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星光不负 兆亮未来丨李菲教授:CD38在多发性骨髓瘤细胞生物学中的作用

2023年04月09日
来源:骨髓瘤学院公众号
导言

ASH作为全球血液学领域规模最大、覆盖最广的国际学术盛会之一,旨在聚焦血液病前沿进展,并致力于疾病诊治水平的提升。第63届美国血液学年会(ASH)于2021年12月11日-14日正式召开。

达雷妥尤单抗作为全球首个、国内唯一获批的靶向CD38全人源化单克隆抗体,其独特靶向免疫双重机制,直击MM/AL治疗关键,D-based方案治疗RRMM患者,中位PFS最高长达53.3个月。达雷妥尤单抗作为治疗骨髓瘤的关键药物之一,已于2021年12月3日正式纳入国家医保目录,2022年1月1日起正式执行医保报销

为了更好的理解CD38单抗的抗骨髓瘤作用和逆转耐药机制,来自江西省血液病临床医学研究中心主任、南昌大学第一附属医院血液病中心的李菲教授将为我们带来一篇最新ASH会议报道的详细解读——CD38在多发性骨髓瘤细胞生物学中的作用。



研究背景

抗CD38单克隆抗体(如达雷妥尤单抗和伊沙妥昔单抗)可直接作用于骨髓瘤细胞,通过抗体依赖的细胞吞噬作用(ADCP)、抗体依赖细胞介导的细胞毒作用(ADCC)、补体依赖细胞毒作用(CDC)和通过交联作用诱导凋亡对多发性骨髓瘤(MM)细胞产生治疗效果,并且已在临床实践中显示极佳的疗效。然而,CD38在MM细胞生物学中的作用尚不清楚。CD38被认为是哺乳动物组织中一种主要的烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+)糖化酶(NADase),可调节细胞内NAD+水平。本研究中,我们比较了CD38阳性(CD38+)和CD38阴性(CD38-)MM细胞株的代谢组学和蛋白质组学特征,以分析CD38在MM细胞中的生物学意义。此外,我们使用78c(一种CD38的NADase酶抑制剂)对MM细胞进行CD38酶活性抑制,来研究CD38 NADase活性在MM细胞存活中的作用。



研究方法

根据CD38表达对含有CD38+和CD38- (KMS-12BM,KMS-11)的MM细胞株进行分类。使用NAD/NADH试剂盒检测CD38+和CD38-细胞内NAD+和NADH浓度。对CD38+和CD38-MM细胞进行代谢组学(岛津TQ8050 GC–MS/MS)和蛋白质组学(TripleTOF 5600)分析。采用MetaboAnalyst和Metascape分析CD38-MM细胞中大量富集的代谢物和蛋白质。经BRDU和7AAD染色后,通过流式细胞术检测CD38+和CD 38-细胞的细胞周期状态。在体外使用CD38 NADase抑制剂(78c)处理CD38+MM细胞株(NCI-H929和KMS-12PE)和来源于MM患者的骨髓细胞,经膜联蛋白V和PI染色后用流式细胞术测定MM细胞活性。采用岛津TQ8050 GC–MS/MS分析78c处理后MM细胞株与对照MM细胞株的代谢物差异。



研究结果

与CD38+MM细胞株相比, CD38-MM细胞株的NAD+和NAD+/NADH比值更高,表明细胞表面CD38表达会影响细胞内NAD+浓度(图1)。

代谢组学和蛋白质组学分析均显示CD38-细胞糖酵解活性高于CD38+细胞(图2、3)。

在CD38-MM细胞中观察到明显的细胞周期抑制,伴随G0/G1期阻滞,表明CD38-MM细胞中的代谢改变可能导致细胞增殖的改变(图4)。


与对照组相比,经78c处理的MM细胞株中观察到NAD+/NADH比值显著增加,证明CD38 NADase抑制会影响MM细胞内NAD+浓度(图5)。

78c能够在MM细胞株和来源于患者的MM细胞中诱导细胞死亡,并伴随细胞周期阻滞(图6、7)。

与对照组相比,经78c处理的MM细胞中代谢产物显著上调与糖酵解相关,表明CD38 NADase活性会显著影响MM细胞代谢(图8)。




研究总结
  • CD38表达与细胞内NAD+水平相关。

  • 与CD38+MM细胞相比,CD38-MM细胞糖酵解活性更高,且细胞周期缩短。

  • 抑制CD38可诱导MM细胞死亡。



研究结论

CD38是哺乳动物组织中的主要NADase,参与NAD+分解代谢。CD38在正常浆细胞和MM细胞中高表达,通过对CD38+和CD38-细胞进行比较,和使用CD38 NADase酶抑制剂后进行分析,该篇文献首次报道了MM细胞上的CD38会降低细胞内NAD+水平,减少细胞内糖酵解,从而影响细胞周期。本研究揭示了CD38酶活性在MM细胞生物学中的重要作用,有助于理解CD38靶向治疗的逆转耐药机制。


李菲  教授
主任医师 教授 博士生导师

南昌大学第一附属医院血液病诊治中心主任

淋巴肿瘤中心主任

美国血液学会会员

江西省医学会血液学分会候任主委

中华血液学杂志通讯编委

中华医学会血液学分会淋巴疾病学组委员

中国CSCO抗淋巴瘤联盟委员

中国抗癌协会血液肿瘤专委会委员

中国慢淋专家组委员

中国整合医学会血液学分会委员

中国噬血细胞综合征联盟专家组委员

中国医药教育协会造血干细胞移植和免疫治疗分会常委

参考文献:

1. Yawara Kawano, et al. D The Role of CD38 in Multiple Myeloma Cell Biology. 2021 ASH Poster 1580.

https://ash.confex.com/ash/2021/webprogram/Paper150884.html

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