肿瘤研究的最终目标是选择性杀死全部肿瘤细胞而不影响正常细胞。随着对肿瘤细胞生物学的研究进展，以及对肿瘤细胞生长，分化，转移的分子机制研究取得的进展，在肿瘤治疗领域出现了靶向治疗的单克隆抗体和小分子化合物。多发性骨髓瘤是预后较差的病理亚型，目前的标准治疗方法是联合化疗，多数患者可获得近期缓解，但不能长期生存，属不可治愈性疾病。其中多发性骨髓瘤患者的中位生存时间只有3-4年。近年来，thalidomide和lenalidomide，bortezomib与化疗联合或单独应用，对初治晚期疾病或复发难治性多发性骨髓瘤患者有较好疗效，即使采用这些积极治疗方法，多发性骨髓瘤患者的完全缓解率只有20-40％，大部分患者将会出现疾病进展或者复发。因此，亟需探索新的治疗手段。　　 以单克隆抗体为主的靶向治疗是目前肿瘤基础研究的热点，一些单克隆抗体已在临床得到广泛应用，其中最成功的药物是利妥昔单抗，美罗华(Rituximab)。但是，单克隆抗体药物在多发性骨髓瘤等多种B细胞淋巴瘤的研究进展仍较缓慢，目前尚无此类药物获得批准用于多发性骨髓瘤的治疗。靶向治疗在MM研究中进展缓慢，主要原因是缺乏理想的治疗靶点。我们发现β2微球蛋白(β2-microglobulin，B2M)是一个潜在的治疗靶点。B2M是一个分子量11.8KD的非糖基化蛋白链，包括100左右氨基酸分子，是MHC-I类分子的—跳单链。它的功能主要是与与另外一条a单链相互作用并稳定MHC蛋白的三级结构。由于B2M与a单链之间没有分子键相互作用，也不与细胞表面紧密连接，因此可以分泌到血清中。在淋巴瘤和白血病中，肿瘤的患者的血清B2M水平升高提示预后不良。这种升高与患者肾功能没有相关性。在基础研究中，B2M的表达与功能在多种肿瘤细胞系中得到证实。　　 本研究假设B2M作为靶点并制备单克隆抗体，对骨髓瘤细胞在体内外均有较高的凋亡诱导作用，采用一系列实验来证明我们的假设。我们发现首先检测了B2M蛋白在多发性骨髓瘤细胞，淋巴瘤细胞，乳腺癌细胞和前列腺癌细胞表面的表达，发现多发性骨髓瘤细胞表面表达最高，其次是淋巴瘤细胞，乳腺癌和前列腺癌细胞表面B2M表达强度为骨髓瘤细胞的40-50％。我们发现靶向B2M的单克隆抗体，PA43，可以有效地诱导多发性骨髓瘤细胞发生凋亡，在淋巴瘤细胞也可以看到显著的凋亡发生，而在乳腺癌和前列腺癌细胞也有一定比例(50％)细胞发生凋亡。这种凋亡作用是与抗体的浓度和作用时间呈现依赖性关系。在这些细胞中，凋亡的比例与B2M表达强度无明显比例关系。在没有表达B2M的细胞中没有观察到凋亡细胞发生。　　 骨髓瘤细胞的生存依赖于正常骨髓基质和细胞的支持。在Transwell实验中，与MM细胞共同培养的骨髓基质细胞没有受到PA43诱导的凋亡，提示PA43仅特异性杀伤肿瘤细胞而对正常细胞没有毒性。　　 研究发现一些细胞因子对骨髓瘤细胞有保护作用，这些因子是否可以拮抗PA43的作用是值得关注的问题之一。例如，研究发现白介素因子-6(interleukin-6，IL-6)和胰岛素样生长因子1(Insulin-like growth factor-1，IGF-I)可以保护骨髓瘤细胞免受地塞米松诱导的凋亡，在本研究中，我们在培养基中加入IL-6或IGF-I因子，PA43仍然可以诱导骨髓瘤细胞发生凋亡，提示IL-6和IGF-I不能保护PA43对骨髓瘤细胞的杀伤作用。　　 为了探索IgM抗体的结构与功能的关系，我们使用裂解剂2-巯基乙醇(betamercaptoethanol，2ME)将PA43(IgM五聚体结构)裂解为单体，发现IgM单体不能诱导肿瘤细胞凋亡，提示其五聚体结构与功能相关。免疫共聚焦显微镜技术发现PA43作用后，骨髓瘤细胞膜上的lipid rafts聚集形成帽状结构，并募集主要组织相容性复合物(major histocompatibility complex-I，MHC-I)分子进入lipid rafts，而排除lipid rafts中的IL-6受体。通过与MHC-I分子结合，激活下游caspase-9，-3，和PARP蛋白，并降低抗凋亡的Bcl-2家族蛋白Bcl-2和Bcl-xL的表达水平，通过活化内源性凋亡途径和线粒体依赖性凋亡途径诱导细胞凋亡。与利妥昔单抗一样，PA43单抗改变了肿瘤细胞内部的钙离子内流。　　 在移植瘤小鼠模型中，PA43抗体显著减小了肿瘤体积，降低了血清中M蛋白的浓度，显著延长了治疗组小鼠的生存期。由于PA43的靶点是Beta-2 microglobulin(B2M)蛋白，而B2M蛋白是MHC-I分子的主要组成部分，虽然在正常组织虽然β2M/MHC class I的表达密度比多发性骨髓瘤和淋巴瘤细胞较低，但β2M/MHC-I在体内的细胞和组织分布较为广泛，因此，PA43是否对正常组织和细胞有凋亡诱导作用是值得关注的问题。通过在severe combined immunodeficiency(SCID)小鼠与来自多发性骨髓瘤患者的肿瘤细胞注射的人胎盘骨移植后构建形成SCID-hu小鼠模型以及人多发性骨髓瘤动物模型(HLAA2-transgenic NOD/SCID mice)动物模型中，无论小鼠组织中是否有表达成熟和有功能的人类MHC-I分子表达，PA43均对正常组织没有凋亡作用。　　 总结本研究结果，PA43通过细胞表面的B2M/MHC-I蛋白结合，活化下游caspase-9，-3，和PARP蛋白，并降低抗凋亡的Bcl-2家族蛋白Bcl-2和Bcl-xL的表达水平从而诱导肿瘤细胞凋亡。在体内和体外实验中，PA43对正常细胞和组织没有毒性。我们的研究表明B2M是理想的治疗靶点，为靶向B2M的单克隆抗体在临床的进一步研究提高实验基础。