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多发性骨髓瘤(Multiple Myeloma,MM)是浆细胞克隆性恶性增殖性疾病,主要特点是瘤细胞在骨髓中恶性增生、浸润并合成大量单克隆免疫球蛋白,而正常免疫球蛋白受抑制,临床上出现骨骼病变、感染、出血、贫血以及肾功能损害、高粘滞综合症等。虽然传统化疗及后续的自体造血干细胞移植使部分患者能够取得一定的疗效,达到此次治疗的平台期或获得缓解,但不强调缓解的程度,疾病最终复发或者耐药,不被治愈。泛素-蛋白酶体通路(UPP)是真核细胞中蛋白质降解的重要途径,阻断UPP通路是近年来对肿瘤靶向治疗的热点之一。蛋白酶体抑制剂硼替佐米(Bortezomib),商品名万珂(Velcade),是一种合成的高选择性26S硼酸盐蛋白酶体抑制剂,可作用于包括MM在内的多种人肿瘤细胞系。已有临床研究报道,硼替佐米+地塞米松、硼替佐米+地塞米松+脂质体阿霉素治疗MM患者,获得较高的缓解率,完全缓解(CR)率及接近完全缓解(nCR)率高达30%以上,提高了缓解和患者的生活质量。目前,有关硼替佐米治疗复发性、难治性MM的报道较多,而其基础研究的结果较少。本文旨在研究在体外实验条件下,单用硼替佐米及其联用地塞米松、柔红霉素,尤其联用三氧化二砷、对多发性骨髓瘤细胞株KM3细胞增殖的影响,并初步探讨其作用机理,冀为该药的临床应用提供较翔实,有一定新意的,可靠的实验依据,从而为临床设计新的治疗方案拓宽思路。采用MTT比色法检测结果显示,硼替佐米、三氧化二砷、地塞米松、柔红霉素对KM3细胞生长的抑制作用均呈浓度依赖性,与空白对照组相比,差别均有统计学意义(P<0.05)。硼替佐米、三氧化二砷、地塞米松、对KM3细胞生长的抑制作用呈时间依赖性。当药物溶度为0.1μmol/L时,抑制率达18.61%,药物溶度为5.0μmol/L时,抑制率达80.87%。硼替佐米的IC50为0.27μmol/L,仅次于柔红霉素(0.16μmol/L),而明显地低于地塞米松(8.01μmol/L)及三氧化二砷(3.10μmol/L)。本研究结果证实,硼替佐米对多发性骨髓瘤细胞具很强的抑制作用。此外,与地塞米松比较,三氧化二砷的抑制作用更强,值得临床医务人员注意。在本研究中,与单用硼替佐米比较,联用柔红霉素时对KM3细胞的抑制率明显地提高(13.18±1.29%vs 46.93±5.33%,P<0.05)。与联用地塞米松或三氧化二砷比较,硼替佐米与地塞米松和三氧化二砷共同处理处理细胞72小时,抑制率明显地提高(34.51±0.51%vs 23.80±0.78%;34.51±0.51%vs 25.39±0.90%)。硼替佐米与柔红霉素联用对KM3细胞的抑制作用最强。提示,硼替佐米与柔红霉素有明显的协同,可能与硼替佐米的增敏作用有关。这些结果值得设计临床治疗方案时,加以考虑。为探讨硼替佐米的作用机制,在本研究中,采用光学显微镜及透视电镜观察硼替佐米作用前后KM3细胞的形态变化。结果显示,经过硼替佐米处理后KM3细胞表现为典型的凋亡细胞形态学特征,如胞浆空泡化,细胞体积缩小,核染色质固缩和碎裂,核边集,胞膜皱缩,凋亡小体形成等(图5、6)。为了对细胞凋亡现象进行准确地定性或定量分析,我们采用了琼脂糖凝胶电泳和流式细胞分析技术研究细胞DNA含量及磷脂酰丝氨酸(phosphatidylserine,PS)转位。结果显示,0.25μmol/L硼替佐米作用KM3细胞24h,见到典型的梯形条带。一定浓度(0.125μmol/L-0.25μmol/L)硼替佐米具有诱导KM3细胞凋亡的作用。为了探讨硼替佐米引起凋亡的机制,我们采用流式细胞分析技术检测线粒体跨膜电位。结果显示,一定浓度(0.125μmol/L-0.5μmol/L)硼替佐米能引起KM3细胞线粒体跨膜电位下降。小结(1)硼替佐米、三氧化砷、地塞米松、柔红霉素对MM细胞株KM3细胞均有抑制增殖的作用,呈浓度和时间依赖性。IC50值在硼替佐米、三氧化砷、地塞米松、柔红霉素分别为0.27μmol/L、3.10μmol/L、8.01μmol/L、0.16μmol/L。表明,硼替佐米对MM细胞增殖的抑制作用,仅次于柔红霉素;三氧化砷的抑制作用比地塞米松的强。(2)与单用硼替佐米比较,联用柔红霉素时,在不同时间点,对细胞的抑制率均为最高。(3)当与地塞米松及三氧化二砷共同处理细胞时,在不同时间点的抑制率均呈高于仅联用地塞米松。提示,在目前临床常采用的VD(硼替佐米、地塞米松)治疗方案中,加用三氧化二砷,可能有助于疗效提高。(4)0.125μmol/L-0.25μmol/L硼替佐米处理一定时间后可明显地诱导KM3细胞凋亡,呈浓度依赖性。其与其他药物联用有不同的协同作用。凋亡率在硼替佐米与地塞米松和三氧化二砷时高于在硼替佐米与地塞米松联用时(60.13±2.51%vs.48.66±4.31%,P<0.05)。(5)一定浓度(0.125μmol/L-0.5μmol/L)硼替佐米能引起KM3细胞线粒体跨膜电位下降。