靶向 CCR5:马拉维若联合硼替佐米逆转多发性骨髓瘤耐药新策略 —— 基于 PI3K/AKT/RhoA 通路调控 M2 巨噬细胞极化机制研究

【字体: 时间:2025年02月16日 来源:Cell Division 2.8

编辑推荐:

  为解决多发性骨髓瘤(MM)耐药难题,桂林医学院附属医院研究人员开展 CCR5 拮抗剂 MVC 相关研究。结果显示 MVC 可增强硼替佐米敏感性。该研究为 MM 治疗提供新思路,强烈推荐科研读者阅读。

  
桂林医学院附属医院的研究人员 Huiye Yang、Yuchan He 等人在《Cell Division》期刊上发表了题为 “Maraviroc enhances Bortezomib sensitivity in multiple myeloma by inhibiting M2 macrophage polarization via PI3K/AKT/RhoA signaling pathway in macrophages” 的论文。该研究聚焦于多发性骨髓瘤(Multiple Myeloma,MM)这一血液系统恶性肿瘤领域,为探索新的治疗策略提供了重要依据,有望改善 MM 患者的预后情况。

研究背景


多发性骨髓瘤是骨髓微环境(Bone Marrow Microenvironment,BMME)中第二常见的血液系统恶性肿瘤,具有高度异质性和克隆进化的特点。尽管近年来蛋白酶体抑制剂、免疫调节药物等新兴疗法的出现使 MM 患者的预后有所改善,但耐药问题仍然导致疾病复发或难治。肿瘤微环境在 MM 的进展、抗肿瘤免疫和耐药中起着重要作用,其中骨髓免疫细胞与 MM 细胞的相互作用被认为是 MM 耐药和复发的主要原因之一。

巨噬细胞炎症蛋白 1-α(CCL3)及其受体 CCR1、CCR5 在 MM 的发展进程中发挥着重要作用,它们不仅能促进 MM 细胞增殖、调节破骨细胞分化,还与肿瘤细胞的耐药性相关。肿瘤相关巨噬细胞(Tumor-Associated Macrophages,TAMs)是肿瘤微环境中最丰富的免疫细胞类型,具有高度可塑性,分为 M1 型(具有抗肿瘤活性)和 M2 型(具有促肿瘤活性)。在 MM 的 BMME 中,TAMs 主要为 M2 型巨噬细胞,其数量会随着疾病进展而增加,可促进浆细胞增殖、血管生成,帮助 MM 细胞免疫逃逸,是影响 MM 患者预后的重要因素。因此,深入了解 MM 细胞与免疫细胞在 BMME 中的相互作用机制,对于开发新的治疗方法至关重要。

此前研究发现,CCR5 拮抗剂马拉维若(Maraviroc,MVC)在部分癌症治疗中展现出一定效果,然而其在 MM 中的作用尚不明确。本研究旨在探究 CCR5 拮抗剂 MVC 对 MM 中 M2 巨噬细胞极化的影响,以及能否增强硼替佐米(Bortezomib)的敏感性,为 MM 的治疗提供新的思路和策略。

研究方法


  1. 样本采集与处理:研究人员收集了 37 例 MM 患者和 15 例健康供体的骨髓样本。按照国际骨髓瘤工作组(IMWG)的国际分期系统对 MM 患者进行诊断和疾病评估。采集的骨髓样本和血液样本经过一系列标准化处理,如血浆分离、单核细胞分离、组织固定和石蜡包埋等,用于后续检测。
  2. 细胞实验:选用人 MM 细胞系 RPMI 8226、IM9 和人单核细胞系 THP-1 进行实验。通过慢病毒转导构建 CCL3 过表达(CCL3-OE)和敲低(shCCL3)的 RPMI 8226 细胞系;利用脂质体转染法将针对 CCR5 的小干扰 RNA(siRNA)转染至 THP-1 细胞,敲低 CCR5 表达。细胞培养在含有 10% 胎牛血清、青霉素和链霉素的 RPMI 1640 培养基中,置于 37℃、5% CO?的培养箱中培养。
  3. 体内实验:建立 NOD/SCID 小鼠的 MM 细胞异种移植模型,将 RPMI 8226、RPMI 8226/shCCL3 或 RPMI 8226/CCL3-OE 细胞皮下注射到小鼠前肢。待肿瘤形成后,将小鼠随机分组,分别给予硼替佐米(0.5mg/kg,每周两次,共 1 周)、马拉维若(100mg/kg,连续腹腔注射 4 天)或生理盐水处理,观察肿瘤体积变化。实验结束后,对肿瘤组织进行免疫组化(IHC)染色分析。
  4. 检测方法:采用酶联免疫吸附试验(ELISA)检测 CCL3 和 CCR5 的表达水平;实时定量逆转录聚合酶链反应(qRT-PCR)分析相关基因的 mRNA 表达;蛋白质免疫印迹法(Western blotting)检测 PI3K/AKT/RhoA 信号通路相关蛋白的磷酸化水平;流式细胞术检测巨噬细胞的极化状态和细胞凋亡率;利用生物信息学分析筛选差异表达基因,并进行京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路富集分析。

研究结果


  1. MM 患者骨髓中 CCL3/CCR5 表达升高与 M2 巨噬细胞极化相关:通过对 MM 患者和健康供体的骨髓样本检测发现,MM 患者骨髓血浆中 CCL3 和 CCR5 水平显著高于健康个体,且二者表达呈正相关。同时,MM 患者骨髓中性粒细胞和石蜡包埋骨髓组织样本中,CCL3 mRNA 相对表达和 M2 巨噬细胞 CD206 表达评分均显著高于健康供体,CCL3 表达与 CD206? M2 巨噬细胞亚群也呈正相关。这表明 CCL3/CCR5 和 M2 巨噬细胞极化与 MM 的疾病进展相关。
  2. MM 细胞通过自分泌 CCL3 促进巨噬细胞向 M2 极化:检测 MM 细胞系和 THP-1 细胞培养上清中 CCL3 和 CCR5 的蛋白水平,发现 MM 细胞系中 CCL3 水平较高,而 THP-1 细胞分泌较高水平的 CCR5。将 CCL3 过表达或敲低的 RPMI 8226 细胞与 PMA 刺激的 THP-1 巨噬细胞共培养,结果显示 CCL3 过表达组 M2 巨噬细胞数量显著增加,CCL3 敲低组则减少,说明 MM 细胞高表达的 CCL3 可促进骨髓中巨噬细胞向 M2 极化。
  3. CCL3 通过 CCR5 受体促进巨噬细胞向 M2 极化:利用 siRNA 敲低 THP-1 细胞中 CCR5 表达,再与 CCL3-OE RPMI 8226 细胞共培养,发现 CCR5 下调显著减弱了 CCL3-OE MM 细胞促进巨噬细胞向 M2 极化的能力。使用 CCR5 抑制剂 MVC 处理后,同样明显削弱了 CCL3 促进 M2 极化的作用,进一步证实 CCL3 通过 CCR5 受体促进巨噬细胞向 M2 极化。
  4. CCL3/CCR5 通过激活 PI3K/AKT/RhoA 通路诱导 M2 巨噬细胞极化:对转录组测序数据进行 KEGG 富集分析,发现 AGE-RAGE 信号通路被激活,其中 PI3K/AKT/mTOR 信号通路可能参与 M2 巨噬细胞极化过程,RhoA 作为 AKT 的下游靶基因,在调节巨噬细胞极性中发挥作用。通过对共培养体系中巨噬细胞 PI3K/AKT/RhoA 表达水平分析,发现与 CCL3-OE 细胞共培养的 THP-1 来源的 M2 巨噬细胞中,p-PI3K、p-AKT 和 p-RhoA 水平较高;使用 PI3K 抑制剂林普利塞或 CCR5 抑制剂 MVC 处理后,这些蛋白的磷酸化水平降低,证实 CCL3/CCR5 通过激活 PI3K/AKT/RhoA 通路促进 M2 巨噬细胞极化。
  5. M2 巨噬细胞促进 MM 细胞存活、增殖并保护其免受硼替佐米诱导的凋亡:将 THP-1 来源的 M2 巨噬细胞与 RPMI 8226 细胞共培养,结果显示 M2 巨噬细胞显著促进 RPMI 8226 细胞增殖、抑制其凋亡,并保护 RPMI 8226 细胞免受硼替佐米诱导的凋亡。在加入 MVC 处理后,硼替佐米诱导的 RPMI 8226 细胞凋亡明显增加,表明 CCR5 阻断可增强 M2 巨噬细胞诱导的 MM 细胞对硼替佐米的敏感性。
  6. CCL3 - CCR5 阻断联合硼替佐米抑制小鼠模型中 M2 巨噬细胞极化和 MM 进展:在小鼠异种移植模型中,接种 CCL3-OE RPMI 8226 细胞的小鼠肿瘤体积显著大于接种 CCL3-NC 或 sh-CCL3 细胞的小鼠。单独使用 MVC 治疗对肿瘤体积影响不显著,硼替佐米可减小肿瘤体积,而 MVC 和硼替佐米联合治疗减小肿瘤体积的效果最明显。IHC 染色结果显示,CCL3-OE 组肿瘤组织中 CD206 阳性巨噬细胞百分比高于其他组,而 MVC、硼替佐米单独或联合处理均可降低其百分比,其中联合处理降低最为显著。这表明 MM 细胞通过分泌 CCL3 招募巨噬细胞向 M2 极化,CCR5 抑制剂 MVC 可增强硼替佐米的治疗敏感性。

研究结论与讨论


本研究表明,MM 细胞分泌的 CCL3 通过自分泌和旁分泌信号,与 CCR5 结合,激活 PI3K/AKT/RhoA 信号通路,促进 M2 巨噬细胞极化,进而增强 MM 细胞的增殖能力、抑制其凋亡,并降低对硼替佐米的敏感性,最终促进 MM 的疾病进展。而 CCR5 拮抗剂 MVC 可抑制 M2 巨噬细胞极化,在体外实验和小鼠异种移植模型中均能增强硼替佐米的敏感性,为 MM 的治疗提供了一种有前景的联合治疗策略。

在 MM 的发展过程中,肿瘤细胞与免疫细胞在 BMME 中的相互作用十分关键,M2 巨噬细胞在其中起到了促进疾病进展和导致耐药的不良作用。CCL3 和 CCR5 在这一过程中扮演着重要角色,它们的相互作用不仅影响巨噬细胞的极化,还与肿瘤细胞的多种生物学行为相关。尽管本研究使用 CD206 作为 M2 巨噬细胞的常用标记,但单一标记存在局限性,未来研究可采用多种标记或功能检测方法,更准确地鉴定巨噬细胞的极化状态。

CCR5 作为一种广泛表达于多种细胞表面的七跨膜 G 蛋白偶联受体,在肿瘤微环境中参与多种生物学过程。在 MM 中,其表达增加可导致白细胞趋化、免疫抑制和肿瘤细胞的迁移浸润。研究发现阻断 CCL3 - CCR5 通路能够抑制巨噬细胞向 M2 极化,这为 MM 治疗提供了新的靶点。此外,M2 巨噬细胞在促进肿瘤细胞增殖、抑制凋亡和降低药物敏感性方面的作用,提示靶向抑制巨噬细胞极化可能成为 MM 治疗的有效策略。虽然本研究在体外细胞实验和小鼠模型中取得了较好的结果,但未来还需在硼替佐米耐药细胞系中进一步验证,并对比其他蛋白酶体抑制剂(如卡非佐米)与硼替佐米在调节肿瘤微环境机制上的异同。

马拉维若原本是用于治疗 HIV 感染的药物,如今在癌症治疗领域展现出潜在价值。本研究发现其与硼替佐米联合使用,可显著缩小肿瘤体积,这得益于二者在抑制肿瘤增殖和促进凋亡方面的协同作用。不过,将 MVC 用于 MM 治疗仍需进一步研究,包括评估其潜在毒性、确定在 MM 患者中的合适剂量,以及深入分析其对免疫微环境的影响,以便更好地将研究成果转化到临床应用中,为 MM 患者带来新的希望。

相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 急聘职位
  • 高薪职位

知名企业招聘

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号