小豆蔻明抑制STAT3干预骨髓瘤细胞与骨髓基质细胞“对话”的分子机制

The crosstalk between myeloma cells and bone morrow stromal cells (BMSCs) in bone marrow milieu plays an important role in the development of multiple myeloma (MM). STAT3 pathway is one of the central factors during the interaction of MM cells and BMSCs. Currently we reported for the first time that cardamonin, an active component isolated from some Chinese herbs, possesses anti-MM efficacy in vitro. We further discovered that cardamonin inhibited STAT3 activation of MM cells. Therefore, we assume that cardamonin might exert its multiple anti-MM effect through inhibition of STAT3 pathway, thus blocking the interaction between MM cells and BMSCs. In order to confirm this proposal, we plan to systemically observe the influence of cardamonin on behavior of cellular biology during the interaction of MM cells and BMSCs, and the regulating effect on STAT3 pathway. This study may reveal the mechanisms and target effect of cardamonin from a brand-new aspect, and provide solid theoretical basis for further research.

多发性骨髓瘤细胞(MM)在骨髓微环境中与骨髓基质细胞(BMSCs)"对话"，在MM发病中起重要作用。STAT3信号通路是MM细胞与BMSCs相互作用的中心环节之一。最近我们首次报道中药活性成分小豆蔻明在体外具有良好的抗MM作用。近期我们进一步发现，小豆蔻明可抑制MM细胞中STAT3的活化。因此，我们推测小豆蔻明有可能通过抑制STAT3信号通路，阻断MM细胞与BMSCs相互作用，发挥多重抗MM效应。为验证这一设想，本项目拟从不同层次(分子、细胞、共培养、动物)，采用多种手段（EMSA、Western blot、ELISA、FCM、Real time PCR、免疫荧光等），系统观察小豆蔻明在MM细胞与BMSCs相互作用过程中对细胞生物学行为的影响，以及对STAT3通路的调控作用。本研究有望从全新角度阐明小豆蔻明抗MM的分子机制和作用靶点，为小豆蔻明进一步研究开发提供坚实的理论基础。

多发性骨髓瘤（multiple myeloma，MM）是一种淋巴细胞来源的恶性克隆性疾病， 在美国是第二大血液系统恶性肿瘤。骨髓基质细胞（bone marrow stromal cells，BMSCs）是骨髓微环境的主要成员，与MM的发生、发展有着密切的关联。在骨髓微环境中，白介素-6（interleukin-6，IL-6）依赖的旁分泌途径和细胞的自分泌途径在中高表达，对MM起保护作用，寻找高效低毒的抑制骨髓微环境中MM细胞生长的新型治疗药物尤为重要。.本实验室在以往的研究中发现小豆蔻明抑制MM细胞的生长，我们推测小豆蔻明对骨髓微环境中的MM细胞也有杀伤作用。因此，我们首先探讨了在小豆蔻明对IL-6分泌及其下游STAT3活化的影响，并在高浓度IL-6、VEGF模拟的骨髓微环境及BMSCs共培养情况下小豆蔻明对MM的影响。.我们的实验结果显示小豆蔻明呈时间依赖性、剂量依赖性抑制MM细胞系的RPMI8226、U266、ARH的生长，导致G2/M期阻滞，诱导其凋亡及凋亡相关蛋白的表达，线粒体膜电位下降，凋亡抑制剂Z-VAD可以部分逆转这一过程。小豆蔻明剂量依赖性抑制MM细胞系U266 细胞 IL-6 的分泌；小豆蔻明可以呈时间和剂量依赖性抑制U266细胞 STAT3 固有性的活化，同时抑制U266细胞STAT3 核转位及STAT3 活化，并且抑制骨髓瘤细胞STAT3 下游基因产物cyclin D1、Bcl-2、VEGF表达。小豆蔻明抑制与IL-6、VEGF和BMSCs共培养的MM的活性，显著诱导与IL-6、VEGF和BMSCs共培养的MM的凋亡；JC-1染色法流式细胞术和荧光成像检测显示，小豆蔻明可诱导与IL-6、VEGF和BMSCs共培养的MM细胞线粒体膜电位下降；小豆蔻明可诱导与IL-6、VEGF和BMSCs共培养的MM细胞caspase和RARP的活化。.我们在本研究中分别采用应用高剂量IL-6及VEGF模拟骨髓微环境状态中的高表达IL-6、VEGF状态或与BMSCs共培养模拟骨髓微环境。小豆蔻明能在IL-6及VEGF持续刺激或与BMSCs共培养情况下明显抑制MM细胞的增殖、促进MM细胞的凋亡及线粒体膜电位下降，其效果对照组接近。说明小豆蔻明能抑制MM的生长，并且这种抑制作用不受骨髓微环境的影响，打破了骨髓微环境对MM细胞的保护作用。