Hedgehog信号通路在对多发性骨髓瘤细胞对rmhTRAIL耐药的影响及调节机制

The recombinant mutant human tumor necrosis factor related apoptosis inducing ligand (rmhTRAIL) was a effective new anti-myeloma new drug which was being tested in clinical trials. However, MM patients would be resistant to rmhTRAL at last who were sensitive to rmhTRAL at first. The expression of Bcl-2 was increased which was a important protein in mitochondrial signaling pathway in TRAIL resistant myeloma cells. The study showed that human myeloma cells could secrete SHH and activated the SHH/GLI1/BCL-2 axis, leading to the inhibition of myeloma cell apoptosis. It identified targeting Hh pathway may inhibit Bcl-2 and improve the efficacy of chemotherapy in MM patients. For clarifying role and regulation of Hh signal pathway on chemo-resistance in multiple myeloma, we will construct rmhTRAIL resistant myeloma cells. Then, rmhTRAIL and Hh signal pathway inhibitor cyclopamine were used to treat rhmTRAIL resistant myeloma cells, in order to assess the role of Hh signal pathway on rmhTRAIL resistance. To explore the role and regulation of Hh signal pathway on rmhTRAIL chemo-resistance in multiple myeloma and to provide theroy basis of anti-myeloma of rmhTRAIL combined with cyclopamine.

重组变构人肿瘤坏死因子相关凋亡诱导配体(rmhTRAIL)是正在进行临床试验的抗骨髓瘤新药，显示出良好的抗骨髓瘤效果，但对rmhTRAIL敏感的MM患者都会产生耐药。耐药细胞中，TRAIL诱导的线粒体凋亡通路中Bcl-2表达升高。研究发现骨髓瘤细胞自分泌SHH，激活SHH/GLI1/BCL-2轴，抑制细胞凋亡，提示靶向Hh信号通路，可抑制抗凋亡蛋白Bcl-2，提高药物诱导骨髓瘤细胞凋亡的效果。为探索Hh信号通路在MM细胞rmhTRAIL耐药中的作用及机制，本课题拟建立骨髓瘤细胞系和原代rmhTRAIL耐药细胞株，拟用rmhTRAIL联合Hh信号通道抑制剂环巴胺作用于耐药细胞株，体内外实验评价Hh信号通路在rmhTRAIL耐药中的作用，分析细胞凋亡相关蛋白及Hh信号通路蛋白的表达变化，探讨Hh信号通路在rmhTRIAL耐药中的分子机制，为rmhTRAIL联合环巴胺治疗MM提供理论依据。

重组变构人肿瘤坏死因子相关的凋亡诱导配体(rmhTRAIL)或称为环化变构 TRAIL(CPT)是正在进行临床试验的抗骨髓瘤新药，显示出良好的抗骨髓瘤效果，但对CPT敏感的多发性骨髓瘤患者都会产生耐药。耐药细胞中，TRAIL-R1/2表达降低，骨髓瘤细胞自分泌SHH，抑制细胞凋亡，提示靶向Hh信号通路，可提高TRAIL-R1/2表达，改善CPT治疗效果。为改善CPT对耐药骨髓瘤细胞的疗效，本课题利用环巴胺抑制Hh信号通路，拟提高rmhTRAIL耐药的敏感性，并探索其分子机制。结果显示，U266和SKO007细胞对CPT和环巴胺耐药，联合处理U266和SKO007细胞后，细胞增殖明显受抑，且表现出协同抑制增殖作用。环巴胺和CPT SKO007细胞后，凋亡细胞比例明显提高，联合组可进一步提高凋亡细胞比例，两药具有协同抗凋亡作用。环巴和CPT处理SKO007细胞后，SKO007细胞中SP细胞群比例明显下降，联合组可进一步降低SP细胞比例。SP细胞为SKO007细胞群中的干骨髓瘤细胞，是骨髓瘤细胞耐药的根源，清除骨髓瘤干细胞可以降低骨髓瘤复发风险。原代骨髓瘤细胞接种非肥胖糖尿病/重症联合免疫缺陷(NOD/SCID)小鼠，建立荷瘤小鼠模型，环巴胺、CPT和联合组移植瘤体积和重量均小于对照组，环巴胺、CPT合联合治疗可抑制移植瘤增殖，联合治疗可进一步抑制移植瘤增殖，但环巴胺和CPT两者之间无协同抗骨髓瘤作用。环巴胺可抑制SKO007细胞Hedgehog信号通路的活性，诱导细胞凋亡，但作用较弱；而CPT对TRAIL信号通路也有轻度的激活作用，有较弱的诱导SKO007细胞凋亡的作用；环巴胺和CPT联合作用SKO007细胞后，可在抑制Hedgehog信号通路的同时，诱导TRAIL信号通路激活，尽管作用较弱，但可发挥较强的协同诱导细胞凋亡作用，考虑细胞存活通路受抑制的情况下，凋亡信号通路的活化可以发挥出更强的诱导细胞凋亡作用。通过联合抑制细胞存活信号通路和激活细胞凋亡信号通路可以协同诱导细胞凋亡。本课题提示环巴胺在体内外均可改善CPT耐药细胞对CPT的敏感性，其分子机制可能是通过抑制Hh信号通路，提高DR4/5表达，提高细胞对CPT的敏感性所致。而且环巴胺和CPT联合治疗有效清除SKO007细胞群中的骨髓瘤干细胞，降低复发风险，提示环巴胺和CPT考虑作为治疗骨髓瘤的新策略。