多发性骨髓瘤 (MM) 是一种不太常见的恶性肿瘤。虽然曾被认为是一种主要发生在老年人身上的疾病，但之前的数据表明，年轻人的发病率有所增加。一般认为 MM 是骨髓 (BM) 浆细胞的恶性肿瘤，其病因知之甚少。近年来，BM 细胞组合中的分子靶点在 MM 的发病机制、治疗和预后中的作用得到了研究。
除骨髓瘤细胞外，BM 细胞还能够产生多种细胞因子和趋化因子，可以促进 MM 的发育和增殖。此外，之前的文献报道 MM 细胞的分化逆转主要归因于细胞因子，而这一过程的粘附相互作用仍不清楚。SDF-1 是一种趋化因子蛋白，在胚胎发生的许多过程中起着至关重要的作用。此外，SDF-1 在包括 MM 在内的一系列实体瘤和血液系统恶性肿瘤中具有促肿瘤和促转移作用。有趣的是，SDF-1/CXCR4 是 MM 归巢的关键调控因子，该通路的抑制剂被提议用于未来的临床试验以阻止 MM 进展。此外，异甘草素可以通过阻断白细胞介素6 (IL-6) 信号通路来抑制 MM 的发展，这可能是治疗 MM 的一种有前景的治疗选择。基于此，广西医科大学第一附属医院血液内科、广西医科大学的联合团队进行了研究，旨在探讨 SDF-1/CXCR4 与 IL-6 相互作用在 MM 化疗药物耐药性中的机制。该研究的细胞实验采用共培养的骨髓间充质干细胞（BMSCs）和 MM RPMI-8226 细胞，以分离的 RPMI-8226 细胞和 BMSCs 为对照。
该研究的第一个发现表明，与健康对照相比，MM 患者 BM 中 CXCR4 和 SDF-1α 的表达以及血浆中 IL-6 的表达均升高。趋化因子 CXCL12 (SDF-1) 主要与 CXCR4 结合，CXCR4 反过来可以通过多种信号通路诱导细胞内信号传导，通过这些通路，SDF-1/CXCR4 可调控细胞存活和/或增殖以及基因转录。此外，SDF-1/CXCR4 可调节细胞因子的分泌。
接下来，研究人员利用共培养实验评估了 SDF-1/CXCR4 与 IL-6 之间可能的关系。共培养 RPMI-8226 细胞和 BMSCs，使用分别培养的 RPMI-8226 细胞或 BMSCs 作为对照。培养 72h 后，观察到共培养的RPMI-8226 细胞和 BMSCs上清液中 SDF-1α 和 IL-6 的浓度显著增加。添加 SDF-1α 中和抗体（终浓度100 ng/ml）可导致 IL-6 表达降低，而 IL-6 中和抗体（终浓度10 μg/ml）可降低 SDF-1α 的表达（图1）。结果表明，MM 细胞与 BMSCs 共培养可增加 SDF-1α 和 IL-6 的表达，SDF-1α 阻断抗体可抑制 IL-6 的表达。
图1 SDF-1α 和 IL-6 在共培养的 RPMI-8226 细胞和 BMSCs 中的表达。
（a）在共培养的 RPMI-8226 细胞和 BMSCs 中，添加抗-SDF-1α 抗体导致 IL-6 表达降低；（b）SDF-1 在共培养的 RPMI-8226 细胞和 BMSCs 中的表达。
RPMI-8226 细胞与 BMSCs 共培养，然后在含有不同浓度阿霉素（0.1-2 μmol/L）的培养基中培养。MTT 结果表明，不同浓度的阿霉素对悬浮培养的 RPMI-8226 细胞有显著的杀伤作用，1 μmol/L 浓度的阿霉素对 RPMI-8226 细胞的杀伤作用最大。与悬浮培养 RPMI-8226 细胞相比，与 BMSCs 共培养的 RPMI-8226 细胞对阿霉素的敏感性较低（图2 a）。结果表明，MM 细胞与 BMSCs 的共培养增加了 MM 细胞的耐药性。
图2 BMSCs 与 RPMI-8226 细胞共培养对 RPMI-8226 细胞化疗敏感性和凋亡的影响。（a）不同浓度阿霉素处理的 RPMI-8226 细胞与共培养细胞的存活率；（c）不同浓度阿霉素处理的 RPMI-8226 细胞和共培养细胞的凋亡率。
将共培养的 RPMl-8226 细胞和 BMSCs 用阿霉素（1μmol/L）处理，FCM 分析细胞凋亡。结果表明，阿霉素处理后 RPMI-8226 细胞凋亡率高于单独处理的 RPMI-8226 细胞，且 RPM18226 与 BMSCs 共培养细胞的凋亡率降低。与阿霉素处理过的 RPMI-8226 细胞相比，RPMl8226 与 BMSCs 共培养用阿霉素处理后细胞凋亡率降低（图2 b、c）。结果表明 MM 细胞与 BMSCs 共培养显著抑制了阿霉素对MM细胞的凋亡诱导作用。
此外，该研究还证明了阿霉素可以诱导 RPM1-8226 细胞对 BMSCs 的粘附，而 SDF-1α 诱导的 IL-6 上调介导了粘附状态下 RPMI-8226 细胞的化学抗性以及 RPMI-8226 细胞凋亡的减少。最后，将 RPMl-8226 和 BMSCs 共培养，用或不用重组蛋白 SDF-1α 处理，以鉴定细胞中 PI3K 和 AKT 的蛋白表达和磷酸化水平的变化。结果表明，SDF-1α 处理可提高 PI3K 和 AKT 的磷酸化水平，但对 PI3K 和 AKT 的总蛋白无显著影响。此外，使用 P13K 抑制剂（Wortmarmin）来研究 P13K 活性的特异性抑制对 PI3K 和 AKT 的表达和磷酸化水平的影响。结果显示细胞内 PI3K 和 AKT 磷酸化水平降低，Wortmarmin 抑制 SDF-1α 诱导的 PI3K 和 AKT 磷酸化水平上调，但对总 PI3K 和 AKT 蛋白水平没有影响（图3 a）。通过 ELISA 研究 Wortmarmin 对 IL-6 的表达的影响，其结果表明，Wortmarmin 抑制 IL-6 的表达，抑制 SDF-1α 诱导的 IL-6 表达的上调（图3 b 、c）。这些结果表明 SDF-1α 可能通过激活 P13K/AKT 信号通路上调 IL-6 的表达。
总之，该研究发现了 SDF-1/CXCR4 和 IL-6 在调节细胞粘附能力方面的相互作用，并进一步探索了 MM 细胞化疗耐药性的可能机制。虽然最终机制仍有待确定，但提供了一个合理的假设，有利于 MM 患者对化疗的敏感性。参考文献：Liu Y, Liang HM, Lv YQ, Tang SM, Cheng P. Blockade of SDF-1/CXCR4 reduces adhesion-mediated chemoresistance of multiple myeloma cells via interacting with interleukin-6. J Cell Physiol. 2019 Nov;234(11):19702-19714. doi: 10.1002/jcp.28570. Epub 2019 Apr 5. PMID: 30953364.原文链接：https://pubmed-ncbi-nlm-nih-gov.proxy.library.carleton.ca/30953364/
小编旨在分享、学习、交流生物科学等领域的研究进展。如有侵权或引文不当请联系小编修正。如有任何的想法以及建议，欢迎联系小编。了解更多科研资讯欢迎关注公众号Naturethink!
标签：
