多发性骨髓瘤细胞中ALDH1A1表达降低通过下调维甲酸增加对达雷妥尤单抗的耐药性

Reduced ALDH1A1 expression in multiple myeloma cells increases resistance to daratumumab via downregulation of retinoic acid.

作者信息Sujie Zheng, Jing He, Xiaolu Song, Ye Peng, Wufeng Yuan, Xiangmin Tong
PMID41055748
发布时间2025-10-07
DOI10.1007/s00018-025-05891-7

实验完整度

包含临床样本分析、细胞系体外实验、异种移植模型体内验证,以及转录组测序和功能验证(ADCC、ELISA)等多层级证据。

主要模型

H929和RPMI8226细胞系 H929异种移植小鼠模型(NCG小鼠) NDMM和RRMM患者骨髓CD138阳性细胞

重点核对

ALDH1A1敲低序列(shALDH1A1-2)及其敲低效率 达雷妥尤单抗处理浓度(100 µg/mL)及ADCC测定中的效靶比(E:T=10:1) 维甲酸(RA)补充浓度(5 nM) ALDH1A1抑制剂673A的给药剂量(20 mg/kg)及给药方式(口服灌胃) 达雷妥尤单抗体内给药剂量(8 mg/kg,每周一次,共3次)及NK细胞注射方案(5×10⁶细胞/周,共3周)

摘要

多发性骨髓瘤(MM)在复发/难治病例中仍然具有挑战性,原因是其对蛋白酶体抑制剂或抗CD38抗体达雷妥尤单抗(Dara)等疗法产生耐药性。本研究探讨ALDH1A1(一种与耐药相关的醛脱氢酶)的双重作用,特别是在调节达雷妥尤单抗疗效方面。来自新诊断多发性骨髓瘤(NDMM)患者的临床样本和体外研究表明,ALDH1A1表达随着对基于蛋白酶体抑制剂化疗耐药性的发展而持续增加。然而,矛盾的是,对达雷妥尤单抗耐药的无效复发性/难治性多发性骨髓瘤(nrRRMM)患者与应答的RRMM(rRRMM)患者相比,ALDH1A1表达更低。机制上,ALDH1A1通过上调维甲酸(RA)增强CD38表达,RA激活维甲酸受体(RAR)信号通路。在多发性骨髓瘤细胞系(H929、RPMI8226)中敲低ALDH1A1可降低CD38水平,损害达雷妥尤单抗介导的抗体依赖性细胞毒性(ADCC),并抑制NK(自然杀伤)细胞活性(穿孔素/颗粒酶B分泌)。相反,补充RA可逆转由敲低ALDH1A1引起的CD38表达下降,从而恢复ADCC疗效。在体内,抑制ALDH1A1减弱了达雷妥尤单抗在异种移植模型中的抗肿瘤效果,而联合给予RA可逆转这种耐药性。这些发现强调ALDH1A1是一个背景依赖性调节因子:促进化疗耐药,但通过RA-CD38轴激活增强达雷妥尤单抗敏感性。本研究确定ALDH1A1作为预测性生物标志物,并提出联合RA或调节ALDH1A1的治疗策略,以克服RRMM中的达雷妥尤单抗耐药。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
ALDH1A1在多发性骨髓瘤中对达雷妥尤单抗敏感性的作用及其机制是什么?
核心机制
ALDH1A1通过上调维甲酸(RA)生成,激活维甲酸受体(RAR)信号通路,从而上调CD38表达,增强达雷妥尤单抗介导的ADCC效应。
主要证据
临床样本分析显示rRRMM患者ALDH1A1和CD38表达高于nrRRMM;细胞实验中敲低ALDH1A1降低CD38表达和ADCC,补充RA或过表达ALDH1A1可恢复;体内实验中ALDH1A1抑制剂削弱达雷妥尤单抗疗效,RA联合给药可逆转。
研究意义
ALDH1A1可作为预测达雷妥尤单抗疗效的生物标志物,并提出联合RA或调节ALDH1A1的治疗策略以克服耐药。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

临床样本分析ALDH1A1表达与化疗耐药的关系

验证ALDH1A1在多发性骨髓瘤化疗耐药中的表达变化。

收集NDMM患者和健康对照的骨髓样本,检测ALDH1A1和CD38 mRNA及蛋白水平;分析NDMM患者接受VRd或KRd治疗前后ALDH1A1表达变化。

2

细胞实验验证ALDH1A1对达雷妥尤单抗敏感性的影响

评估ALDH1A1敲低或过表达对CD38表达及Dara介导ADCC的影响。

在H929和RPMI8226细胞中敲低ALDH1A1,检测CD38表达和细胞表面CD38水平;与NK细胞共培养测定ADCC活性和NK细胞分泌功能(穿孔素、颗粒酶B、IFN-γ)。

3

机制研究:转录组测序和信号通路分析

揭示ALDH1A1调控CD38表达的分子机制。

对ALDH1A1敲低细胞进行mRNA测序,KEGG通路富集分析;通过western blot检测RAR蛋白水平;补充RA后检测CD38和RAR表达及ADCC活性。

4

体内实验验证

在体内模型中验证ALDH1A1对Dara抗肿瘤效果的影响。

将H929细胞皮下接种至NCG小鼠,建立肿瘤模型;随机分组后给予Dara、ALDH1A1抑制剂(673A)及RA处理,测量肿瘤体积和重量,并通过western blot检测肿瘤组织中ALDH1A1、CD38和RAR蛋白表达。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
抗CD138包被的磁珠Miltenyi Biotec GmbH130-097-614
AutoMACS Pro分离器Miltenyi Biotec GmbH130-097-614
RPMI-1640培养基Invitrogen--
胎牛血清Hyclone--
青霉素-链霉素Yeasen Biotech60162ES76
CD56+磁珠Miltenyi Biotec GmbH130-092-661
重组人IL-2Sigma-AldrichI2644-10UG
重组人IL-15Sigma-AldrichSRP3077
达雷妥尤单抗MCEHY-P9915
人IgGSigma-Aldrich14506-50MG
ALDH1A1短发夹RNAGenePharmaC06001
ALDH1A1慢病毒载体Sino Biological LtdHG11388-ACGLN
羧基荧光素二醋酸盐琥珀酰亚胺酯Invitrogen65-0850-84
碘化丙啶Life Technologies--
穿孔素ELISA试剂盒Novus BiologicalsNBP3-11726
颗粒酶B ELISA试剂盒Novus BiologicalsDGZB00
IFN-γ ELISA试剂盒Novus BiologicalsDIF50C
APC抗人CD38抗体ElabscienceE-AB-F1058E
APC抗鼠CD38抗体ElabscienceE-AB-F1193E
FACSCanto II流式细胞仪BD Biosciences--
Trizol试剂Solarbio LifescienceR1100
Nanodrop 2000分光光度计Thermo Scientific--
BCA试剂盒Solarbio LifesciencePC0020
PVDF膜SolarbioYA1701
抗ALDH1A1抗体Cell Signaling12035
抗CD38抗体Cell Signaling--
抗RAR抗体Cell Signaling62294
抗β-actin抗体InvitrogenMA5-15739
Image Lab软件Bio-Rad Laboratories--
维甲酸MCEHY-14649
ALDH1A1抑制剂673AMCEHY-122912

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
细胞培养
H929和RPMI8226细胞培养条件:RPMI-1640培养基、10% FBS、100 U/mL青霉素和100 mg/mL链霉素;NK细胞培养需IL-2和IL-15。
阅读提示:见Methods中的Cell lines and culture
基因敲低与过表达
ALDH1A1敲低使用shRNA序列(shALDH1A1-2),慢病毒感染MOI=20;过表达使用慢病毒载体HG11388-ACGLN。
阅读提示:见Methods中的Lentiviral gene transfection and gene knockdown
体外药物处理与ADCC测定
Dara浓度100 µg/mL处理1小时;ADCC测定效靶比10:1,共培养4小时。
阅读提示:见Methods中的ADCC and cytotoxicity assay
机制实验
RA浓度为5 nM;补充RA后检测CD38和RAR表达。
阅读提示:见Methods中的Rescue assay及图6相关说明
体内实验
NCG小鼠皮下注射2×10⁶H929细胞;Dara 8 mg/kg每周一次共3次;NK细胞5×10⁶每周一次共3周;673A和RA各20 mg/kg。
阅读提示:见Methods中的Human NK-reconstituted murine model of MM