MSC 衍生的 MMP14：急性髓系白血病进展与耐药的 “幕后推手”

为探究骨髓间充质干细胞（MSCs）中 MMP14 对急性髓系白血病（AML）的影响，研究发现其促进 AML 进展和耐药，为治疗提供新靶点。

　　急性髓系白血病（AML）是一种严重的血液系统恶性肿瘤，在全球范围内，每年都有大量患者深受其害。当前，AML 的治疗面临诸多困境，其中白血病细胞的耐药问题尤为突出，这使得许多患者在接受化疗后，病情仍难以得到有效控制，复发风险居高不下，严重影响了患者的生存率和生活质量。肿瘤微环境在癌症进展和耐药中起着关键作用，而骨髓（BM）微环境更是 AML 细胞生长和存活的 “温床”。骨髓间充质干细胞（BMSCs）作为骨髓微环境的重要组成部分，对正常和恶性造血都有着重要调节作用。然而，BMSCs 在 AML 发生发展中的具体分子机制却如同迷雾一般，尚未被完全揭开。基质金属蛋白酶 14（MMP14）在多种肿瘤中高度表达，与肿瘤的炎症、侵袭和转移等密切相关，但在 AML 中，MSCs 来源的 MMP14 的调控机制和功能依旧是个谜。

为了攻克这些难题，武汉大学中南医院的研究人员开展了一系列深入研究。他们的研究成果发表在《Experimental Hematology & Oncology》杂志上，为 AML 的治疗带来了新的曙光。

在研究过程中，研究人员运用了多种先进的技术方法。首先，通过密度梯度离心法从 AML 患者和健康对照者的新鲜骨髓穿刺物中分离出 MSCs，并对其进行培养和鉴定。接着，利用 RNA 测序和蛋白质组学分析，筛选出 AML-MSCs 和健康供体来源的 MSCs（HD-MSCs）之间的差异表达基因和蛋白质。为了探究 MMP14 的功能，研究人员构建了慢病毒载体，采用 shRNA 干扰技术敲低 MMP14 的表达。此外，还进行了细胞增殖、凋亡和细胞周期分析，以及体内动物实验，建立了 AML 小鼠模型和患者来源的异种移植（PDX）模型，以评估 MMP14 对 AML 进展和化疗耐药性的影响 。

研究结果表明：

1. MMP14 是 AML-MSCs 支持白血病细胞生长的关键分子：研究人员将原代白血病细胞与 AML-MSCs 和 HD-MSCs 进行共培养，发现与 AML-MSCs 共培养的白血病细胞凋亡率更低，增殖率更高。通过转录组测序和蛋白质组学分析，发现了许多差异表达基因和蛋白质，经过整合分析和生存分析，确定 MMP14 在 AML-MSCs 中高表达，且与 AML 患者预后不良相关。
2. 敲低 MSC 来源的 MMP14 抑制 MSC 增殖并诱导细胞因子改变：利用 shRNA 抑制 MMP14 表达后，CFU-F 实验显示 MSCs 的集落形成能力下降，BrdU 实验表明细胞增殖速率降低，细胞周期分析发现 MSCs 处于 G₀期的比例增加。同时，与白血病细胞共培养后，PCR 检测发现 TGF-β₁、CXCL12、CXCL10、OPN 和 COX-2 等白血病进展相关基因的表达显著降低。
3. 敲低 MSC 来源的 MMP14 显著抑制 AML 体外进展：将 AML 细胞系 Kasumi-1 和 Molm-13 与转导 sh-MMP14 或 sh-NC 的 MSCs 共培养，发现 MMP14 敲低后，AML 细胞凋亡率增加，细胞周期中 G₀/G₁期细胞比例上升，S 期细胞比例下降，细胞增殖能力减弱。
4. 抑制 MSC 来源的 MMP14 延缓 AML 进展：在建立的 AML 小鼠模型中，敲低 MSCs 中的 MMP14 后，白血病小鼠的生存时间显著延长，肿瘤负荷降低，骨髓中白血病细胞和白血病干细胞（LSCs）的比例减少，LSCs 的凋亡细胞比例和 G₀期细胞比例增加。
5. MMP14 通过分泌 PGE2 激活 JAK-STAT 通路发挥作用：对与 MMP14 敲低和对照 MSCs 共培养的 Kasumi-1 细胞进行 RNA-seq 分析，KEGG 富集分析和 GSEA 分析表明 MMP14 敲低与 JAK-STAT 信号通路抑制相关。Western blotting 检测发现白血病细胞中 p-STAT3 和 p-STAT5 的表达下降，ELISA 检测发现 MMP14 敲低导致 MSCs 上清液和小鼠血清中 PGE2 水平降低。添加 PGE2 可逆转 MMP14 敲低对细胞增殖的抑制作用，证实 MMP14 通过分泌 PGE2 激活 JAK-STAT 通路促进 AML 进展。
6. MMP14 赋予 AML 细胞对阿糖胞苷（Ara-C）的耐药性：体内外实验表明，抑制 MSC 来源的 MMP14 可增强 Ara-C 对 AML 细胞的细胞毒性作用。联合使用 MMP14 抑制剂和 Ara-C，可显著降低白血病细胞的比例，延长小鼠生存时间，抑制 JAK-STAT 信号通路的激活。
7. 抑制 MMP14 可抑制 AML 患者原代白血病细胞的生长：将患者原代白血病细胞与 MMP14 敲低和对照 MSCs 共培养，发现 MMP14 敲低可增加原代白血病细胞的凋亡率，减少活细胞数量。在建立的 PDX 模型中，抑制 MMP14 表达可延长小鼠生存时间，降低白血病负担。

综上所述，该研究首次揭示了 MSC 来源的 MMP14 通过分泌 PGE2 激活 JAK-STAT 通路，促进 AML 细胞生长和化疗耐药，进而推动 AML 的进展。同时，MSC 来源的 MMP14 还能增强 MSC 的增殖和自我更新能力，并诱导细胞因子改变。这一研究成果为 AML 的治疗提供了新的潜在靶点，针对 MMP14 信号通路的干预策略有望成为抑制 AML 发展、提高 AML 患者对化疗敏感性的有效手段，为 AML 的临床治疗开辟新的方向，具有重要的理论意义和临床应用价值。