多发性骨髓瘤(MM)是一种浆细胞恶性肿瘤,其特征是浆细胞异常增殖并分泌大量单克隆免疫球蛋白(M蛋白),导致器官损伤。尽管当前治疗方法如蛋白酶体抑制剂、抗CD38抗体和CAR-T细胞治疗已显著改善患者预后,但大多数患者仍会复发或产生耐药性,提示需要开发新的免疫刺激策略。免疫原性细胞死亡(ICD)和焦亡(pyroptosis)是两种程序性细胞死亡形式,可释放损伤相关分子模式(DAMPs)并激活适应性免疫应答,但单独诱导ICD或焦亡在克服MM免疫抑制微环境中作用有限。因此,联合诱导ICD和焦亡可能通过协同机制增强抗肿瘤免疫应答。本文研究了ROS-ERS诱导剂REI与焦亡诱导剂QS-21单独或联合处理对MM细胞的影响,评估其在体内外对树突状细胞和T细胞的激活能力,以及对肿瘤生长的抑制作用。研究旨在揭示ROS-ERS和焦亡在增强MM免疫原性中的分子机制,并探索其在免疫治疗中的潜在应用。
在本研究中,研究人员使用MM细胞系RPMI-8226和U266,分别及联合处理REI和QS-21,通过CCK8细胞活力检测评估药物的细胞毒性。结果显示,两种药物均呈浓度和时间依赖性抑制MM细胞增殖,而联合处理(R+Q)表现出更强的细胞毒性。进一步通过荧光素酶活性检测发现,R+Q显著降低Luc-RPMI-8226细胞活力,同时流式细胞术分析显示,联合处理显著提高细胞凋亡率,显微镜观察也显示形态学变化和细胞数量减少。这表明R+Q处理具有协同杀伤MM细胞的能力。 为了评估ICD标志物的释放,研究人员检测了细胞膜表面CALR表达、细胞外ATP、HSP70和HMGB1的分泌情况。联合处理显著增强这些DAMPs的释放,特别是CALR的表面暴露和ATP、HSP70、HMGB1的分泌,说明该处理可有效激活ICD通路。此外,通过JC-1线粒体膜电位检测发现,R+Q处理显著降低线粒体膜电位,表明线粒体功能受损。透射电镜进一步证实线粒体结构破坏,包括膜破裂和嵴消失。同时,LC3-II/LC3-I比值升高,提示自噬激活,但p62蛋白未有效降解,说明自噬体-溶酶体融合受阻,导致线粒体积累,从而进一步增加ROS生成。 在焦亡相关检测中,R+Q处理显著上调NLRP3、caspase-1和GSDMD-N的表达,并促进IL-1β和IL-18的分泌。显微镜和TEM观察发现,R+Q组细胞膜孔更大,提示焦亡程度更强。这表明联合处理不仅增强ICD,还通过激活NLRP3通路促进焦亡,从而提高DAMP释放和炎症因子分泌,进一步激活免疫细胞。 体外实验中,研究人员使用MM患者来源的骨髓单个核细胞(BM-MNCs)和U266细胞构建共培养系统,模拟体内免疫激活。联合处理显著增强树突状细胞(DC)表面共刺激分子CD80、CD86、CD70和MHC-II的表达,表明DC成熟度提高。同时,T细胞表面CD3+CD27+CD28+和CD3+CD8+CD27+CD28+比例上升,而CD57+衰老T细胞减少,说明R+Q可逆转T细胞衰老并促进其激活。进一步评估细胞毒性发现,R+Q处理组的T细胞对U266杀伤能力显著提高,且细胞凋亡率增加,验证了其在体外增强抗肿瘤免疫应答的作用。 在体内实验中,研究人员使用NOG小鼠模型,皮下注射U266细胞并静脉输注MM患者来源的单核细胞,构建人源化小鼠模型。小鼠分为四组:PBS、REI、QS-21和R+Q。R+Q组肿瘤体积显著降低,PET-CT显示标准化摄取值(SUV)最低,肿瘤重量也最小,表明联合处理有效抑制MM生长。流式细胞术分析发现,R+Q组DC成熟度和T细胞激活标志物表达显著上升,同时衰老T细胞减少,IFN-γ和TNF-α分泌增加,说明体内免疫应答增强。此外,小鼠健康状态良好,无明显毒性反应,验证该组合策略的安全性。 综上所述,该研究系统性评估了ROS-ERS与焦亡诱导剂联合处理在MM中的作用。通过体外和体内实验,研究人员发现联合处理不仅增强DAMPs释放,还促进线粒体损伤、自噬异常和焦亡激活,从而提高树突状细胞和T细胞的免疫激活能力。这些结果为开发基于ICD和焦亡的新型MM免疫治疗策略提供了理论依据,并提示该组合可作为潜在的抗MM免疫调节方案。
本研究证实,ROS-ERS与焦亡诱导剂联合处理可显著增强MM细胞的免疫原性,通过诱导线粒体损伤、ERS和自噬异常,激活NLRP3/GSDMD通路,促进焦亡和DAMP释放。体外实验显示该处理可有效激活树突状细胞和T细胞,提高抗肿瘤免疫活性,而在体内实验中,联合处理显著抑制肿瘤生长,降低SUV值,提高免疫细胞浸润并减少衰老T细胞比例。这些结果表明,该组合可有效逆转MM免疫抑制微环境,增强T细胞特异性抗肿瘤免疫应答,为开发新型MM免疫治疗策略提供重要依据。