DEPTOR调节骨髓瘤细胞自噬和重塑肿瘤微环境血管新生的作用研究

Multiple myeloma (MM) remains an incurable hematologic malignant disease. MM cells may protect themselves against accumulation of toxic protein by means of autophagy. DEPTOR is a newly identified specific inhibitor of mTOR and highly expressed in MM cells. Our previous study has shown that DEPTOR might affect myeloma cell sensitivity to cytotoxic agents, and its expression level was closely related to autophagic activity. Because modified autophagic activity of tumor cells may remold angiogenesis of microenvironment, we speculate that DEPTOR may remold tumor microenvironment angiogenesis by means of mediating myeloma cells autophagy. In this study, we will study the clinical significance of DEPTOR expression level and autophagic activity of primary MM cells and make out their relationship with bone marrow angiogenesis. We will explore the effect of modified myeloma cells autophagic activity on the functions of co-cultured endothelial cells and examine angiogenesis gene expression of endothelial cells by microarray technique. We will investigate the influence of DEPTOR-mediated autophagic activity of myeloma cells on tumor proliferation and angiogenesis in vivo. This study is expected to provide new target and strategy for treatment of MM.

多发性骨髓瘤（MM）是一种目前仍无法治愈的血液系统恶性肿瘤。MM细胞可能通过自噬途径处理过量累积的毒性蛋白以保护自身存活。DEPTOR是新近发现的mTOR特异性抑制蛋白，我们的前期研究证实DEPTOR在调控MM细胞凋亡及对细胞毒药物敏感性的影响起着重要作用，还证实了DEPTOR表达水平与其自噬活性明显相关。由于肿瘤自噬活性的变化可对其微环境血管新生进行重塑，我们推测DEPTOR可能可通过介导骨髓瘤细胞自噬活性变化重塑肿瘤微环境的血管新生。本项目研究原代骨髓瘤细胞DEPTOR表达水平和自噬活性差异的临床意义及与血管新生作用的关系；探讨DEPTOR表达介导的MM细胞自噬活性变化对内皮细胞功能的影响，并采用基因芯片技术检测内皮细胞血管新生相关基因谱的变化；在体内实验中研究DEPTOR表达水平介导的MM自噬活性变化与肿瘤生长和血管新生的关系，以期为MM的临床治疗提供新靶点和新治疗策略。

多发性骨髓瘤（multiple myeloma，MM）细胞可能通过自噬途径处理过量累积的毒性蛋白以保护自身存活。（1）本项目证实了高表达DEPTOR的原代MM细胞，其VEGF表达量相对较低，且骨髓的微血管密度也较低，表明DEPTOR具有调节VEGF表达量并影响骨髓微血管密度的作用；（2）采用慢病毒介导RNA干扰DEPTOR基因后不仅可抑制MM细胞的增殖、促进凋亡，并可以抑制自噬；（3）自噬增强剂雷帕霉素能抑制RPMI8226细胞增殖，诱导RPMI8226细胞凋亡和自噬，自噬抑制剂羟氯喹则在抑制自噬和增殖的同时也可诱导凋亡，自噬抑制剂3-MA可抑制细胞自噬但对细胞增殖和凋亡影响不大；（4）采用CRISPR/Cas9系统对骨髓瘤细胞株RPMI 8226进行DEPTOR基因的敲除后发现，DEPTOR可通过上调mTOR/HIF-1A通路促进VEGF的表达，并降低细胞的自噬水平，敲除组细胞促进新生血管形成能力增强；（5）沙利度胺作用骨髓瘤细胞后其表达DEPTOR的mRNA和蛋白水平进行性增加，但VEGF的表达水平明显下降，并可明显抑制骨髓瘤细胞对血管新生的促进作用；（6）构建的硼替佐米耐药株 RPMI 8226BR 的线粒体膜电位较正常亲本株明显下降，而且DEPTOR和自噬相关蛋白 LC3-II/LC3-I 表达明显升高，表明高水平 DEPTOR 介导的线粒体自噬活性增高可能是参与骨髓瘤细胞硼替佐米耐药的重要因素。以上结果显示骨髓瘤细胞可通过自噬影响血管新生及耐药性，有助于进一步认识多发性骨髓瘤的发生和发展。