多發(fā)性骨髓瘤發(fā)病中促血管新生細胞因子的作用

葉麗綜述李曉明，黃純蘭審校

(1.西南醫(yī)科大學，四川瀘州646000；2.西南醫(yī)科大學附屬醫(yī)院血液內科，四川瀘州646000)

多發(fā)性骨髓瘤發(fā)病中促血管新生細胞因子的作用

葉麗1綜述李曉明2，黃純蘭2審校

(1.西南醫(yī)科大學，四川瀘州646000；2.西南醫(yī)科大學附屬醫(yī)院血液內科，四川瀘州646000)

血管新生(angiogenesis)是胚胎形成和創(chuàng)傷愈合過程中的一個重要生理過程，同時也發(fā)生在腫瘤、缺血缺氧性疾病、免疫反應和炎癥等病理過程中。血管新生對多發(fā)性骨髓瘤(multiple myeloma，MM)中腫瘤細胞的生長、浸潤與轉移起著十分重要的作用，而這一基本生理過程是由一系列細胞因子通過各種途徑共同促進其發(fā)生發(fā)展的。本文就多發(fā)性骨髓瘤中影響血管新生的相關細胞因子的研究進展進行探討。

多發(fā)性骨髓瘤；血管新生；細胞因子

多發(fā)性骨髓瘤(multiple myeloma，MM)是一種漿細胞單克隆惡性增生性疾病，其基本病理改變是由于B淋巴細胞受到致病因素刺激后發(fā)生惡性分化而導致正常骨髓被大量惡性漿細胞所取代。該病目前年發(fā)病率為1.3～5/10萬，超過血液系統(tǒng)惡性疾病總發(fā)病率的10%，全部惡性腫瘤的1%，占血液系統(tǒng)惡性疾病發(fā)病率第二位。該病好發(fā)于中老年人，中位發(fā)病年齡為57～63歲，故預期該病發(fā)病率可能隨著我國社會老齡化進程而進一步上升。由于骨髓瘤細胞增殖比例低、耐藥性高，極易出現(xiàn)復發(fā)，導致臨床治療困難，現(xiàn)有數(shù)據(jù)統(tǒng)計可知MM老年患者的中位生存期約為3年，因此，現(xiàn)急需尋找新的治療策略以求突破當前困境。

1 血管內皮細胞生長因子（vascular endothelial growth factors，VEGF)

VEGF是由兩系相對量為24 000堿性糖蛋白單鏈的同源二聚體組成的蛋白質，能促進血管內皮細胞生成[1]，其基因位點位于6p21.3染色體，含有8個外顯子及7個內含子。VEGF主要通過與血管內皮細胞高親和力受體相結合而發(fā)揮作用[2]，其受體按結構可劃分為VEGFR1(FLT1)、VEGFR2(FLK1/KDR)和VEGFR3，VEGFR1(FLT1）、VEGFR2(FLK1/KDR)主要表達于血管表面，VEGFR3則表達于淋巴管上，三者均屬于酪氨酸激酶受體(PTKR)家族成員[3]。通過與受體結合，VEGF在體內對內皮細胞發(fā)揮多種生物學功能：①增加血管大分子的通透性；②通過影響相關信號通路，誘導內皮細胞表達間質膠原酶、尿激酶樣蛋白以及組織血漿酶原活劑，改變細胞間緊密連接穩(wěn)態(tài)；③作為內皮細胞的選擇性促分裂原，VEGF可強烈地促進血管內皮細胞的增殖、分裂和遷移；④VEGF可作用于臨近的血管內皮細胞，激活并磷酸化受體內區(qū)的酪氨酸激酶，促進新生血管形成。實驗研究顯示，通過基因敲除技術敲除VEGFRl和VEGFR2受體后，會直接導致鼠胚胎發(fā)育障礙，而單獨VGFR2缺失可導致成血管細胞不能進一步分化成為內皮細胞。同時，有實驗研究敲除VEGF的單一等位基因后，發(fā)現(xiàn)基因缺失模型小鼠很少甚至不發(fā)生血管增生[4]。這些研究都證實了VEGF在血管發(fā)生中有著不可或缺的重要地位。在初診的MM中，骨髓微血管生成程度是骨髓惡性克隆程度的生物學指標，對預測MM患者的預后有一定作用[5]，Babarovic等[6]研究發(fā)現(xiàn)VEGF在MM早期發(fā)展階段對誘導血管生成有著重要作用。李國杰等[7]運用雜交免疫組化方法研究證實VEGF在MM患者中存在高表達，并且微血管密度(MVD)在VEGF陽性組中明顯高于VEGF陰性組。以上研究表明了VEGF在MM中起著關鍵作用。

2 缺氧誘導因子(hypoxia inducible factor-l，HIF-1)

HIF-l是由α和β兩個亞基組成的異二聚體，最早發(fā)現(xiàn)是調節(jié)細胞內氧平衡的重要因子。HIF-1α在蛋白水平的表達為氧依賴性，常氧條件下HIF-1α在蛋白酶體中被降解，缺氧條件下HIF-1α蛋白降解受到抑制，其穩(wěn)定性明顯提高。而HIF-1β可在組織和細胞中穩(wěn)定表達，需與α亞基形成有活性的二聚體而發(fā)揮作用。在缺氧條件下，組織中HIF-1二聚體能夠通過增強VEGF的轉錄活化、增加其mRNA轉錄穩(wěn)定性、上調VEGF受體的表達而促進新生血管的形成[8]。人體的骨髓是一個相對密閉的微缺氧環(huán)境，骨髓瘤細胞在這種環(huán)境中，HIF-1二聚體對血管新生起到了重要作用。有學者利用RNA干擾技術沉默細胞系RPMI8226中的HIF-1α表達，發(fā)現(xiàn)細胞上清中的VEGF表達濃度明顯降低，細胞VEGF靶基因明顯下調[9]。由此可見HIF-1在MM中可通過上述機制發(fā)揮重要作用。

3 成纖維細胞生長因子（fibroblast growth factor，F(xiàn)GF）

FGF是由155～268個氨基酸組成的多肽，目前發(fā)現(xiàn)該家族總共有23名成員，研究最多的是酸性FGF (aFGF)和堿性FGF(bFGF)[10]。bFGF是一種能促細胞分裂的肝素結合蛋白，可以通過旁分泌或自分泌方式釋放，對胚胎發(fā)育、血管內皮細胞分裂增殖、組織修復均有很強的促進活性。司志剛[11]選擇研究了30例MM患者血清中的bFGF水平，結果發(fā)現(xiàn)MM患者血清中bFGF水平明顯高于正常對照組，并且其表達水平與MM的臨床分期密切相關，隨著分期的進展，血清中bFGF水平不斷上升；而在MM的有效治療過程中，亦可以監(jiān)測到血清bFGF水平下降[12]。

4 血小板源性生長因子(platelet derived growth factor，PDGF)

PDGF是一種多功能的細胞因子，以自分泌及旁分泌的方式，通過細胞表面受體介導的信號轉導途徑調控腫瘤、纖維化、動脈粥樣硬化、創(chuàng)傷修復和血管新生等病理生理過程[13]。血小板、巨噬細胞、內皮細胞以及成纖維細胞均可以分泌PDGF。人類的PDGF基因定位于7號、2號、4號和11號染色體[14]，由PDGF-A、B、C、D四個基因位點編碼的多肽鏈通過二硫鍵異構而成，包含PDGF-AA，PDGF-BB，PDGF-CC，PDGF-DD和PDGF-AB5種二聚體，主要有α和β兩個亞單位。PDGF在血管新生方面的功能主要表現(xiàn)在：通過體外培養(yǎng)轉染PDGF質粒，觀察PDGF對人臍靜脈內皮細胞EAHY926和主動脈血管平滑肌細胞T/G HA-VSMC的影響研究發(fā)現(xiàn)PDGF能促進內皮細胞、血管平滑肌細胞的增殖、分裂和遷移[15]。另有研究發(fā)現(xiàn)PDGF-BB是通過P13K/Akt信號通路發(fā)揮上述作用的[16]。毛細血管周細胞的連接是新生血管床穩(wěn)定和成熟的關鍵，基因敲除PDGF-β或PDGFR-B，因會導致血管通透性增高和出血，導致圍產期胚胎死亡。說明PDGF-B在毛細血管周細胞補充中具有重要作用[17]。一些研究中，血清PDGF-AB水平隨著MM疾病的發(fā)展階段顯著升高，和骨髓微血管密度(MVD)之間存在明確的正相關關系，進一步證實PDGF-AB在MM中可調控VEGF的基因表達[18]，在骨髓血管新生的誘導過程中發(fā)揮著作用[19]。

5 表皮細胞生長因子(epidermalgrowth factor，EGF)

EGF位于人類4號染色體上，包含24個外顯子和23個內含子[20]，是一種由血小板、巨噬細胞、單核細胞分泌的內分泌因子，其功能涉及腫瘤增殖、轉移、凋亡、血管新生和創(chuàng)傷愈合。EGF受體包括4種：EGFR (HER1或ErbB1)、ErbB2(HER2/neu)、ErbB3(her3)和ErbB4(HER4)[21]，EGF可與特異性受體表皮生長因子(EGFR)結合，以此發(fā)揮調節(jié)細胞增殖、分化及血管生成的作用[22]?？笶GF抗體西妥昔單抗已進入治療難治性或復發(fā)性MM的臨床試驗[23]。

6 轉化生長因子-β(transforming growth factor beta，TGF-β)

在MM患者血清中，TGF—β1的水平較正常對照組有明顯升高[24]。TGF-β屬于生長因子超家族，具有調節(jié)創(chuàng)傷愈合、免疫調節(jié)和血管新生等功能。目前已知TGF-β在人體中有包括TGF-β1、TGF-β2、TGF-β3在內的3種亞型，TGF-β1是在人體中起主要作用的亞型，幾乎體內各種來源組織細胞都能合成具有活性的TGF-β1，TGF-β1在體內首先被活化，然后需要與受體結合才能進一步發(fā)揮作用。TGF-β有4種受體：絲氨酸一蘇氨酸受體Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和endoglin，其中endoglin受體主要表達于血管內皮細胞，與TGF-β1結合后進一步通過相關信號轉導促進內皮細胞的增殖遷移。其次TGF-β還可以通過調節(jié)血管生成因子的分泌和細胞間粘附分子的表達而間接影響內皮細胞增殖。

7 白細胞介素(Interleukin，IL)

IL是由多種細胞產生的一大類細胞因子，目前至少發(fā)現(xiàn)38種，分別參與到機體多種生理、病理活動中。在IL家族中(IL-1、IL-6、IL-8、IL-15、IL-17、IL-18)IL-6主要由單核巨噬細胞、Th2細胞、血管內皮細胞產生并分泌，能促進B細胞增殖、分化，對抗體生成也有促進作用，還被證實具有刺激破骨細胞活性和骨髓造血的功能。在MM患者中，惡變的B細胞仍然能對IL-6發(fā)生應答，并且能自分泌IL-6，導致MM患者血清中IL-16水平明顯升高，并與臨床分期呈正相關[25]。同時研究發(fā)現(xiàn)IL-8可降解基底膜糖蛋白和細胞外基質成分，該功能是通過上調基質金屬蛋白酶(MMP)-2得以實現(xiàn)的，這對促進血管新生和腫瘤細胞浸潤遷移都有重要意義。

8 肝細胞生長因子(Hepatocyte growth factor，HGF)

HGF是在肝臟間質細胞中發(fā)現(xiàn)的分泌型細胞因子，其前體不具有活性，但Mukai等[26]在牛血清中發(fā)現(xiàn)了參與激活HGF的關鍵酶HGFA，該酶的主要功能就是激活前體HGF。HGF被激活后與特異性受體c-met結合，進一步發(fā)揮功能。研究發(fā)現(xiàn)，c-met受體主要分布在上皮細胞和內皮細胞，在正常情況下與HGF結合后可促進細胞分裂、上皮細胞遷移和血管新生，而異常的MET/HGF通路則參與包括MM在內的B細胞惡性腫瘤的發(fā)生發(fā)展。在Borset等[27]的研究中，MM患者HGF、MET的mRNA均存在高表達，且血清HGF水平是健康受試者的4倍。

9 其他

血管生長素(angiogenin，Ang)是一種分泌性的單鏈堿性蛋白質，屬于核糖核酸酶超家族中的一員，廣泛分布于并參與人體的內皮細胞激活、增生和遷移。Ang-2與MM血管生成過程有著強烈的聯(lián)系，起著誘導內皮細胞增殖的作用，患者高血清水平的Ang-2往往提示預后不良[28]。腫瘤壞死因子(tumor necrosis factor alpha，TNF-α)由活化的單核巨噬細胞產生，與感染、損傷修復、腫瘤以及免疫調節(jié)等人體多種病理生理過程有關。TNF-α作用于細胞基質后，可促進MM細胞粘附，并刺激其分泌IL-6。血清TNF-α的水平與漿細胞骨髓瘤(PCM)疾病分期呈正相關[29]。

在MM的發(fā)生、發(fā)展中，新生血管形成起著至關重要的作用，隨著沙利度胺、硼替佐米、雷利度胺、脂質體阿霉素等新藥的臨床使用，MM患者的總體臨床結局較前得到一定改善[30]，但仍存在許多臨床治療困難。如果能夠探明血管新生細胞相關因子、詳盡闡述這些因子的作用機制，以此找到抑制血管新生的靶點，發(fā)現(xiàn)新的治療藥物和方案，這將對逆轉多發(fā)性骨髓瘤的進展起到積極的作用。

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2016-06-13)

李曉明。E-mail：lxm6358@21cn.com