在血液科的 “战场” 上，多发性骨髓瘤（Multiple Myeloma，MM）是一位相当棘手的 “敌人”。它是血液系统中排名第二的常见恶性肿瘤，主要表现为克隆性浆细胞异常增殖，还会分泌单克隆免疫球蛋白，这常常导致多个器官功能受损。想象一下，正常的血细胞就像一支纪律严明的军队，各司其职，维持身体的正常运转。而 MM 患者体内，浆细胞就像一群失控的 “叛逆分子”，疯狂繁殖，打破了身体的平衡，给患者带来极大的痛苦。
尽管医学一直在进步，针对 MM 的治疗方法也越来越多，但耐药问题却逐渐凸显，成为了治疗路上的 “拦路虎”。就拿硼替佐米（Bortezomib，BTZ）来说，它是治疗 MM 的常用药，可有些患者使用后却出现了耐药情况，病情依旧难以控制，这让医生们十分头疼。而且，MM 耐药的具体机制还不明确，这就好比在黑暗中摸索，找不到前进的方向。所以，寻找新的诊断生物标志物和治疗靶点，就成了医学研究人员们亟待解决的问题，这不仅能帮助医生们更早发现病情，还可能为患者带来新的希望。
为了攻克这个难题，深圳的研究人员在《Pharmacological Research》期刊上发表了一篇名为 “O - GlcNAcylation - related autophagy - lysosome pathway regulates CDC27 protein stability and is a potential therapeutic target for multiple myeloma” 的论文。他们发现，O - GlcNAcylation（一种蛋白质翻译后修饰）相关的自噬 - 溶酶体途径（Autophagy - Lysosome Pathway，ALP）在调节细胞分裂周期 27（Cell Division Cycle 27，CDC27）蛋白稳定性方面发挥着重要作用，并且抑制 O - GlcNAcylation 和 BTZ 联合治疗可能是治疗 MM 的潜在策略，这一发现为 MM 的治疗开辟了新的道路。
筛选多发性骨髓瘤的特征基因：研究人员就像侦探一样，仔细分析了多个已发表的数据集。他们从五个独立的 MM 队列中获取了纯化的骨髓瘤浆细胞样本的 RNA 测序数据，涉及 33 名健康对照者和 957 名 MM 患者。通过差异基因分析，他们找到了 925 个上调基因和 37 个下调基因。接着，利用弹性网络逻辑回归方法筛选出 87 个特征基因，再经过三种机器学习算法的层层筛选，最终确定了 4 个关键基因，其中 O - GlcNAc 转移酶（OGT）和 CDC27 表现最为突出。它们在训练集和测试集中都展现出良好的预测能力，而且 MM 患者体内这两个基因的表达水平比健康人高出不少。更重要的是，高表达的 OGT 与 MM 患者较低的生存率和较差的预后相关。此外，免疫荧光染色发现，MM.1S 细胞（一种 MM 患者来源的细胞系）细胞质中 OGT 和 O - GlcNAcylation 的共定位明显多于健康人血浆细胞。
O - GlcNAcylation 调节 CDC27 蛋白表达并抑制 MM 细胞存活：基因集富集分析显示，O - 聚糖生物合成在 MM 患者中显著富集，这表明 OGT 和 O - GlcNAcylation 在 MM 发病机制中起着重要作用。研究人员用 OSMI - 1（一种 OGT 选择性抑制剂）处理 MM 细胞，发现 CDC27 和 O - GlcNAcylation 蛋白水平明显下降，而且 OSMI - 1 主要抑制 OGT 的酶活性，而非其蛋白表达。进一步研究发现，抑制 O - GlcNAcylation（用 OSMI - 1 或敲低 OGT 基因）会降低 MM 细胞活力，使细胞周期停滞在 G?期，促进细胞凋亡；而促进 O - GlcNAcylation（用 Thiamet G 处理）则会有相反的效果。
CDC27 是 MM 细胞中 O - GlcNAcylation 的关键靶点：为了找到 O - GlcNAcylation 在 MM 细胞中的关键靶点，研究人员采用免疫沉淀结合液相色谱 - 串联质谱的方法。经过一番努力，他们发现 CDC27 是潜在的关键靶点之一，并且通过实验验证了 CDC27 与 OGT 蛋白的结合以及 CDC27 的 O - GlcNAcylation 修饰。用 Thiamet G 处理对照或敲低 CDC27 的 MM 细胞后发现，敲低 CDC27 能几乎完全阻断 Thiamet G 增加的细胞活力，部分逆转 Thiamet G 诱导的 G?/M 期积累和细胞凋亡抑制，这表明 O - GlcNAcylated CDC27 蛋白是 OSMI - 1 在 MM.1S 细胞中可能直接下调的关键靶蛋白。
OSMI - 1 通过自噬 - 溶酶体途径促进 MM 细胞中 CDC27 蛋白降解：研究人员发现，OSMI - 1 处理的 MM 细胞中，CDC27 的 mRNA 水平升高，但蛋白水平却下降，这说明 CDC27 蛋白水平在转录后水平受到调控。用环己酰亚胺（一种真核蛋白合成抑制剂）处理细胞后发现，OSMI - 1 缩短了 CDC27 蛋白的半衰期，而 Thiamet G 则增加了其稳定性，这表明 O - GlcNAcylation 维持了 MM 细胞中 CDC27 的蛋白稳定性。进一步研究发现，OSMI - 1 加速 CDC27 蛋白降解主要通过自噬 - 溶酶体途径，而不是泛素介导的蛋白酶体途径。因为用自噬抑制剂 3 - MA 或溶酶体抑制剂 CQ 处理细胞后，能显著逆转 OSMI - 1 导致的 CDC27 蛋白水平下降，而且在 OSMI - 1 处理的 MM.1S 细胞中，CDC27 与自噬相关蛋白 p62 和 LC3 II 的结合增强，与蛋白酶体亚基 β5 未检测到结合，同时 CDC27 与 LC3 的共定位也得到了证实。
OSMI - 1 通过自噬 - 溶酶体途径降低 MM 细胞活力：既然自噬 - 溶酶体途径介导的 CDC27 蛋白降解与 MM 细胞的存活和增殖有关，研究人员就用自噬抑制剂 3 - MA 处理 OSMI - 1 处理或敲低 OGT 的 MM 细胞。结果发现，3 - MA 能几乎完全逆转 OSMI - 1 或敲低 OGT 导致的细胞活力下降，部分消除细胞周期在 G?期的停滞，还能部分阻断细胞凋亡，这突出了自噬 - 溶酶体途径在维持 MM 细胞活力和细胞周期中的重要性。
O - GlcNAcylation 抑制和 BTZ 在 MM 细胞中的协同作用：由于自噬 - 溶酶体途径在抑制 O - GlcNAcylation 机制中起关键作用，研究人员猜测 OSMI - 1 可能与经典的 MM 治疗药物 BTZ 有协同作用。通过计算联合指数（CI）发现，BTZ 和 OSMI - 1 联合使用时，Fa 值小于 0.7，CI 值约为 0.14，表明二者有协同效应。进一步研究发现，联合治疗能显著降低 MM 细胞的 O - GlcNAcylation 水平，减少 CDC27 和 O - GlcNAcylation 的共定位信号，抑制细胞存活和增殖，促进细胞凋亡，虽然在细胞周期方面未观察到明显的协同效应，但总体显示出潜在的协同治疗效果。
OSMI - 1 和 BTZ 在 MM 异种移植模型中的协同作用：BTZ 虽然是 MM 的一线化疗药物，但耐药问题严重。研究人员建立了 MM 的 NSG 小鼠异种移植模型，给小鼠注射 OSMI - 1 和 BTZ 进行联合治疗。结果发现，联合治疗组小鼠腹腔和骨髓中 hCD138? MM 细胞和 hCDC27?细胞的频率最低，这表明 OSMI - 1 和 BTZ 在体内也有协同作用，进一步证明了联合治疗的有效性。
综合研究结果和讨论部分，这项研究意义重大。它揭示了 O - GlcNAcylation 在 MM 发生和预后中的重要作用，发现降低 CDC27 的 O - GlcNAcylation 能诱导细胞周期停滞和凋亡，还明确了 OSMI - 1 通过激活自噬 - 溶酶体途径降低 CDC27 蛋白稳定性。更重要的是，在 MM 小鼠模型中，OSMI - 1 和 BTZ 联合治疗显著抑制了 MM 细胞生长。这一系列发现为 MM 的治疗提供了新的潜在策略，有望为那些深受 MM 折磨的患者带来新的曙光，让他们在对抗病魔的道路上看到更多的希望。
