综述:多发性骨髓瘤患者骨髓微环境中间充质基质细胞:一把双刃剑

【字体: 时间:2025年03月27日 来源:Cancer Cell International 5.3

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  这篇综述聚焦多发性骨髓瘤(MM)患者骨髓微环境中的间充质基质细胞(MSCs),深入探讨其在 MM 发展进程中的双重作用,涉及免疫调节、肿瘤血管生成、耐药性等关键方面,为 MM 治疗策略的优化提供了重要理论依据。

  ### 引言
间充质基质细胞(MSCs)位于骨髓微环境中,在多发性骨髓瘤(MM)的发病机制中起着关键作用,它具有双重性,既能促进也能抑制肿瘤进展。骨髓微环境包含多种细胞类型,对造血和 MM 进展至关重要,MM 细胞会破坏骨代谢平衡,而 MSCs 通过多种信号通路参与其中。

方法


通过对 PubMed、Scopus、Web of Science 和 Google scholar 数据库从建库到 2024 年 3 月进行全面检索,以 “Multiple myeloma”“Bone marrow mesenchymal stromal cells”“Myeloma progression” 为关键词,按照特定的纳入和排除标准筛选文献,由两名研究人员独立进行检索和筛选,意见分歧通过协商解决。

骨髓微环境细胞的代谢


成骨细胞(OBs)负责骨生成,破骨细胞(OCs)负责骨吸收,MM 中骨重塑机制失衡,导致溶骨性骨病变。骨细胞的能量代谢受 MM 微环境中代谢物可用性的影响,葡萄糖和谷氨酰胺(Gln)是 OBs 的重要能量底物。MM 细胞会限制 OBs 的形成,通过消耗 Gln 抑制其合成天冬酰胺,改变骨髓微环境中 Gln 和谷氨酸(Glu)的水平,影响 OBs 和 OCs 的分化。

MSCs 与肿瘤微环境(TME)中免疫细胞的相互作用


MSCs 通过分泌生物活性分子或直接与内皮细胞、癌细胞和免疫细胞相互作用,调节免疫细胞反应,具有抗炎、促炎或抗肿瘤作用。MSCs 存在多种亚群,包括幼稚 MSCs 和肿瘤来源的 MSCs(T-MSCs),它们在 TME 中的作用不同。MSCs 可调节巨噬细胞、自然杀伤细胞(NK 细胞)、树突状细胞(DCs)、T 细胞和 B 细胞等免疫细胞的功能,影响肿瘤进展,但在对 B 细胞的作用上存在争议。

MSCs 对 MM 细胞进展的促炎作用


MM 细胞与骨髓基质细胞相互作用,促进 MM 细胞增殖、归巢和存活,激活核因子 κB(NF-κB)信号通路,诱导白细胞介素 6(IL-6)等细胞因子的分泌。MSCs 还能促进巨噬细胞从 M1 向 M2 表型转变,抑制 NK 细胞、DCs 和 T 细胞的功能,促进肿瘤免疫逃逸和血管生成,然而 MSCs 在抑制或促进 MM 进展方面存在争议。

表观遗传机制对 MSCs 与 MM 细胞相互作用的影响


表观遗传调控包括 DNA 甲基化、组蛋白修饰和非编码 RNA(ncRNAs)等,在 MM 中,DNA 甲基化异常与肿瘤进展和骨异常相关。MM 患者的 MSCs 存在转录和蛋白质组学变化,抑制某些关键基因的表达。组蛋白去乙酰化酶(HDACs)等参与调控基因表达,HDAC 抑制剂可抑制肿瘤生长。ncRNAs 在 MM 中也发挥重要作用,MM 细胞可改变 MSCs 中某些微小 RNA(miRNAs)的表达,影响其分泌和分化。

MM 中 MSCs 对免疫检查点的抑制作用


免疫检查点是免疫系统的负调节因子,在 MM 中,免疫检查点的过度表达是肿瘤免疫逃逸的途径之一。程序性细胞死亡蛋白 1(PD-1)及其配体 PD-L1 的相互作用抑制 T 细胞功能,促进 MM 细胞免疫逃逸。研究表明,BMSCs 可抑制 PD-1/PD-L1 途径,为 MM 治疗提供了新策略。T 细胞免疫球蛋白和免疫受体酪氨酸抑制基序结构域(TIGIT)、细胞毒性 T 淋巴细胞相关蛋白 4(CTLA-4)等免疫检查点在 MM 中也有重要作用,阻断这些检查点可能改善 MM 患者的免疫反应。

MSCs 诱导 MM 的耐药性


MM 治疗面临耐药和复发问题,耐药机制包括内在和外在机制。外在机制涉及骨髓微环境,MSCs 与 MM 细胞相互作用,释放细胞因子和趋化因子,激活相关信号通路,抑制细胞凋亡,导致耐药。某些 miRNAs 和蛋白如 miR-21、P - 糖蛋白(P-gp)、高迁移率族蛋白 1(HMGB1)等在耐药过程中发挥重要作用。

MSCs 与 MM 的细胞衰老


细胞衰老在 MM 中具有双重作用,既能抑制肿瘤,又能通过衰老相关分泌表型(SASP)促进肿瘤进展。MM 细胞存在衰老症状,与免疫代谢异常和免疫衰老相关。MSCs 在 MM 的衰老和进展中起重要作用,通过与 TME 相互作用,影响肿瘤细胞行为。一些信号通路如 PI3K-AKT-mTOR 和 NF-κB 在 MSCs 与 MM 细胞的相互作用中起关键作用,靶向这些通路可能改善 MM 治疗效果。

MM 中 MSCs 的重编程


MM 骨病的治疗策略中,MSCs 可用于产生诱导多能干细胞(iPSC)。MM 细胞会阻止 MSCs 分化为成熟的 OBs,使其向脂肪细胞分化,且能重编程正常的骨髓脂肪细胞。MM-MSCs 具有异常的分泌谱和衰老特征,影响骨生成。MM 微环境的改变会导致 MSCs 重编程,促进肿瘤进展。

基于 MSCs 的治疗在 MM 中的伦理和治疗挑战


在 MM 的临床治疗中,对 MSCs 的治疗性操纵存在伦理挑战,MSCs 可能促进肿瘤生长,通过血管生成、免疫逃逸和细胞分化等机制增强肿瘤细胞的存活和增殖。基因修饰的 MSCs 存在潜在风险,如水平基因转移和恶性转化。因此,需要进行严格的临床前测试和监管,制定风险缓解策略,平衡治疗的益处和风险。

未来展望和关键问题


未来针对 MSCs 的治疗策略为 MM 治疗带来希望,但也面临诸多挑战,如 MSCs 群体的异质性、长期安全性和伦理问题。新兴疗法包括表观遗传抑制剂、免疫检查点阻断、CAR-T 疗法等,需要根据患者个体特征进行优化和整合。同时,应加强基础研究,深入了解 MSCs 与 MM 细胞的相互作用机制,为临床转化提供更坚实的理论基础。

结论


BM MSCs 在 MM 的发展和进展中至关重要,其与 MM 细胞的相互作用通过多种途径影响肿瘤生长、耐药性和免疫调节。未来研究应聚焦于 MSCs 的异质性、非编码 RNA 和细胞外囊泡的作用、代谢重编程等方面,利用先进技术深入探究其机制,开发更有效的联合治疗策略,以改善 MM 患者的预后。
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