LRP8 调控多发性骨髓瘤胆固醇代谢:潜在治疗靶点的深度挖掘

【字体: 时间:2025年04月09日 来源:Cell Death & Disease 8.1

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  为探究胆固醇代谢对多发性骨髓瘤(MM)的影响及关键调控机制,研究人员开展了 MM 患者胆固醇代谢相关研究。结果发现低血清胆固醇与 MM 患者预后不良相关,LRP8 是关键调控基因,其有望成为 MM 治疗靶点,为 MM 治疗研究提供新方向。

  在肿瘤的世界里,多发性骨髓瘤(Multiple Myeloma,MM)是一种较为棘手的血液系统恶性肿瘤。肿瘤细胞如同疯狂生长的 “小怪兽”,为了满足自身不断增殖和存活的需求,会进行代谢重编程。胆固醇作为细胞功能的重要脂质,对细胞增殖、分化和信号转导起着关键作用。在 MM 患者中,一个奇怪的现象引起了科学家们的注意:患者的血清胆固醇水平显著降低。这背后的原因是什么呢?它又和 MM 的发展有怎样的联系?这些疑问促使研究人员踏上了探索之旅。
复旦大学附属中山医院的研究人员决心解开这个谜题,他们开展了一项深入研究。研究成果发表在《Cell Death and Disease》杂志上,为 MM 的治疗带来了新的曙光。

研究人员在这项研究中运用了多种关键技术方法。首先,收集了大量 MM 患者的临床和病理样本,建立了 703 例新诊断 MM 患者的队列(2014 - 2021 年)以及 108 例用于 LRP8 表达水平和预后分析的患者队列(2016 - 2020 年)。通过对这些样本进行转录组测序(Bulk RNA sequencing),分析基因表达差异。同时,利用单细胞 RNA 测序(Single cell mRNA sequencing)技术,对骨髓样本中的单个细胞进行分析,更精准地了解细胞内的变化。此外,还构建了小鼠模型(包括皮下异种移植瘤模型和静脉注射的异种移植瘤模型),在动物体内模拟 MM 的发展过程,观察相关指标的变化。

研究结果如下:

  1. 血清胆固醇水平与 MM 患者预后的关系:分析 703 例新诊断 MM 患者血清脂质的预后价值,发现胆固醇、低密度脂蛋白(Low - Density Lipoprotein,LDL)、高密度脂蛋白(High - Density Lipoprotein,HDL)、载脂蛋白 A - I(Apolipoprotein A - I,ApoAI)和载脂蛋白 B(Apolipoprotein B,ApoB)具有显著的预后意义。将患者按胆固醇和 LDL 的中位值分层,高血清胆固醇和 LDL 的患者总生存期(Overall Survival,OS)更长。同时,血清胆固醇水平与 MM 的疾病分期(如 DS、ISS 和 R - ISS 分期)密切相关,治疗有效的患者(PR、VGPR 和 CR)血清胆固醇显著升高,而疾病稳定(SD)或进展(PD)的患者无明显变化123
  2. LRP8 在 MM 中的作用
    • 关键调控基因的筛选与验证:通过对不同血清胆固醇水平患者的骨髓样本进行 RNA 测序和筛选,发现 LRP8(Low - Density Lipoprotein Receptor - Related Protein 8)是 MM 细胞胆固醇代谢的关键调控基因,且与患者预后相关。高 LRP8 表达组患者的 OS 和无进展生存期(Progression - Free Survival,PFS)明显更短,血清胆固醇 / LDL 水平更低。在不同队列(TT2、TT3 和 MMRF 数据库)以及血浆细胞肿瘤的不同阶段,都验证了 LRP8 的表达与疾病的关系456
    • 对细胞功能的影响:在细胞实验中,LRP8 表达水平与 MM 细胞的胆固醇摄取能力呈正相关。过表达 LRP8 可显著增强 MM 细胞的增殖、迁移和侵袭能力,构建的小鼠模型也显示 LRP8 过表达会加速肿瘤生长,降低血清胆固醇水平。相反,下调 LRP8 会抑制 MM 细胞生长,导致细胞周期阻滞和凋亡增加78

  3. LRP8 影响 MM 细胞的机制
    • 对信号通路和自噬的影响:敲低 LRP8 可显著下调 mTORC1(Mammalian Target of Rapamycin Complex 1)信号通路、E2F 通路和 G2M 检查点通路等。同时,会增加细胞的自噬水平,通过感染 RFP - GFP - LC3 慢病毒检测发现,敲低 LRP8 后细胞中自噬体和自溶酶体数量显著增加。进一步研究发现,胆固醇介导了 LRP8 对 mTORC1 信号通路和自噬的调节作用。用胆固醇消耗剂处理细胞或补充胆固醇的实验表明,胆固醇的变化会影响 mTORC1 通路蛋白的表达和自噬水平910
    • 自噬与凋亡的关系:利用自噬抑制剂 3 - 甲基腺嘌呤(3 - MA)处理 MM 细胞发现,抑制自噬可进一步促进因 LRP8 敲低导致的细胞凋亡,说明 LRP8 下调引起的自噬增加是 MM 细胞在胆固醇缺乏条件下的一种保护机制1112

  4. LRP8 的泛癌分析:通过 DepMap 数据库进行泛癌依赖性分析,发现 LRP8 在淋巴和髓系肿瘤细胞中具有极高的依赖性,在成熟 B 细胞淋巴瘤中依赖性最高,在部分实体瘤(如结肠癌、卵巢癌等)中也有一定程度的依赖性。在 TCGA 和 GTEx 数据库分析中,发现 LRP8 在多种癌症(如混合肾癌、乳头状肾细胞癌等)中具有显著的预后价值1314

研究结论和讨论部分指出,该研究首次深入探讨了 MM 中胆固醇代谢的意义和关键调控因子 LRP8。LRP8 通过增强 MM 细胞对胆固醇的利用和摄取,异常激活胆固醇相关的 mTORC1 通路,降低自噬水平,促进 MM 细胞增殖和存活。抑制 LRP8 可减少 MM 细胞胆固醇摄取,增加细胞凋亡,但会诱导保护性自噬。这一发现验证了胆固醇代谢在 MM 中的重要作用,表明 LRP8 有望成为 MM 治疗的潜在代谢靶点,为开发新的治疗策略提供了理论依据和方向。
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