揭秘多发性骨髓瘤耐药新机制：USP4/KLF2/HMGA2 级联的关键作用

研究人员为探究多发性骨髓瘤（MM）对硼替佐米（BTZ）耐药机制，研究 KLF2 等作用，发现 USP4/KLF2/HMGA2 级联影响耐药等，为治疗提供新靶点。

　　在血液肿瘤的世界里，多发性骨髓瘤（Multiple Myeloma，MM）是一种源于浆细胞的恶性疾病，如同隐藏在身体内的 “暗箭”，常常引发贫血、骨质破坏、高钙血症、心脏毒性和肾功能损害等一系列严重问题，极大地降低了患者的生活质量。而且，它偏爱 “中老年群体”，发病高峰在 40 岁以上人群，60 岁以上更是高发。目前，MM 的治疗手段多样，包括靶向治疗、化疗、免疫治疗和干细胞移植等。其中，硼替佐米（Bortezomib，BTZ）作为一种蛋白酶体抑制剂，是抗击 MM 的重要靶向药物。然而，BTZ 耐药问题却频繁出现，成为 MM 有效治愈的巨大阻碍，就像给治疗之路筑起了一道难以跨越的高墙。

为了突破这道 “高墙”，来自珠海人民医院（北京理工大学附属医院）、暨南大学珠海临床医学院的研究人员 Ziyi Liu、Xiaoliang Li 等人开展了深入研究。他们的研究成果发表在《Journal of Orthopaedic Surgery and Research》上，为 MM 的治疗带来了新的希望。

研究人员采用了多种关键技术方法。首先，收集了 51 例 MM 患者（包括 24 例原发性 MM 患者和 27 例基于 BTZ 治疗后复发的 MM 患者）的血液标本，并以 31 例健康志愿者作为对照，对 KLF2 mRNA 进行分析。同时，利用人 MM1.S、NCI-H929 MM 细胞和非肿瘤 nPCs 细胞，通过逐步增加 BTZ 浓度的方式构建了 BTZ 耐药细胞系 MM1.S/BTZ 和 NCI-H929/BTZ。在细胞实验中，运用了多种检测方法，如 MTT 细胞增殖和细胞毒性测定、EdU 掺入实验、流式细胞术等；还通过质粒转染、免疫印迹、Co-IP、IP、荧光素酶报告基因检测、ChIP 实验等技术，深入探究相关蛋白和基因之间的调控关系。

研究结果如下：

1. KLF2 在 MM 血清和 BTZ 耐药 MM 细胞中上调：通过定量 PCR 检测发现，原发性 MM 患者（敏感 MM，S-MM）血清中 KLF2 转录水平高于健康对照，而基于 BTZ 治疗后复发的 MM 患者（R-MM）血清中 KLF2 mRNA 表达更高。MTT 细胞毒性实验证实成功构建了 BTZ 耐药细胞系，且 MM1.S/BTZ 和 NCI-H929/BTZ 细胞中 KLF2 蛋白水平高于其亲本细胞，这表明 KLF2 上调与 MM 细胞对 BTZ 耐药显著相关。
2. KLF2 缺失抑制细胞生长，增强细胞凋亡和对 BTZ 的敏感性：利用 siRNA 沉默 KLF2 表达后，MM1.S/BTZ 和 NCI-H929/BTZ 细胞对 BTZ 的 IC₅₀值降低，多药耐药蛋白 1（MRP1）表达减少，细胞增殖受到抑制，凋亡率增加，G0/G1 期细胞比例升高，说明抑制 KLF2 可促进 BTZ 的抗癌效果。
3. USP4 通过去泛素化增加 KLF2 蛋白稳定性，并通过 KLF2 影响细胞生长、凋亡和对 BTZ 的敏感性：通过在线算法预测和实验验证，发现去泛素酶 USP4 可通过去泛素化稳定 KLF2 蛋白。实验表明，抑制 USP4 可促进 KLF2 蛋白泛素化和降解，而过表达 USP4 则增强 KLF2 蛋白稳定性。此外，通过拯救实验证实，USP4 通过调节 KLF2 参与 MM 对 BTZ 的耐药过程。
4. KLF2 作为 HMGA2 转录的调节因子，通过 HMGA2 调节细胞生长、凋亡和对 BTZ 的敏感性：分析相关数据集发现，KLF2 缺失后 HMGA2 表达显著下调，且 KLF2 可结合到 HMGA2 启动子区域，正向调节 HMGA2 表达。进一步实验表明，上调 HMGA2 可逆转 KLF2 缺失对细胞生长、凋亡和对 BTZ 敏感性的影响，说明 KLF2 通过调节 HMGA2 影响细胞相关表型。
5. USP4 通过 KLF2 调节 HMGA2 表达：实验显示，敲低 USP4 可降低 HMGA2 蛋白表达，而过表达 KLF2 可抵消这种影响，从而建立了 USP4/KLF2/HMGA2 级联在 BTZ 耐药 MM 细胞中的调控关系。

研究结论和讨论部分指出，该研究揭示了一种新的调控网络，即 USP4 通过去泛素化稳定 KLF2 蛋白，进而增强 HMGA2 表达，调节 BTZ 耐药 MM 细胞对 BTZ 的敏感性、细胞生长和凋亡。这一发现为提高 BTZ 治疗 MM 的疗效提供了新的潜在靶点，具有重要的临床意义。然而，目前该研究主要基于体外实验，缺乏体内证据支持该调控轴在 MM 对 BTZ 耐药中的作用。此外，USP4 调节 KLF2 稳定性的具体机制以及 HMGA2 的下游效应器仍有待进一步研究。未来，需要开展全面的体内研究来验证这些发现，深入探索相关机制，为 MM 的治疗开辟新的道路。