Vγ9Vδ2 T细胞对骨髓瘤微环境下树突状细胞转分化为破骨细胞的调控研究

Myeloma bone disease (MBD) is characterized by progressive bone destruction due to enhanced osteoclasts (OC) activity because of the vicious cycle of interaction between multiple myeloma (MM) cells and OC. There is a close relationship between the immune system and bone system. It has been found recently that dendritic cells (DC), which are responsible for immunoregulation, tend to transdifferentiate into OC in the myeloma microenvironment. Furthermore, our previous study found that Vγ9Vδ2 T cells, another vital group of immune cells, can suppress DC transdifferentiation into OC. Thus, it is very important to further study the role and mechanism of Vγ9Vδ2 T cells regulating DC transdifferentiation into OC in the myeloma microenvironment. In this study, we will investigate MM patients to explore the relationship between the peripheral blood Vγ9Vδ2 T cells and MBD. We will use an in vitro co-culture system to make out the effect of Vγ9Vδ2 T cells on the process of DC transdifferentiation into OC. We will use gene microarray to detect Vγ9Vδ2 T cells' potential influence on the change of gene expression profiling of DC while transdifferentiating into OC in the myeloma microenvironment and to analyze the gene regulatory network and signal pathway of key gene. And finally we will use MBD mice model to investigate the effect of adoptive transfer of Vγ9Vδ2 T cells on the role of DC in the MBD. This study will provide theoretical and experimental evidence for applying Vγ9Vδ2 T cells as cell immunotherapy for MBD.

骨髓瘤骨病（MBD）是因多发性骨髓瘤（MM）细胞与破骨细胞（OC）相互作用的恶性循环而导致进行性骨质破坏，严重影响 MM 患者生存质量和预后。免疫系统和骨系统关系密切，新近研究发现参与免疫调节的树突状细胞（DC）在MM环境下易转分化OC，此外我们前期研究发现另一重要免疫细胞Vγ9Vδ2 T细胞具有抑制DC向OC转分化的作用。因此，深入研究MM环境下Vγ9Vδ2 T细胞调控DC转分化为OC的作用及机制具有重要意义。本研究项目拟考察MM患者外周血Vγ9Vδ2 T细胞与MBD的关系；采用体外细胞共培养系统分析其影响DC转分化为OC的作用；采用基因芯片研究MM微环境下其对DC 转分化为OC过程表达谱变化的影响，并分析关键基因的调控网络和信号通路；采用MBD动物模型进一步探讨Vγ9Vδ2 T细胞过继免疫对DC在MBD中作用的影响，以期为Vγ9Vδ2 T细胞用于MBD的细胞免疫治疗提供理论和实验依据。

骨髓瘤骨病（MBD）是因多发性骨髓瘤（MM）细胞与破骨细胞（OC）相互作用的恶性循环而导致进行性骨质破坏，严重影响 MM 患者的生存质量和预后。（1）本研究项目证实了MM 患者外周血 Vγ9Vδ2 T细胞比例明显低于健康对照，且反映MBD溶骨活性的RANKL和CTX-1均明显升高，表明Vγ9Vδ2 T细胞与MBD有关；（2）采用Transwell分层法建立Vγ9Vδ2 T细胞（上室）-imDC（下室）共培养体系，与对照组比较，γδT组的imDC生成的TRAP染色阳性OC数目显著减少（P<0.05），Vγ9Vδ2 T细胞与imDC的比例越高，形成的OC越少（P<0.05）；imDC向OC转分化的早期阶段与Vγ9Vδ2 T细胞共培养生成的OC数目较对照组显著减少（P<0.05），结果表明Vγ9Vδ2 T细胞对OC的抑制作用呈现细胞数量依赖性，而且imDC向OC转分化的早期阶段受Vγ9Vδ2 T细胞的抑制作用更为敏感；（3）mRNA表达谱芯片结果及生物信息学分析显示与单独培养的imDC比较，与Vγ9Vδ2 T细胞共培养的imDC有显著差异性表达的基因共有293 条，其中表达上调的mRNAs有123条，表达下调的mRNAs有170条。GO和KEGG功能富集分析结果发现差异基因与破骨细胞转分化、免疫调节以及细胞因子相互作用等生物学过程相关，显著差异基因中FCGR3A、FCGR3B、BTK、FOSL2、ATP6V0D2、BTUK、CTSK与OC转分化过程相关。（4）建立Vγ9Vδ2 T细胞和MM-CM-imDC分层的骨髓瘤微环境共培养体系，γδT-MM-CM组的TRAP阳性OC数目、骨吸收陷窝面积、上清的CTX-1水平较对照组显著减少，其RANK、c-Fos、ATP6V0D2和Cathepsin K的mRNA和蛋白表达水平显著降低（P<0.01）。结果显示，MM条件培养基可促进imDC向OC转分化，其溶骨作用更强，Vγ9Vδ2 T细胞在MM环境下可能通过下调RANK、c-Fos、ATP6V0D2、Cathepsin K抑制imDC转分化为OC，并抑制了OC重吸收功能；（5）将体外扩增培养和纯化的健康志愿者Vγ9Vδ2 T细胞过继免疫给MBD裸鼠，Vγ9Vδ2 T细胞组的骨髓瘤病灶大小和OC数量均较对照组明显减少，结果显示Vγ9Vδ2 T细胞过继免疫治疗可能可用于治疗MBD。