Ref-1/APE1 在骨髓瘤细胞向破骨样细胞转分化中的调节作用及其分子机制

多发性骨髓瘤溶骨性破坏严重影响患者的生活质量和预后。研究证实骨髓瘤细胞体内、外可直接转分化为破骨样细胞（OCLs）且具有骨吸收作用，其机制可能系瘤细胞自分泌破骨细胞活化因子，通过经典RANKL/RANK，M-CSF/c-Fms和非经典MIP-1a、IL-8/CCR1、CXCR1两条信号途径的共同下游分子AP-1和NF-κB进行调节。我们研究发现骨髓瘤细胞Ref-1/APE1高表达，敲低其表达后显著抑制AP-1和NF-κB转录活性和IL-8分泌，推测Ref-1/APE1可能调控AP-1和NF-κB在骨髓瘤细胞转分化为OCLs过程中发挥关键作用。本项目采用骨髓瘤细胞株体外长期培养和裸鼠胫骨移植模型，重点研究Ref-1/APE1在 骨髓瘤细胞转分化为OCLs中的调控作用及其信号途径，进一步确证敲低Ref-1/APE1对OCLs生成及骨吸收功能的抑制作用，有望为骨髓瘤骨病提供新的治疗靶点。

近年体内外研究证实骨髓瘤细胞可直接转分化为破骨样细胞且具有骨吸收作用，可能主要通过瘤细胞自分泌RANKL、M-CSF、MIP-1a、IL-8等破骨样细胞诱导因子，通过经典RANKL/RANK,M-CSF/ c-Fms和非经典MIP-1a、IL-8/ CCR1、CXCR1两条信号途径的共同下游分子AP-1和NF-κB进行调节。我们前期研究发现MM细胞Ref-1/APE1高表达，敲低其表达后显著抑制AP-1和NF-κB转录活性和IL-8分泌，因此我们推测Ref-1/APE1可能作为两条信号途径的共同下游分子AP-1和NF-κB的调控节点在骨髓瘤细胞转分化为OCLs起关键的作用。本研究建立MM细胞株体外长期培养和裸鼠胫骨移植模型，重点研究敲低Ref-1/APE1对OCLs生成及骨吸收功能的抑制作用，阐明Ref-1/APE1促进MM细胞转分化为OCLs的分子机制。研究发现：骨髓瘤细胞株U266细胞表达APE1并可自分泌RANKL、M-CSF、IL-8、MIP-1α及其受体表达。RANKL和M-CSF可诱导人外周血单个核细胞、小鼠单核巨噬细胞白血病细胞株RAW246.7细胞及人类单核细胞白血病细胞株THP-1细胞破骨样分化。在非接触共培养模型中，APE1 siRNA能明显抑制U266细胞诱导的THP-1细胞的破骨样分化，其机制可能与APE1下调U266细胞RANKL有关。人外周血单个核细胞（PBMCs）经RANKL/M-CSF诱导培养后可产生大量破骨样细胞（OCLs），APE1 siRNA能明显抑制PBMCs的破骨样分化，APE1参与调节单个核细胞向破骨样分化过程。体外无特殊培养条件下，骨髓瘤细胞株能够转分化为破骨样细胞，APE1参与调节骨髓瘤细胞向破骨细胞的转分化过程，抑制APE1表达可减少骨质破坏的发生。APE1可通过调节经典信号途径RANKL/RANK、M-CSF/M-CSFR参与骨髓瘤细胞转分化为破骨样细胞的过程。通过体内骨髓瘤细胞裸鼠移植瘤模型，证实APE1参与骨髓瘤细胞体内溶骨病灶的形成，敲低APE1可减少骨小梁破坏、溶骨病灶的发生。由此说明：APE1有望成为多发性骨髓瘤骨病的新治疗靶点。