抑制钙蛋白酶-2可缓解高钙血症引起的多发性骨髓瘤进展

《Biochemical Pharmacology》：Calpain-2 inhibition alleviates hypercalcemia-driven multiple myeloma progression

【字体：大中小】 时间：2026年06月19日 来源：Biochemical Pharmacology 5.6

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中国湖南省长沙市410013，中南大学生命科学学院，湖南省基础与应用血液学重点实验室，第二湘雅医院血液科

摘要

多发性骨髓瘤是一种恶性血液疾病，其特征为浆细胞的异常增殖。高钙血症是多发性骨髓瘤的常见并发症，通常被视为疾病进展的次要结果。当钙水平严重升高时，可能导致患者昏迷。然而，高钙血症是否在多发性骨髓瘤的进展中起直接作用仍不清楚。在本研究中，我们发现高钙浓度会促进多发性骨髓瘤细胞的增殖，这一过程与calpain-2（CAPN2）有关。我们还观察到，多发性骨髓瘤患者的CAPN2表达显著增加，且与不良预后相关。此外，敲低CAPN2可通过上调FN14并诱导细胞凋亡，在体外和体内抑制多发性骨髓瘤细胞的增殖。重要的是，CAPN2抑制剂ALLN可通过诱导细胞凋亡，在体外和体内显著抑制多发性骨髓瘤细胞的增殖。值得注意的是，ALLN显著提高了多发性骨髓瘤细胞对常用临床药物硼替佐米和多柔比星的敏感性，而对正常细胞则无明显细胞毒性。这些发现表明CAPN2是多发性骨髓瘤的一个有前景的治疗靶点，其抑制剂可作为进一步临床评估的潜在候选药物。我们的研究还阐明了高钙血症、CAPN2与多发性骨髓瘤细胞恶性增殖之间的关系，为多发性骨髓瘤患者的治疗提供了新的思路。

引言

多发性骨髓瘤是最常见的第二种血液系统恶性肿瘤[1]、[2]、[3]，起源于在骨髓中积聚并分泌单克隆副蛋白的克隆性浆细胞[4]。临床上，该病表现为溶骨性骨病变、贫血、肾功能损害、高钙血症以及反复感染[5]。在中国，多发性骨髓瘤的患病负担也在不断增加。其年龄标准化发病率、患病率及死亡率分别为每10万人0.81例、2.19例和0.62例，与1990年相比均呈上升趋势[6]。尽管自体干细胞移植仍是适合接受大剂量治疗患者的核心疗法[7]，但复发几乎不可避免。目前的一线治疗方法包括蛋白酶体抑制剂（硼替佐米、卡非佐米）和免疫调节剂（沙利度胺、来那度胺、泊马度胺）[8]、[9]、[10]。由于多发性骨髓瘤在肿瘤进展过程中还会出现多种免疫功能损伤，如肿瘤微环境中的NK细胞和细胞因子发生变化[11]、[12]，因此靶向免疫疗法目前正被大力研究[13]。但由于内在或获得性的药物耐药性，这些疗法往往无法实现持久缓解[14]。因此，寻找新的分子靶点并开发协同治疗方案仍是亟待解决的难题。

高钙血症是多发性骨髓瘤的常见并发症，一般认为它是骨破坏的结果。这一过程与成骨细胞和破骨细胞活性的变化密切相关，这些变化可能由某些肿瘤坏死因子介质介导，如促炎细胞因子和细胞毒性介质，而细胞凋亡的诱导也与钙释放和高钙血症有关[15]、[16]。然而，升高的钙水平是否主动推动多发性骨髓瘤的进展仍不清楚。

钙离子进入细胞后会与钙结合蛋白结合，从而激活下游信号通路[17]。钙结合蛋白中的一个重要家族是钙蛋白酶家族，它包含15种非半胱天冬酶类蛋白酶，在肿瘤发生和治疗反应中起着关键作用[18]。其中，Calpain-2（CAPN2）在多种癌症中已被证明具有重要作用。在转移性前列腺癌和食管癌中，CAPN2的表达出现异常，它会促进肿瘤增殖并影响化疗敏感性[19]、[20]。在食管癌中，顺铂可通过激活CAPN1/CAPN2-Bak/BAX-半胱天冬酶级联反应诱导细胞凋亡，从而使CAPN2既成为预测生物标志物，也成为潜在的治疗靶点[21]。最近的研究还表明CAPN2与胰腺腺癌的发病机制有关[22]。不过，CAPN2在多发性骨髓瘤进展中的作用尚不清楚。

因此，本研究旨在确定高钙血症是否直接推动多发性骨髓瘤的进展，以及CAPN2是否在这一过程中起中介作用，能否作为治疗靶点。这一研究有望为深入理解多发性骨髓瘤的进展机制提供帮助，并为开发新的治疗靶点和干预策略奠定基础。

章节节选

试剂与化合物

CAPN2抑制剂ALLN购自Selleck Chemicals（美国休斯顿，产品编号S7386）。硼替佐米和多柔比星购自中南大学湘雅医院（中国长沙）。Z-VAD-FMK购自Selleck Chemicals（美国休斯顿，产品编号S7023）。氯化钙购自上海阿拉丁生化科技股份有限公司。N-乙酰-L-半胱氨酸购自上海贝岭生物技术股份有限公司。钙蛋白酶活性检测试剂盒购自……

多发性骨髓瘤患者中CAPN2表达升高，与不良预后相关，且受高钙血症调控

为探究高钙血症在多发性骨髓瘤发生中的作用，我们将四种经典的骨髓瘤细胞系ARP1、MM.1S、RPMI-8226和KMS-11培养在添加不同剂量氯化钙溶液的完全培养基中。24小时后，通过CCK-8检测法监测细胞增殖情况，结果显示氯化钙显著增强了多发性骨髓瘤细胞的增殖活性（图1A）。钙离子进入细胞后通常会与钙结合蛋白结合发挥作用。

讨论

在本研究中，我们发现高钙血症会促进多发性骨髓瘤的进展，且与CAPN2表达升高有关。同时，我们发现抑制CAPN2可增加FN14的表达，导致线粒体功能障碍和活性氧产生，进而诱导细胞凋亡，抑制多发性骨髓瘤细胞的增殖和存活。我们的研究结果表明，CAPN2可能是治疗多发性骨髓瘤的新靶点，而CAPN2抑制剂ALLN作为一种单一药物或与现有一线治疗药物联合使用，都具有较大的应用潜力。

研究审批

多发性骨髓瘤患者的骨髓样本来自中南大学第二湘雅医院。本研究中使用的所有人类样本均获得了中南大学生命科学学院伦理委员会的批准，并按照该委员会的审批流程进行处理。所有动物实验也获得了中南大学实验动物科学系的批准，所有实验操作均遵循相关规范进行。

CRediT作者贡献说明

Zeyuan Wang：项目管理、研究实施、数据分析、数据整理。Chaoying Yang：初稿撰写、数据分析。Yanpeng Wang：验证工作、资源提供。Zhiming Guo：数据分析。Ruibo Jin：软件应用。Ling Xiao：初稿撰写。Jing Liu：文章润色与编辑、资金筹集。Hui Zhou：文章润色与编辑、资源提供。Xiaojuan Xiao：验证工作、课题指导。Xu Han：文章润色与编辑、课题指导、概念构思。

利益冲突声明

作者声明不存在任何可能影响本文研究结果的已知财务利益关系或个人关系。

致谢

本研究得到了中国湖南省自然科学基金（2024JJ3037）和中南大学中央高校基本科研业务费（2023ZZTS0541、2023XQLH044）的支持。

我们感谢中南大学第二湘雅医院重大设备共享中心提供的超分辨率显微镜。

作者贡献

ZW、CY、YW和ZG负责实验操作和数据解读。RJ和LX负责数据分析。HZ和XX负责临床样本实验。JL和XH……

摘要

引言