抑瘤素M及其受体OSMR在血液肿瘤与实体瘤中的关键作用及预后价值探析

【字体: 时间:2025年09月18日 来源:Frontiers in Oncology 3.3

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  本综述深入探讨了抑瘤素M(OSM)及其受体OSMR在急性髓系白血病(AML)、骨髓增殖性肿瘤(MPN)及多种实体瘤中的预后价值与机制作用。高表达OSMR或OSM提示不良预后,其通过调控肿瘤微环境中的间质细胞与内皮细胞,影响肿瘤干细胞巢功能,并激活JAK/STAT等信号通路,为靶向治疗(如JAK抑制剂或中和抗体)提供了新方向。

  

1 引言

抑瘤素M(Oncostatin M, OSM)是一种属于白细胞介素6(IL-6)家族的炎症细胞因子。其受体OSMR由糖蛋白130(GP130,人源基因名为IL6ST)与跨膜OSMR(人源基因OSMR)或白血病抑制因子受体(LIFR)复合组成。OSMR和LIFR胞内域较长,可招募多种激酶和适配蛋白,介导OSM引起的相似但不完全相同的信号转导。

OSM主要由活化的髓系细胞(粒细胞、单核细胞和巨噬细胞)、成骨细胞、星形胶质细胞、神经元及小胶质细胞产生。而OSMR不在白细胞或造血干祖细胞(HSPC)中表达,而是在骨髓及其他组织中的间质细胞和内皮细胞中高表达。OSM通过OSMR:GP130受体复合物调控造血过程和骨骼稳态,并在多种组织和炎症反应中发挥关键作用。此外,OSMR还可与IL-31受体α链(IL31RA)复合,作为IL-31的受体。近年研究发现,OSM与OSMR在多种恶性肿瘤的发病机制及治疗反应中具有重要作用。

2 OSM和OSMR在血液系统恶性肿瘤中的作用

最近一项大样本蛋白质组学研究显示,在550余名新诊断的急性髓系白血病(AML)患者中,高血浆可溶性OSMR(sOSMR)蛋白浓度是生存期短和早期死亡的独立预测因子。OSMR信号可能具有促癌作用,这与基因敲除实验中观察到的抗增殖效应一致。Osmr-/-小鼠表现为轻度贫血和血小板减少,造血干祖细胞(HSPC)周期减少,迁移能力增强,且HSC中细胞周期、脂代谢和红细胞生成相关基因表达下调。人类OSM基因双等位基因功能缺失突变也会导致严重贫血、血小板减少和中性粒细胞减少。

有意思的是,OSMR在造血环境中的效应很可能是间接的,因为人和小鼠HSPC及AML原始细胞中OSMR mRNA表达极低甚至检测不到。研究证实,高OSMR蛋白和转录本表达局限于间质基质细胞(MSCs),而AML原始细胞中几乎不表达。但由于实验条件限制,该研究未涵盖骨髓内皮细胞——这类细胞同样高表达OSMR,并且是HSC和白血病干细胞巢的关键调控组分。因此,AML患者血液中的sOSMR可能来源于内皮细胞和MSCs,这些细胞在骨髓微环境中的失调可能与高sOSMR患者预后较差相关。

OSM在TCGA数据库的肿瘤与正常组织样本中的表达分析显示,其在AML样本中显著高于正常骨髓。虽然OSM高表达组的总生存(OS)有缩短趋势(HR=1.7,p=0.055),但仍需更大样本验证其预后意义。另一方面,OSMR的另一种配体IL-31的转录本水平比OSM低两个数量级,且其高/low表达与AML患者OS无显著差异。因此,OSM–OSMR信号轴(而非IL-31)很可能是影响AML预后的主要机制。其中,OSM诱导内皮细胞E-选择素表达,进而增强AML干细胞对化疗的耐药性,是导致不良预后的重要机制之一。

在其他血液肿瘤方面,Philadelphia染色体阴性骨髓增殖性肿瘤(Ph- MPN)中,OSM mRNA在具有JAK2V617F等激活突变的细胞中高表达,患者骨髓和血浆中OSM蛋白浓度也升高。此外,MPN患者原代纤维母细胞在OSM刺激下可通过其表达的OSMR增加细胞因子产生。这些结果提示sOSMR和OSM可能也对Ph- MPN具有预后价值。在淋巴瘤中,多发性骨髓瘤患者血清中sOSMR和OSM蛋白浓度也较高,但OSM高表达与预后无显著相关,sOSMR的预后价值尚不明确。

3 OSM和OSMR在非血液系统恶性肿瘤中的作用

内皮细胞和间质细胞在实体瘤的癌症干细胞巢中扮演重要角色。由于OSMR在这些细胞以及部分黏膜上皮和腺上皮中表达,OSM–OSMR信号很可能通过直接作用于肿瘤细胞或间接调控肿瘤微环境(如纤维母细胞)影响多种实体瘤的进展。

生物信息学分析显示,OSMR转录本在食管癌(ESCA)、多形性胶质母细胞瘤(GBM)、肾透明细胞癌(KIRC)、胰腺腺癌(PAAD)、胃腺癌(STAD)和胸腺瘤(THYM)中显著高于癌旁正常组织。低级别胶质瘤(LGG)的OSMR表达也较高但未达显著性。使用前25%与后25%的OSMR表达量进行生存分析显示,GBM、LGG、PAAD、STAD中OSMR高表达组的总生存(OS)和无病生存(DFS)均较差,风险比(HR)更高。KIRC中OSMR高表达不影响OS但导致DFS显著缩短。而肾乳头状细胞癌(KIRP)中OSMR高表达则与更差的OS相关。出乎意料的是,肾上腺皮质癌(ACC)中OSMR转录本低于正常组织,但高表达患者DFS更差。

另一方面,OSM mRNA在GBM、PAAD和AML中显著高表达。在KIRC中,OSM高表达预示更差的OS,但不影响DFS。而在GBM和PAAD中,OSM表达水平与患者OS/DFS无显著关联。

这些发现与先前基因敲减研究一致:OSM可增强GBM细胞系的迁移、侵袭和间质表型,OSMR还能定位至线粒体基质保护肿瘤干细胞免受辐射损伤。在胰腺导管腺癌中,OSM通过OSMR增强肿瘤生长和上皮–间质转化(EMT),肿瘤相关巨噬细胞来源的OSM也可诱导纤维母细胞炎症表型,进而塑造促肿瘤微环境。在胃癌中,OSM促进癌细胞增殖。在肾透明细胞癌中,OSM增强细胞迁移、侵袭和EMT;VHL基因缺失(约70%肾透明细胞癌存在该基因失活突变)可诱导OSM表达,进而推动内皮细胞发生内皮–间质转化(EndMT),促进巨噬细胞M2极化,形成恶性循环。使用中和性OSM抗体则可抑制移植瘤的血管生成、生长和转移。

4 讨论

多项生存分析及先前研究均表明,OSM与OSMR:GP130受体复合物的相互作用在AML、MPN、胶质瘤、胶质母细胞瘤、胰腺癌、胃癌和肾癌等多种恶性肿瘤的病理生物学及治疗反应中起重要作用,其高表达提示不良预后。OSM:OSMR信号可通过影响不表达OSMR的恶性干细胞巢(如AML和MPN)间接发挥作用,也可直接作用于表达OSMR的肿瘤细胞,并得到同样表达OSMR的肿瘤相关纤维母细胞和内皮细胞的支援。

由于OSM蛋白主要由活化的中性粒细胞、单核细胞和巨噬产生,其血液浓度易受感染、脓毒症、炎症及细胞因子治疗影响,因此可能不是稳定的癌症预后标志物。相反,OSMR不在白细胞表达,而在非造血恶性细胞、内皮和间质细胞中表达。sOSMR蛋白来源于OSMR转录本第8外显子的可变剪接,因此血浆sOSMR浓度有可能反映肿瘤OSMR转录水平,具备成为稳定预后指标的潜力。

5 结论与展望

血液sOSMR浓度可能不仅是AML预后的有效标志物,也有望应用于其他恶性肿瘤,值得进一步临床验证。针对OSMR信号通路(主要经JAK1/JAK2激活STAT1/STAT3/STAT5)的靶向治疗策略,如使用ruxolitinib、tofacitinib等JAK抑制剂,或使用中和性抗OSM单抗(如GSK2330811),可能改善高sOSMR或高OSM表达患者的预后。

综上,OSMR信号升高已成为AML、GBM、LGG、STAD、KIRC及KIRP等多种癌症的不良预后因素。建议在这些患者中系统检测OSMR基因表达和sOSMR蛋白浓度,并开展临床试验,探索JAK1/2抑制剂或OSM中和抗体联合现有标准治疗的疗效。

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