多发性骨髓瘤治疗响应性的蛋白质组学研究.pdf

摘要

多发性骨髓瘤（multiplemyeloma,MM）属于血液系统中第二常见的浆细胞恶性肿

瘤，其最明显的特征是单克隆性浆细胞的异常增殖，并与一系列症状有关，如贫血、骨

损害、高钙血症和肾损害。其年发病率为4/100,000人，约占所有血液病患者的10%。

自体干细胞移植和药物治疗如来那度胺和硼替佐米，CD38单抗、ADC药物、CAR-T治

疗等提高了生存率，但骨髓瘤在很大程度上仍然无法治愈，5年生存率约为54%。治疗

骨髓瘤的挑战之一是其基因组和表型异质性。国际骨髓瘤工作组（IWMG）对多发性骨

髓瘤的基因组探索多年，应用广泛的仍然是免疫荧光探针检测（FISH）,以此对MM进

行分层治疗和预后提示。近年来多个国家骨髓瘤小组对大队列临床试验患者进行基因组、

转录组测序，发展了多个基因尽管取得了这些进展，但主要治疗耐药性以及前期治疗后

的早期复发与不良结果和生存率降低密切相关。

目前，第一代蛋白酶体抑制剂硼替佐米仍是治疗MM的一线用药，但它的原发和继

发耐药严重限制了MM患者预后的改善。尔后发展的免疫治疗CAR-T治疗的免疫逃逸

也是限制MM患者改善预后的重要障碍。针对上述临床问题，本研究分别从肿瘤细胞蛋

白质-磷酸化组学和肿瘤患者血浆蛋白质组两个角度，分别探讨了了硼替佐米耐药和

CAR-T治疗响应的分子机制。

本研究对67例初诊应用硼替佐米为主方案的患者，和14例正常人浆细胞首次进行

了基于质谱的定量蛋白质组学和磷酸组学分析，对上述样本产出的多组学数据进行整合

分析，共检测到9,930种蛋白质，NDMM患者平均鉴定数为4,427，正常人的平均鉴定

数为3,029，磷酸化位点总共检测到4,505种。为了对治疗MM常用一线治疗药物硼替

佐米进行耐药机制解析，本研究比较了上述人群队列中原发耐药人群与敏感人群分子特

征。其中，原发耐药人群TCA循环和电子呼吸传递链转运显著上调，且与预后差显著

相关，进一步分析，发现差异蛋白DLAT促进了电子传递链的转运，导致了ATP的合成

加快，促进代谢活跃。将继发耐药人群和敏感人群进行差异蛋白质组学分析，发现溶酶

体、蛋白质稳定性调控、线粒体组织、蛋白质多聚泛素化途径在两群之间具有显著差异，

其中溶酶体途径在继发耐药人群中显著高表达，溶酶体酶FUCA1在继发耐药人群中显

著上调，进一步分析发现FUCA1会促进氨基酸的代谢降解，从而使蛋白质无法合成，

从而导致硼替佐米的耐受。为了能找到一组能准确区分出MM患者对治疗敏感或耐药

的特征蛋白质，本研究通过随机森林的算法，构建了可以预测用药反应的高准确率预测

模型，无论在训练集还是验证集，都能对敏感耐药人群做出准确的区分。

本研究收集76例初次接受CAR-T治疗的MM人群，在其首次接受注射治疗后3天

内采集血浆样本，进行了蛋白质组学检测。结果表明，CAR-T治疗不同预后人群具有显

著差异。利用血浆蛋白质组，我们评估了上述患者外周循环免疫微环境情况。结果表明，

MM人群可划分为低分化免疫细胞、初始激活免疫细胞、激活免疫细胞和强免疫反应等

四类免疫亚型。从药物响应性角度，我们进一步发现，在良好反应性人群中，初始激活

免疫细胞、激活免疫细胞亚型人群占比最高，具有最好的用药响应性；而较差响应性人

群中，G1型占比最高，提示该类人群有较大概率无法从CAR-T治疗中获益，有较高的

临床借鉴价值。

综上所述，本研究通过绘制硼替佐米治疗多发性骨髓瘤患者浆细胞蛋白质组图谱，

深入研究了多发性骨髓瘤对硼替佐米的潜在耐药机制；首次以较多样本在蛋白质水平上

深入研究了硼替佐米治疗多发性骨髓瘤原发耐药、继发耐药和敏感患者的潜在机制，并

构建了准确的预测分类器。绘制了CAR-T治疗多发性骨髓瘤患者血浆蛋白质组学图谱，

深入解析了CAR-T治疗后预后的关联和分子特征，为临床医生制定个性化靶向治疗方

案提供了理论基础。

关键词:多发性骨髓瘤，蛋白质组，硼替佐米，耐药机制

ABSTRACT

Multiplemyeloma(MM)isthesecondmostcommonplasmacellmalignanttumorintheblood

system,anditsmostobvi