多发性骨髓瘤(Multiplemyeloma,MM)是常见的血液系统恶性疾病,其中MM骨病(MBD)是标志性疾病特征。MBD可导致20%的患者(初诊时)和85%的患者(治疗过程中)出现病理性骨折,是MM患者致残和致死的重要因素。与其它类型骨病不同,骨髓间充质干细胞(BM-MSCs)成骨分化和成骨细胞活性的显著受抑是MBD的典型特征,然而其机制远未明晰。近日,华中科技大学同医院陈智超、李秋柏团队和华中科技大学生科院郭安源团队在生物医学1区杂志《Theranostics》(IF
.)上发表论文,报道了MM细胞外囊泡(MM-EVs)能选择性富集和表达MM和MBD疾病相关调控分子,显著抑制BM-MSCs成骨分化,并首次在临床患者中证实循环MM-EVs的数量与MBD程度密切相关。
MM细胞与BM-MSCs之间的信息交流和对话是推动MBD和MM疾病进展的核心驱动机制。近期多项研究表明,肿瘤细胞所释放的EVs是多种遗传信息的载体,并以其独特的方式进行细胞间的交流,影响和持续改造肿瘤微环境,进而对疾病的发生和发展发挥调控作用。此次发表的研究中,研究人员首先通过RNA-Seq对MM-EVs中的RNA组分进行检测分析,发现MM-EVs中富集多种抑制成骨并促进肿瘤细胞增殖的miRNAs,同时还通过检测和分析其中蛋白和基因的表达特征,发现MM-EVs具有抑制BM-MSCs成骨分化的潜在功能;随后研究者发现体外MM-EVs可以剂量依赖性方式抑制BM-MSCs的成骨分化,其携带的miR-a-3p可能是关键的分子机制,还发现MM-EVs还可有效增强MM细胞活性和分泌IL-6;进一步研究者通过模型鼠证实,MM-EVs体内可明显抑制成骨细胞的形成和活性,显著加重MBD,缩短小鼠存活期,促进MM疾病进展;最后,研究人员在初治MM患者外周血中,发现循环CD+EVs的数量不仅能诊断MM,而且与MM患者的骨损数目正相关,首次发现了MM患者外周血中存在表达MM干细胞标记的循环EVs,这些特殊亚群EVs具有潜在的重要疾病学价值。
该研究证实MM-EVs可以作为一种MBD特征性的驱动型疾病标志物,发现了MM患者成骨受抑和MM疾病进展新机制,也有利于制定靶向于MM-EVs的新型治疗策略,为MM肿瘤干细胞提供了新的研究窗口。同时,这些研究结果也可为骨质疏松以及其它类型肿瘤骨病的研究提供新思路。
李秋柏教授主要从事多发性骨髓瘤等老年恶性血液病的基础和临床研究,承担有两项MM-EVs研究方面的国家自然基金面上项目,该项成果为其面上项目的主要成果之一;郭安源教授为本文的共同通讯作者。张利铭博士为论文的第一作者,雷倩博士及王红祥教授等为共同第一作者。
参考文献:
LimingZhang,QianLei,HongxiangWang,CuiweiXu,TengLiu,FancongKong,CuiYang,GuoxinYan,LiSun,AiqiZhao,WenlanChen,YuHu,HuiXie,YulinCao,FenfenFu,GuolinYuan,ZhichaoChen,An-YuanGuo,QiubaiLi.Tumor-derivedextracellularvesiclesinhibitosteogenesisandexacerbatemyelomabonedisease.Theranostics.;9(1):-.
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