs上[11]。张丹荔等[12]设计实验，首先通过流式细胞术检测12例MM患者和5例对照者BMSCs上的CD257的表达，结果：MM患者BMSCs上的CD257表达增高(P<0.05)。然后分别用MM患者、对照者条件培养基及无血清的DMEM培养基培养U266细胞，48 h后，用MTT法检测增殖情况，来自患者和对照者的培养基增强U266的增殖(P<0.05)，且MM患者BMSCs条件培养基较对照者有增强趋势[12]。BMSCs在骨髓微环境中促进骨髓瘤细胞的增殖，对其机制的进一步研究并阻断可为缓解疾病进程提供手段。

1.3 骨髓源性抑制细胞(MDSCs)加强免疫抑制

骨髓源抑制细胞(MDSC)是骨髓基质中一个重要的细胞类型，是不成熟髓细胞的异质群体，在癌症发展过程中积累。MDSC最重要的作用是通过其免疫抑制能力调节免疫系统，从而促进肿瘤的发展。除了免疫调节外，MDSC还通过分泌细胞因子和生长因子促进肿瘤血管生成和肿瘤生长[13]。

刘永华等[14]采用流式细胞术分析40例患者和40例对照者外周血表型为 CD33+/CD 11b+/CD15+/CD14-/HLA-DR-/lin的MDSCs比例，结果MM患者的MDSCs高度表达，为(8.40±2.15)%，显著高于健康者的(0.47±0.26)%。Zhou等[15]尝试消耗骨髓微环境中的MDSCs来抑制多发性骨髓瘤的发展。研究者用在体内外均可消耗MDSCs的去甲基化试剂地西他滨(DAC)，将小鼠骨髓瘤细胞系PMC11细胞和骨髓细胞分别按有无MDSCs或DAC在共培养5天，在无MDSCs或DAC处理条件下增殖率明显降低，细胞凋亡增多，且补充MDSCs可挽救DAC的抑制作用；在体内，采用DAC联合Gr1抗体，以MPC11荷瘤小鼠为模型进行治疗，对肿瘤组织T细胞浸润有促进作用，再给予MDSCs拮抗DAC疗效。Kim等[16]在5TMM模型中，证实了消耗MDSC与抗GR-1抗体或5-氟尿嘧啶联用可以减少患病小鼠的肿瘤负担，消耗肿瘤微环境中MDSCs，抑制骨髓瘤细胞的增殖，为改善MM的预后效果提供更多选择。

2 非细胞成分

2.1 双调蛋白(AREG)与MM

表皮生长因子受体(EGFR)可被包括双调节蛋白(AREG)在内的7种肽生长因子家族结合并激活。EGFR系统在细胞生理和病理过程中发挥作用，如增殖、分化和运动[17]。这种信号网络通过影响成骨细胞和破骨细胞在骨代谢中发挥重要作用[18]。Zhu等[19]在成骨细胞和骨髓巨噬细胞(成骨细胞的前体)的共培养物中，加入EGFR配体，可强烈刺激破骨细胞的形成。Stefania等[20]从骨髓瘤细胞株MM1S细胞株条件培养基和MM患者骨髓(BM)血浆中分离出外泌体，检测发现AREG在MM细胞外泌体中有特异性的富集，其下游AREGmRNA在小鼠单核巨噬细胞白血病细胞RAW264.7和CD14+细胞中的表达增加，导致前OC中EGFR的激活。在破骨细胞形成条件下，RAW 264.7细胞用MM1S细胞系外泌体(50 μg/ml)处理48 h，较与用AREG mAb处理48 h，前者EGFR磷酸化水平显著增高，并且加入抗AREGmAb可以逆转这种效应，使受阻的磷酸化再次激活。AREG等EGFR配体对破骨细胞形成的刺激作用，对具体作用通路的研究并阻断可为MM治疗提供新的治疗手段。

2.2 白细胞介素6 (IL-6)与MM

免疫系统的功能与骨骼的健康有很大关系，特别是炎症细胞因子对骨骼的稳态至关重要，分泌失调会对健康造成损害并引起相关并发症[21]。骨髓微环境中IL-6是细胞因子网络中重要组成成分之一，其功能为调节B淋巴细胞分化、增殖。研究发现IL-6表达异常对MM发病具有重要意义[22]。

王欢等[23]为探究IL-6等细胞因子在疾病发生发展中的作用，选择老年MM 患者及健康人员对照组各13例，检测骨髓中细胞因子的相对含量，结果显示MM 患者的骨髓IL-6水平(0.9743±0.1159)高于对照组(0.4297±0.0654) (P<0.05)。Alexandrakis等[24]测量46例MM患者的血清IL-6水平，IL-6在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ期和对照组中的平均浓度分别为(877±374)、(1220±308)、(1431±878)和(453±180)pg/ml，IL-6水平与MM的预后及进展相关。研究还证实IL-6/STAT3途径可增强MM中的VEGF促进血管生成[25]，IL-6/STAT3信号不仅能促进这些新的内皮细胞的生成，还能刺激Ras、Akt和MAPK通路，从而促进MM细胞的存活[26]。IL-6的水平在MM进程中的作用可以为疾病评估治疗，预测预后提供依据。

2.3 免疫抑制剂(PD-1)与MM

免疫检查点的治疗是肿瘤免疫治疗的一种重要方法。临床实验已证实免疫检查点抑制剂在肿瘤的治疗中是有效的。在众多免疫检查点抑制剂中，抗程序性死亡分子PD-1单克隆抗体应用比较多[27]。PD-1与配体PD-L1的结合可激活磷酸化酶，使T细胞受体发出的信号失活，从而抑制抗原驱动的活化[28]。

多发性骨髓瘤患者存在严重的免疫缺陷，且在骨髓微环境中也发现了PD-1和PD-L1的普遍表达[29]，推测PD-1可能也是使其免疫抑制的原因。Paiva等[30]检查77例新诊断的多发性骨髓瘤患者的骨髓单核细胞，发现PD-1配体PD-L1在骨髓瘤细胞中表达上调，Rosenblatt等[31]在骨髓瘤小鼠模型上应用PD-1单克隆抗体，PD-1抗体可显著抑制肿瘤的生长，且小鼠的生存率提高。临床上，单用PD-1抑制剂治疗产生了令人失望的结果，但与其他用于治疗多发性骨髓瘤的药物联用似乎是有希望的，临床试验正在进行中[32]。Jelinek[33]等采取PD-1单抗Pidilizumab 联合来那度胺的化疗方案，12名复发性MM患者中，ORR达33%，达SD的患者占33%，但PD-1和PD-L1抑制剂联合免疫调节剂治疗多发性骨髓瘤的安全性令人担忧，所以针对PD1/PD-L1治疗多发性骨髓瘤需要更多的思路，如调节多发性骨髓瘤中PD-L1的表达，更多的探索可以为多发性骨髓瘤提供新的方案。

综上所述，众多研究已经表明骨髓瘤细胞与骨髓微环境中成分之间的相互作用对多发性骨髓瘤发生与发展有着重要作用。骨髓微环境中的各种成分也互为支持，促进肿瘤细胞的免疫抑制为多发性骨髓瘤的治疗带来难度。探究骨髓微环境和骨髓瘤细胞之间的关系，可以为治疗多发性骨髓瘤新型药物的开发及治疗方案的选择提供新的思路及治疗标准。