Ang mga bagong genetic na mekanismo ay maaaring magbigay ng therapeutic target laban sa glioma

Ang isang pag-aaral mula sa lab ng Shi-Yuan Cheng, PhD, propesor sa Ken at Ruth Davey Division ng Neuro-Oncology sa Department of Neurology, ay natukoy ang mga bagong mekanismo na pinagbabatayan ng mga alternatibong RNA splicing event sa glioma tumor cells na maaaring magsilbing mga bagong therapeutic target. Ang mga resulta ng pag-aaral ay inilathala sa Journal of Clinical Investigation.

"Nakahanap kami ng ibang paraan upang gamutin ang glioma sa pamamagitan ng lens ng alternatibong splicing at natuklasan ang mga bagong target na hindi pa natukoy dati ngunit mahalaga para sa glioma malignancy," sabi ni Xiao Song, MD, PhD, associate professor of neurology at lead author ng pag-aaral.

Ang mga glioma ay ang pinakakaraniwang uri ng pangunahing tumor sa utak sa mga matatanda at nagmumula sa mga glial cell, na naninirahan sa central nervous system at sumusuporta sa mga kalapit na neuron. Ang mga glioma ay lubos na lumalaban sa mga karaniwang paggamot, kabilang ang radiation at chemotherapy, dahil sa genetic at epigenetic heterogeneity ng tumor, na nagbibigay-diin sa pangangailangang humanap ng mga bagong therapeutic target.

Ang nakaraang pananaliksik mula sa Cheng lab, na inilathala sa journal Cancer Research, ay nagpakita na ang mahalagang splicing factor na SRSF3 ay makabuluhang nakataas sa mga glioma kumpara sa mga normal na utak, at ang SRSF3-regulated RNA splicing ay nagtataguyod ng paglaki at pag-unlad ng glioma sa pamamagitan ng pag-impluwensya sa maraming proseso ng cellular sa mga selula ng tumor.

Ang RNA splicing ay isang proseso na nagsasangkot ng pag-alis ng mga intron (non-coding na rehiyon ng RNA) at ang pagsasama ng mga exon (coding regions) upang bumuo ng isang mature na molekula ng mRNA na sumusuporta sa expression ng gene sa isang cell.

Sa kasalukuyang pag-aaral, ang mga siyentipiko ay naglalayong tukuyin ang mga pagbabago sa alternatibong splicing sa glioma tumor cells, ang mga mekanismong pinagbabatayan ng mga pagbabagong ito, at matukoy ang kanilang potensyal bilang mga therapeutic target.

Gamit ang computational method at RNA sequencing technologies, sinuri ng mga mananaliksik ang mga pagbabago sa splicing sa glioma tumor cells mula sa mga sample ng pasyente. Upang kumpirmahin ang mga pagbabagong ito, gumamit sila ng mga teknolohiya sa pag-edit ng gene ng CRISPR upang ipakilala ang iba't ibang mga mutation ng driver ng glioma sa mga modelo ng glioma na nagmula sa human induced pluripotent stem cells (iPSCs).

Nalaman nila na ang mga pagbabago sa splicing na ito ay pinahusay ng isang variant ng epidermal growth factor receptor III (EGFRIII), na kilalang overexpressed sa maraming mga tumor, kabilang ang mga glioma, at hinahadlangan ng mutation sa IDH1 gene.

Kinumpirma ng mga mananaliksik ang function ng dalawang RNA splicing event na lumikha ng iba't ibang isoform ng protina na may iba't ibang mga pagkakasunud-sunod ng amino acid.

"Isa lamang sa mga isoform na ito ang maaaring magsulong ng paglaki ng tumor, kumpara sa iba pang isoform, na karaniwang ipinahayag sa normal na utak. Sinasamantala ng mga tumor ang mekanismong ito upang piliing ipahayag ang isoform na nagpo-promote ng tumor sa normal na isoform ng utak," sabi ni Song.

Sinuri ng koponan ang upstream na RNA-binding protein at nalaman na ang PTBP1 gene ay kinokontrol ang tumor-promoting RNA splicing sa mga glioma cells. Gamit ang isang orthotopic glioma model sa immunodeficient mice, ang mga mananaliksik ay naka-target sa PTBP1 na may antisense oligonucleotide (ASO)-based na therapy, na sa huli ay pinigilan ang paglaki ng tumor.

"Ang aming data ay nagpapakita ng papel ng alternatibong RNA splicing sa pag-impluwensya sa glioma malignancy at heterogeneity at ang potensyal nito bilang isang therapeutic vulnerability para sa paggamot ng mga adult gliomas," isinulat ng mga may-akda ng pag-aaral.

Ang susunod na hakbang para sa mga mananaliksik ay upang galugarin ang potensyal ng pag-target sa PTBP1 upang makakuha ng isang anti-tumor immune response, sabi ni Song.

"Gamit ang long-read RNA sequencing analysis, nalaman namin na ang pag-target sa PTBP1 sa glioma cells ay nagreresulta sa paggawa ng maramihang alternatibong spliced transcripts na wala sa mga normal na tissue. Kaya ang susunod naming proyekto ay upang malaman kung ang isoform na ito ay maaaring makabuo ng ilang antigens upang mas makilala ng immune system ang tumor," sabi ni Song.

Idinagdag din ni Song na ang kanilang koponan ay interesado sa pagsusuri ng mga pagbabago sa splicing sa mga non-tumor cells mula sa mga pasyente ng glioma, tulad ng mga immune cell.

"Alam na natin na ang splicing ay napakahalaga para sa pag-regulate ng function sa cell, kaya hindi lamang nito dapat i-regulate ang tumor malignancy, ngunit maaari din nitong i-regulate ang function ng immune cells upang matukoy kung epektibo nilang mapatay ang cancer. Kaya nagsasagawa rin kami ng ilang bioinformatics na pagsusuri sa tumor-infiltrated immune cells upang makita kung may pagbabago sa splicing pagkatapos na ma-infiltrate ng immune cell ang tumor.

"Ang aming layunin ay upang matukoy ang papel ng alternatibong splicing sa paghubog ng immune-suppressive tumor microenvironment at tukuyin ang mga potensyal na target para sa pagpapabuti ng bisa ng immunotherapies sa glioma," sabi ni Song.