多发性骨髓瘤细胞粘附分子的表达及意义

多发性骨髓瘤（MM）是起源于前B细胞的恶性肿瘤。MM的瘤细胞（MPC）局限于骨髓, 外周血中仅有少量恶性浆细胞。这是由于恶性浆细胞表达一系列粘附分子，使恶性浆细胞或其前体细胞选择性地粘附并归巢于骨髓基质。骨髓基质细胞及细胞因子, 促进恶性浆细胞增殖, 在MM的发生、发展中起重要作用。本文对MPC粘附分子的表达、调控及其临床应用作一综述。北京朝阳医院血液科陈文明

1 MM的骨髓微环境（BMME）

BMME是基质细胞的复杂环境，它产生胞外基质（ECM）糖蛋白和细胞因子网络，从而维持包括B淋巴细胞在内的血细胞生成^[1～3]。与正常人相比，MM患者的骨髓具有较少的纤维连接蛋白、层粘蛋白和IV型胶原。MM患者骨髓基质细胞的生长能力较强，破骨细胞活性也较强，其基质细胞分泌促进浆细胞生长的IL-6，并通过粘附分子上调IL-3的表达。而正常骨髓基质细胞只在受到炎性介质刺激时才分泌这些细胞因子。BMME通过表达粘附分子及其配体捕获循环血液中的B细胞克隆，并促进其生长和终末分化。MPC与基质细胞相互作用，导致细胞因子（IL-1β，TNF-β和M-CSF）的释放，进一步刺激基质细胞分泌IL-6。通过这些细胞因子的“连锁”反应，促进B细胞克隆的扩增，并增强破骨细胞的活性。

2 细胞粘附分子的表达及功能

细胞粘附分子至少可分为以下的五大家族^[4～6]。

2.1整合素家族

整合素是异二聚体的跨膜糖蛋白，由非共价结合的亚基α和β链组成，α和β亚基都具有与配体结合的特性。根据β亚基的不同可分为8类：VAL整合素（β1）、白细胞整合素（β2）、细胞粘附整合素（β3）、及表达β4-8链的分子。通常，整合素调节的粘附首先激活受体的细胞外的区域，与配体结合（由内到外信号传导），配体结合后促进细胞内生物活动（由外到内信号传导），如细胞增殖，基因转录和凋亡抑制^[7]。

在整合素中，β1整合素（CD29）最重要，特别是VLA-4（CD49d）和VLA-5（CD49e）。它们主要与细胞外基质蛋白粘附，参与细胞-细胞相互作用。β2整合素只参与细胞-细胞粘附，其配体是细胞膜表面的免疫球蛋白超家族（IgSF）。β3整合素（CD61）包括血小板纤维连接蛋白受体gpIIb/IIIa（CD41/CD61）和玻璃连接蛋白受体（CD51/CD61），参与细胞-基质相互作用。

2.2免疫球蛋白超家族（IgSF）

免疫球蛋白超家族有70多个成员，具有多种功能和初始结构。

NCAM（CD56）是较早发现的IgSF成员，调节中间神经元及神经-肌肉接触。除NCAM外，MPC也表达其他的IgSF成员，如LFA-3（CD58）、ICAM-1（CD54）。CD54是T-B淋巴细胞相互作用, 特别是T-细胞激活的重要因子; 并使恶性浆细胞粘附于血管内皮细胞, 使肿瘤细胞播散。

2.3细胞表面多糖家族

细胞表面多糖包括HCAM（CD44）及Syndecan-1，调节间质胶原和纤维连接蛋白的粘附，并调节特异的生长因子活性，如纤维母细胞生长因子。细胞表面多糖在B-淋巴细胞个体发育中发生结构的变化，以与细胞成熟特异的微环境相一致。

2.4选择素家族

选择素是一组跨膜糖蛋白，N-末端有植物血凝素样的区域。选择素与其他粘附分子不同的是它与碳水化合物连接而不是与蛋白质连接。选择素家族有3个成员：E-选择素（CD62E，ELAM-1）在内皮细胞表面表达，对炎性细胞因子及内毒素产生反应。P-选择素（CD62P，PADGEM）存在于血小板和内皮细胞储存的颗粒中。L-选择素（CD62L，LAM-1）促使淋巴细胞粘附于淋巴结的高内皮静脉。

2.5细胞粘附分子表达的调节

细胞因子是粘附分子表达的调节剂。粘附分子本身促进细胞因子的分泌，后者又反过来影响粘附分子的表达^[3,8]。例如MPC与骨髓基质细胞粘附促进后者分泌IL-6，粘附的MPC分泌转化生长因子（TGF-β1）,它增强骨髓基质细胞分泌IL-6。后者除影响MPC的生长及生存外，也改变MPC粘附分子的分泌（下调syndecan表达）。再如，MPC通过表面的CD40和CD40配体的结合而使CD11a、CD11b、CD11c、CD18和CD80表达上调^[9]。

3 骨髓瘤细胞粘附分子的表达

MPC表达β1整合素，主要是VAL-4及VLA-5。VAL-4在MM细胞系和新鲜MPC强表达。CD49d与配体相互作用, 促进MPC归巢于骨髓基质, 并通过骨髓基质触发IL-6分泌。新鲜MPC和人骨髓瘤细胞系表达VLA-5存在差异。当MPC离开外周血进入骨髓与骨髓基质接触后，可使VLA-5表达上调。Kawano等^[10]和Ashman等^[11]发现了MPC的两个亚类：VLA-5阴性的不成熟骨髓瘤细胞具有很强的增殖潜能及对IL-6的强反应性。VLA-5阳性的成熟骨髓瘤细胞有更高的产生M蛋白的能力。另外，在MM平稳期，MPC几乎不表达LFA-1，但在进展期LFA-1表达上调，LFA-1的表达与浆细胞的标记指数相关。表明LFA-1在MPC增殖中起作用。

HCAM（CD44）在新诊断的MM患者、骨髓瘤细胞系及正常人都有表达。但当MPC髓外播散时，HCAM的表达呈急剧上调，这表明HCAM在肿瘤播散方面起一定作用。

在B-淋巴细胞及浆细胞系发现syndecan特异的mRNA。但只在部分MPC发现syndecan的表达，并调节与I型胶原的粘附。syndecan可能通过骨髓基质使IL-6的表达上调。目前已明确有4种syndecan：其中syndecan-1在成熟组织的上皮细胞及骨髓成熟B-淋巴细胞表达。当细胞进入血液循环时，表达丧失，当细胞成熟到浆细胞时，重新获得表达^[12]。

NCAM在MPC有极强的表达, 而在正常浆细胞不表达或仅低水平表达。髓外播散的MPC，其NCAM、VAL-5及CD11α表达下调，而HCAM（CD44）表达上调。这表明CD56在肿瘤细胞归巢于骨髓基质, 抑制其髓外播散起重要作用。血清中高浓度的可溶性CD56对MM诊断的特异性高达95.5%。且血清CD56水平与疾病进程有关^[13]。

MM外周血克隆性B细胞粘附分子的表达与正常外周血B淋巴细胞一样，表达α4、L-选择素、及CD44。而与正常B淋巴细胞不同的是表达低水平的α2β1、α5β1、α6β1整合素，和Mac-1。表明高分化的浆细胞的骨髓粘附功能较弱，有更高的髓外转移潜能。

与MM不同，浆细胞白血病(PCL)的浆细胞表达多种β1整合素，而不表达高水平的NCAM或LFA-3。这些粘附分子的丢失降低了细胞?细胞的相互作用，在向外周血液中起重要作用，并可能使细胞逃逸免疫监视。

4 细胞粘附分子在恶性浆细胞归巢中的作用

IgSF激活后促使恶性浆细胞从淋巴结转移到血流中，最后返回到骨髓。循环的MPC通过CD11b粘附于高内皮静脉，通过内皮帮助转移。MPC通过VLA-4粘附于VCAM-1或纤维联结蛋白，以及LFA-4粘附于ICAM-1而定位于骨髓^[3,14]。其它的一些分子，包括MPC-1及VLA-5也参与MPC与骨髓基质细胞的粘附。另外，CD40阳性的浆细胞与CD40L结合促进CD11a、CD11b、CD11c、CD18和CD80表达，也促进瘤细胞归巢骨髓。

5 骨髓基质、细胞因子和骨髓瘤细胞的相互作用

IL-6是MPC的主要生长因子。IL-6通过自分泌及旁分泌机制产生^[2,15]。正常人骨髓基质产生的IL-6是很少的，但当与MPC接触后，IL-6表达上调。用McAb阻断实验证实，这种上调是通过粘附分子及细胞因子（如IL-1、TNF-α）的释放实现的。体外短期培养MPC可产生这些细胞因子。在无基质细胞的培养基中，反义IL-6寡核苷酸及IL-6的McAb可阻止MPC自分泌IL-6导致的MPC生长。其它细胞因子如GM-CSF、G-CSF、IL-3及IL-5能增强骨髓浆细胞对IL-6的反应。

Rettig等^[16]发现: 在MM骨髓基质的树突状细胞中, 有与卡氏肉瘤相关的疱疹病毒(KSAH)感染。vIL-6与人IL-6具有同源性及类似的生物学活性。体外研究发现: vIL-6可支持鼠浆细胞瘤细胞系B9生长, 而无vIL-6时, 则细胞凋亡。

6 细胞粘附分子的临床应用

细胞粘附分子的检测可应用于MM的诊断、治疗和疾病的监测^[1,17]。CD56和CD11a（LFA-1α）与疾病的分期及进展有关。CD56可用于鉴别意义未定的单克隆丙种球蛋白病（CD56^?）和MM（CD56⁺）。MM患者血清CD56水平降低预示病情恶化或向PCL转化。

粘附分子也在成为MM治疗的新靶点。如体外应用抗ICAM-1或LFA-1的McAb能部分地取消由于MPC与骨髓基质细胞粘附所引起的IL-6分泌增加。抗ICAM-1的McAb已用于治疗SCID小鼠的MM。这种McAb虽不能抑制肿瘤细胞的增殖，但能阻止骨损害的发展。

 

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