多发性骨髓瘤是美国第二常见的血癌。30%到50%的多发性骨髓瘤患者有额外的基因拷贝,该基因编码为ADAR 1酶。加州大学圣地亚哥医学院的研究人员利用多发性骨髓瘤患者样本和信息数据库发现,高水平的ADAR 1水平与生存率降低有关。他们还确定,阻断这种酶可以减少从病人癌细胞中提取的实验模型中的多发性骨髓瘤的再生。
发表在《自然通讯》杂志上的这项研究还表明,一类商业上可用的药物可以用来抑制ADAR 1的活性,并防止多发性骨髓瘤的进展或复发。
研究人员表示:“尽管有了新的治疗方法,但多发性骨髓瘤患者在某一时刻几乎不可避免地会复发,这就是为什么这一发现能让我们更早地发现疾病,并解决根本原因的原因,这是令人兴奋的。”
此次研究中的酶ADAR 1通常在胎儿发育过程中表达,以帮助血细胞形成。ADAR 1编辑RNA序列,这是一种与DNA相关的遗传物质。ADAR 1只将一个RNA组块替换成另一个RNA组块,从而改变精心编排的系统细胞,可以用来控制在什么时候打开或关闭哪些基因。
众所周知,ADAR 1可以促进多发性骨髓瘤的进展,并对治疗产生抗药性。在先前的研究中,研究团队描述了ADAR 1对白血病的贡献。这种酶的RNA编辑活性促进了癌症干细胞,可以自我更新,导致癌症,增加复发的几率,并使某些癌症无法接受治疗。
在他们目前的研究中,研究小组调查了ADAR 1在多发性骨髓瘤中的作用。他们分析了近800例多发性骨髓瘤患者样本,发现162例肿瘤细胞中ADAR 1水平较低的患者在三年内存活时间明显长于159例ADAR 1水平较高的患者。90%以上的低ADAR 1患者在确诊后存活了两年以上,而在同一时期后,只有不到70%的ADAR 1高水平患者存活。
为了在分子水平上准确地揭示ADAR 1与疾病严重程度之间的联系,研究人员将多发性骨髓瘤患者的组织转移到小鼠身上,创造出一种被称为异种移植或“人性化”的模型。
研究人员表示:“这是一种很难在动物身上模拟的疾病,我们没有一个基因可以模拟多发性骨髓瘤,这项研究很重要,部分是因为我们现在有了一个新的异种移植模型,它将首次允许我们应用新的生物标志物来更好地预测疾病的进展,并测试新的治疗方法。”
通过利用他们的新模型,研究团队发现两个事件聚集在一起激活多发性骨髓瘤,ADAR 1通过一种基因异常和周围骨髓组织的炎症信号来激活,ADAR 1以一种稳定基因的方式编辑特定的RNA,从而使肿瘤干细胞更具攻击性。
他们还发现,在异种移植模型中沉默ADAR 1基因可以减少多发性骨髓瘤的再生。在缺乏ADAR 1的小鼠中,肿瘤细胞能够自我更新的数量减少了5到10倍,这表明了一个新的治疗靶点。