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多发性骨髓瘤(multiple myeloma MM)是浆细胞的恶性肿瘤,好发于老年人,占血液肿瘤的第二位。随着多发性骨髓瘤治疗新药的出现,多发性骨髓瘤治疗缓解率较前大为提高,生存时间延长,但多数病人仍然复发,故迄今为止仍被认为是不可治愈的疾病。目前已用于临床治疗多发性骨髓瘤的新药包括硼替佐米,雷利度胺,沙利度胺等。硼替佐米价格昂贵,并且有周围神经病变、血小板减少等副作用;雷利度胺国内尚未上市,同时也存在骨髓抑制等副作用;沙利度胺亦存在血栓形成、周围神经病变、便秘等副作用;同时由于多数患者年老失去移植机会,传统的马法仑加强的松方案有效率低,因此寻找新的高效低毒治疗药物和联合治疗方案仍然具有紧迫性。 多发性骨髓瘤细胞定位于骨髓微环境中,瘤细胞与骨髓基质细胞之间形成复杂的网络关系,骨髓基质细胞和瘤细胞旁分泌或自分泌的细胞因子、生长因子促进瘤细胞黏附、移动、增殖及耐药形成,其中研究较多的有白细胞介素6(IL-6)、血管内皮生长因子(VEGF)、胰岛素样生长因子1(IGF-1)、肿瘤坏死因子α(TNFα)、基质细胞衍生因子1( SDF-1)等;具体的信号传导通路包括:NF/κB通路, Ras/Raf/MEK/MAPK通路,PI3K/Akt通路,JAK/Stat3通路及Wnt通路;研究这些信号通路是寻找新的治疗靶点的关键。 人参是我国传统的中药材,近年来研究认为人参皂甙是其主要成分,现已分离出100余种人参皂甙单体,研究较多的有Rb1、Rg1、Rg3、Re、Rd和Rh1。人参皂甙Rg3作为国家一类新药已上市,现有研究显示其对多种实体肿瘤及髓系白血病细胞有杀伤作用。人参皂甙 Rg3能够诱导实体肿瘤细胞凋亡,抑制肿瘤新生血管形成,也可抑制肿瘤细胞黏附和浸润,其作用机制包括抑制NF/κB持续激活,抑制VEGF,碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)等的表达。另一方面人参皂甙 Rg3能增强正常小鼠体液免疫功能,部分增强非特异性免疫功能。 根据以上人参皂甙 Rg3抑制其他肿瘤的机制,同时因骨髓瘤细胞的增殖主要涉及NF/κB激活,VEGF等机制,我们设想人参皂甙Rg3也能抑制骨髓瘤细胞增殖,诱导凋亡,并进一步研究相关分子机制;同时了解人参皂甙 Rg3对瘤细胞表面免疫配体的有无编辑作用,研究体外培养的细胞因子诱导自然杀伤细胞(CIK)对预先用人参皂甙Rg3编辑后的瘤细胞杀伤性变化;了解人参皂甙 Rg3对体外培养的树突细胞的作用。通过这些研究能全面了解人参皂甙 Rg3在骨髓瘤方面的作用,为以后临床应用提供试验数据。 多发性骨髓瘤患者自体干细胞移植虽然能提高完全缓解率,延长无病生存时间,但由于体内微小残留病变存在,大部分患者仍然复发;而由于年龄因素异基因干细胞预处理剂量受限,如何在异基因非清髓预处理下减少患者复发几率,是临床需要探索的问题,我们尝试非清髓预处理下异基因干细胞移植后输注供者CIK细胞来防治疾病复发。整个研究包括包括以下三个方面: 第一部分人参皂甙Rg3诱导骨髓瘤细胞凋亡及其机制研究 目的:研究人参皂甙Rg3对骨髓瘤U266细胞株的增殖抑制和诱导凋亡作用并探讨其相关机制。 方法: MTS法检测人参皂甙Rg3单用及联合常规抗骨髓瘤药物(地塞米松,砷剂)对人骨髓瘤细胞株U266的增殖抑制作用;倒置显微镜观察培养细胞在药物作用前后的变化,Wright-Giemsa染色和DAP1染色在光镜和荧光显微镜下观察药物作用前后细胞形态学和细胞核的改变;流式细胞术分析细胞周期及凋亡细胞百分比;EMSA法观察药物干预后NF/κB的活性变化;Western blot法检测药物作用前后凋亡相关BCL-2, BAX,BCL-XL蛋白的表达;酶标仪检测Caspase3及Caspase8的激活;QRT-PCR法检测药物作用前后VEGF及IGF-1基因表达情况。 结果:人参皂甙Rg3可以抑制人骨髓瘤细胞株U266的增殖,呈浓度依赖性,48h对瘤细胞的IC50值为82.82μM/L,并且人参皂甙Rg3与地塞米松或三氧化二砷联合有相加作用,流式细胞仪检测细胞周期显示U266细胞为不均一的2倍体和4倍体混合细胞;AnnexinV/PI双染法显示药物作用细胞后有凋亡和坏死,随着药物浓度增加细胞凋亡率逐渐增加,光镜及荧光显微镜下观察细胞形态发生凋亡特征性改变,人参皂甙Rg3作用瘤细胞后能够抑制NF/κB的激活,使BCL-2,BCL-XL蛋白表达下调而BAX蛋白的表达上升;20uM/L及40uM/L人参皂甙Rg3作用后U266细胞VEGF基因上升,而80uM/L人参皂甙Rg3作用后VEGF基因下调,但20uM/L、40uM/L、80uM/L人参皂甙Rg3作用后 IGF-1基因表达均下调。20uM/L、40uM/L、80uM/L人参皂甙 Rg3作用后均有Caspase3的激活。 结论:人参皂甙 Rg3对骨髓瘤 U266细胞具有增殖抑制和诱导凋亡作用,并且能增加常用化疗药敏感性,抑制NF/κB信号通路是其抗瘤细胞增殖、诱导凋亡的主要机制之一,值得进一步研究。 第二部分人参皂甙Rg3对骨髓瘤细胞免疫编辑及对树突细胞的作用 目的:探讨人参皂甙Rg3作用骨髓瘤U266细胞后,瘤细胞表面免疫配体的变化,了解体外培养CIK细胞对预先用人参皂甙Rg3孵育后的瘤细胞杀伤作用变化,探寻人参皂甙 Rg3是否对瘤细胞具有免疫编辑作用;研究人参皂甙Rg3对体外培养正常树突细胞的影响。 方法:流式细胞仪分析不同浓度人参皂甙Rg3作用骨髓瘤U266细胞前后,瘤细胞表面MICA、MICB及ULBP-1的变化。通过血细胞分离机采集健康供者单个核细胞100毫升用于体外培养,选取贴壁细胞进行DC细胞培养,悬浮细胞用于CIK细胞培养,用倒置显微镜、扫描电镜观察细胞形态,DC细胞培养第7天加入人参皂甙Rg3,培养第10日用流式细胞仪分析树突细胞表面标志及 MTS法检测有无增殖抑制作用。采用乳酸脱氢酶释放法分别检测CIK细胞和CIK联合DC细胞对预先用人参皂甙Rg3孵育后的U266细胞杀伤情况。 结果: U266细胞表面低表达 MICA、MICB,不表达 ULBP-1,小剂量人参皂甙Rg3作用骨髓瘤U266细胞后MICA表达明显升高,而MICB表达无变化;CIK及DC+CIK细胞对于人参皂甙Rg3孵育后的 U266细胞杀伤作用明显增强;小剂量人参皂甙 Rg3对正常树突细胞增殖无影响,但能促进正常树突细胞成熟。 结论:骨髓瘤细胞逃脱免疫细胞监视可能与免疫受体低表达有关,小剂量人参皂甙 Rg3能提高瘤细胞免疫配体表达从而增加过继免疫细胞杀伤效能,实现对瘤细胞的免疫编辑作用,并且对正常树突细胞有免疫促进作用。 第三部分异基因干细胞移植序贯供者CIK细胞挽救治疗血液肿瘤 目的:评价复发/难治的血液肿瘤患者在未缓解状态下直接采用异基因干细胞移植,并在移植后序贯输注体外培养的供者CIK细胞防治肿瘤复发的效果及并发症。 方法:共9例复发/难治的血液肿瘤患者均在未缓解状态直接进行异基因干细胞移植术;在患者的造血重建后,利用血细胞分离机采集的供者单个核细胞,体外培养成细胞因子诱导的杀伤细胞,分次回输给患者,观察治疗情况,不良反应及预后。 结果:9例患者均顺利造血重建,移植后均获得完全缓解,CIK细胞输注后4例患者发生移植物抗宿主病,治疗后均好转,1例患者于移植+59天死于感染,其余患者现已分别随访2~20月,生活状况良好。 结论:异基因干细胞移植序贯供者CIK细胞治疗具有较好疗效,可以挽救治疗复发、难治血液肿瘤患者,值得进一步扩大病例研究。