骨髓瘤细胞的相关问题释疑

 

作者：王静 王龙

摘要 介绍骨髓瘤细胞的定义，单克隆抗体制备中如何获取骨髓瘤细胞，选用同源品系骨髓瘤细胞的原因，多发性骨髓瘤的病因、症状提示及治疗方案，通过问题释疑强化学生对生物学专业名词的新认识，树立稳态与平衡观。

骨髓瘤细胞在肿瘤生物学、药物研发（如靶点检验与药物筛选）、免疫治疗（如单克隆抗体与CAR – T细胞疗法）、基因治疗（作为靶细胞）、生物标记物研究等领域应用广泛，尤其在研究多发性骨髓瘤的生物学特性和发病机制中发挥了不可替代的作用。虽然 2020年人教版高中生物学选择性必修3提及了骨髓瘤细胞的应用，但由于篇幅限制，未对骨髓瘤细胞的定义，如何获取骨髓瘤细胞，骨髓瘤细胞用于单克隆抗体制备过程的原因，及其引发的多发性骨髓瘤致病机理、可能的症状提示和治疗方案进行描述。本文针对以上问题，做出科学性释疑，有助于师生从深层次、全方位的角度掌握骨髓瘤细胞的应用和对人类健康的危害，树立生命观念。

1 骨髓瘤细胞是什么

骨髓瘤细胞是变异的浆细胞再次回到骨髓后，与骨髓免疫环境细胞成分交互作用，发生癌变所致的一类肿瘤细胞。骨髓瘤细胞比浆细胞稍大，直径约为 30~50 μm，细胞外形呈不规则状，部分含有伪足；细胞核多为长圆状，靠近细胞中心，染色质排列疏松、紊乱，常含有1个体积较大、清晰可见的核仁；细胞质特征显著，富含细胞内液，呈现灰蓝色且不透明或具有火焰状外观，内部常夹杂少量对苯胺蓝（也称嗜天青）染色呈阳性的颗粒或空泡结构，部分骨髓瘤细胞内可见嗜酸性包涵体（即Russell小体），或大量空泡（被称为桑椹细胞），或排列成葡萄串状的浅蓝色空泡结构（被称为葡萄状细胞）。形态学观察中还可识别出双核、多核、多分叶及形态显著多样的瘤细胞。骨髓瘤细胞虽来源于浆细胞，但不再分泌抗体，而是产生某种体液因子，医学上称为单克隆伽马球蛋白，或者单克隆丙种球蛋白，能激活破骨细胞异常增殖，取代骨髓中正常的血细胞，造成溶骨性病变。该病症通常会引起骨痛、骨质破坏和免疫功能异常（减少了白细胞的产生），进而促进疾病进程、复发和耐药性的产生；也会造成贫血（减少了红细胞的产生）、出血倾向或凝血问题（减少了血小板的产生）、肾功能损伤等一系列病症的出现。

2 单克隆抗体制备中如何获取骨髓瘤细胞

针对单克隆抗体制备中骨髓瘤细胞的来源，人教版教材只是简单提及“培养骨髓瘤细胞”，并未解释其具体来源和类型。肿瘤免疫学家Michael Potter发现，在特定品系的小鼠体内注射矿物油可以诱发小鼠产生骨髓瘤。骨髓瘤细胞的获取步骤和注意事项如下：（1）选择具有特定遗传特性的骨髓瘤细胞株，如常用的Balb/c小鼠（白变种实验室老鼠）产生的骨髓瘤细胞株，目前用于细胞融合的小鼠骨髓瘤细胞几乎都来源于Balb/c系小鼠，能在体外无限增殖。（2）对骨髓瘤细胞进行筛选和扩增，确保其处于对数生长期，并具备较高的融合效率，通常涉及在适宜的培养条件下，如在含有10％小牛血清的培养基中进行连续传代培养。（3）在获取骨髓瘤细胞时，需注意防止杂菌污染和返祖现象（指在特定条件下，如骨髓造血不能满足机体需要时，骨髓瘤细胞表现出类似胚胎时期造血功能的特性，进行髓外造血的生物学现象），因此常采用严格的无菌操作技术，并在融合前加人特定的抑制剂，如8一氮鸟嘌呤（8一AG），以维持细胞的遗传稳定性（4）为了确保后续杂交瘤细胞的成功筛选，还应对骨髓瘤细胞进行特殊处理，如经8一AG、5一溴脱氧尿嘧啶（BrdU）或6一巯基鸟嘌呤（6 – TG) 的诱导，使其缺失次黄嘌呤一鸟嘌呤磷酸核糖转移酶（HGPRT）或胸腺嘧啶核苷酸激酶（TK），以便在HAT 选择性培养基中有效区分未融合的骨髓瘤细胞与杂交瘤细胞。

3 单克隆抗体制备中为何选用骨髓瘤细胞

单克隆抗体制备中未选择其他类型的肿瘤细胞，而是选择同品系动物的骨髓瘤细胞，主要原因如下：（1）骨髓瘤细胞自身不分泌免疫球蛋白，从而避免了杂交后产生复杂免疫球蛋白的问题。（2）骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合率高，有助于形成足够的杂交瘤细胞。（3）骨髓瘤细胞与经免疫得到的B淋巴细胞来源于同品系动物，便于建系后的杂交瘤细胞在同系动物中生长，收集腹水制备单克隆抗体，且在染色体同源性上一致，筛选出的杂交瘤染色体相对稳定， 不容易因选择性丢失或其抗体合成或分泌基因表达受到干扰。（4）融合后的杂交瘤细胞稳定性强，能够持续分泌特异性抗体，并在培养条件下良好生长和增殖，便于培养，有效避免了抗体分泌量低、效价低，生长缓慢，难以克隆化和长期传代等问题。（5）细胞融合后体系中会包含多种细胞成分，如未融合的B淋巴细胞、自身融合的B淋巴细胞、融合的杂交瘤细胞、自身融合的骨髓瘤细胞以及未融合的骨髓瘤细胞。针对以上细胞的筛选与分离，依赖于它们DNA生物合成的特性差异。肿瘤细胞的DNA生物合成通常遵循两条途径：一是主要途径，涉及氨基酸和其他小分子转化为核苷酸，进而合成DNA，此过程中叶酸衍生物是不可或缺的，因为它参与嘌呤环和胸腺嘧啶甲基的生物合成。二是应急或补救途径，该途径利用外源性核苷酸前体（如次黄嘌呤和胸腺嘧啶核苷）来合成核苷酸，依赖于次黄嘌呤鸟嘌呤磷酸核糖转移酶（HC． PRT）和胸腺嘧啶核苷激酶（TK）的活性。为了筛选出所需的杂交瘤细胞，科学家设计了HAT培养液，包含次黄嘌呤（H）、氨基蝶呤（A）和胸腺嘧啶（T）。其中，氨基蝶呤作为叶酸的拮抗剂，能有效阻断DNA合成的主要途径，但同时提供了补救途径所需的前体物质。B淋巴细胞和骨髓瘤细胞在聚乙二醇（PEG）作用下发生细胞融合，加人HAT选择培养基（含H、A 和T）后，未融合的B淋巴细胞和自身融合的B淋巴细胞高度分化，难以在体外繁殖而死亡。未融合或自身融合的骨髓瘤细胞因其具有代谢缺陷特征（次黄嘌呤磷酸核有激酶缺陷HGPRT-或胸腺嘧啶核苷激酶缺陷TIC-)，主要合成途径被氨基蝶呤阻断，而又缺乏HGPRT或TK而不能利用补救途径合成DNA，从而死亡。相反，杂交瘤细胞由于继承了B淋巴细胞的HGPRT功能，能够在HAT培养液中利用补救途径存活并增殖，因而骨髓瘤细胞是制备单克隆抗体中最理想的B淋巴细胞融合伴侣。由此可见，并非任何类型的骨髓瘤细胞都适合用于单克隆抗体的制备

4 骨髓瘤细胞如何导致多发性骨髓瘤及其可能的症状提示与治疗方案

骨髓内的异常浆细胞，即骨髓瘤细胞，发生异常增生形成肿瘤，如多发性骨髓瘤，是一种影响血液健康的常见癌症，它是恶性浆细胞的异常增殖和遗传病变积累的综合结果。多发性骨髓瘤作为考点频繁出现在各类模拟试题中，因此，拓展介绍这部分知识有助于学生全方位了解试题考点，提高解题的流畅性多发性骨髓瘤患者体内的骨髓瘤细胞恶性增殖会产生大量免疫球蛋白轻链（M蛋白）。M蛋白与心肌、肾小球基底膜有共同的抗原，可刺激机体产生特异性抗体，引发自身免疫反应，损害人体心血管、肾脏等组织器官。该疾病的发病机制迄今尚未明确界定，但高度疑似与环境暴露、理化刺激（包括电离辐射、化学毒性物质、职业危害及不良生活习惯如吸烟、饮酒等）的长期累积效应，以及慢性应激状态和遗传因素之间存在密切关联。由目前研究来看，多发性骨髓瘤的具体发病机理如图1所示

图 １ 多发性骨髓瘤的发病机理

在血液肿瘤中，多发性骨髓瘤的发病率仅排在白血病之后，位于第二位，具有治疗顽固性、复发率高、死亡率高、无法彻底治愈、并发症多且重、家族聚集性等特点。多发性骨髓瘤发病的隐匿性强，误诊率和漏诊率高，确诊时间长，时常造成患者错过最佳治疗时机，影响预后效果，因此，异常病症的提前判断显得尤为重要。当出现血钙增高、肾功能损伤、贫血和骨病等多种病症时，要高度警惕多发性骨髓瘤的可能性。特别是老年人出现不明原因的骨痛、头晕乏力、反复感冒发烧、尿沫增多、血钙升高、反复心律失常和顽固性心力衰竭等症状时，都建议尽快进行血液专科咨询检查。

多发性骨髓瘤的治疗是复杂的生物医学挑战，主要涉及化学治疗、放疗、自体造血干细胞移植及免疫疗法等。化疗采用美法仑、环磷酰胺等药物以抑制骨 髓癌细胞生长，放疗则利用高能量x射线杀灭局部病灶细胞。近年来，双特异性CAR – T细胞疗法针对 BCMA和CD19靶点表现出显著疗效，通过提高免疫细胞对骨髓瘤细胞的识别与杀伤能力，增强了治疗效果并减少了耐药性。研究发现，新型药物如组蛋白去乙酰化酶抑制剂帕比司他和核输出蛋白XPO一1 抑制剂塞利尼索7也显现出一定的治疗潜力。

5 结语

骨髓瘤细胞是由浆细胞发生癌变而形成的，通过特殊处理和筛选后的骨髓瘤细胞具有与B淋巴细胞融合率高、次黄嘌呤磷酸核糖转化酶缺陷、容易培养等特点，因而成为单克隆抗体制备中最理想的B淋巴细胞融合伴侣。由骨髓瘤细胞异常增生形成的多发性骨髓瘤，发病机制复杂、病症繁多、治疗困难期待随着医学的进步，能进一步优化骨髓瘤细胞的应用，探索多发性骨髓瘤的有效治疗方案。

来源：王静,王龙.骨髓瘤细胞的相关问题释疑[J].中学生物教学,2025,(24):65-67.