RNA 编辑酶 ADAR1 如何成为癌细胞端粒守护者?

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RNA 编辑酶 ADAR1

RNA 编辑酶 ADAR1(adenosine deaminase acting on RNA)过度活化时,会促使 RNA 错误剪切增多,进而促进癌症进展和产生抗药性。

ADAR1 有 ADAR1p150 和 ADAR1p110 亚型。已知 ADAR1p150 亚型能将 RNA 腺苷的胺基(-NH3)去除掉,它也能以不依赖 RNA 结合的方式和核糖核酸内切酶 Dicer 直接作用,进而增加 miRNA 的加工、RNA 诱导缄默化复合体(RNA-induced silencing complex, RISC)装载 miRNA,然后标靶 RNAs 而使其缄默化。然而,ADAR1p110 亚型的功能仍不清楚。

ADAR1p110 亚型能调节端粒基因体的稳定性,促进癌症进展

美国 Wistar 研究所的研究团队发现,ADAR1p110 亚型能调节染色体端粒基因体的稳定性,同时其也是癌细胞持续增殖所需要的。该研究结果显示 ADAR1 的另一种致癌机制,并指出另一个潜力癌症标靶。相关研究刊登于《Nature Communications》。

该研究团队在癌细胞的细胞核中刚发现,ADAR1p110 能在 RNA 编辑过程中标靶在染色体末端形成的 R 环(R-loops)的特殊核酸结构。R-环是在基因转录过程中形成的,且新合成的 RNA 仍然附着在 DNA 模板股,并没有解离,进而形成稳定的 DNA/RNA 杂交体。尽管这些结构在某些情况下对于转录调节非常有利,但 R 环的累积会诱发 DNA 损伤、染色体重排和基因体不稳定性,并与神经性疾病和癌症发生有显著的相关性。

再来,他们发现 ADAR1p110 能透过编辑参与该结构形成的 DNA 和 RNA 链,以及促进 RNA 链被 RNase H2 酶类所降解,来帮助癌细胞解离 R 环,并抑制其发生累积。接着,当他们剔除 ADAR1p110 后,会导致染色体末端R环结构的累积,会导致癌细胞中端粒 DNA 的广泛损伤,并能抑制癌细胞发生增殖。

ADAR1 抑制剂抗癌潜力

先前研究指出,ADAR1 抑制剂能透过干扰某些癌细胞的细胞质中 ADAR1p150 的功能来增强肿瘤对癌症免疫疗法的反应。本研究又指出细胞核 ADAR1p110 在维持癌细胞中端粒稳定性中所扮演的关键角色。因此,该研究团队预测,ADAR1 抑制剂或许能透过干预这 2 种不同且又独立的致癌 ADAR1 讯息传递路径。

未来若有更多研究和临床试验来证实,ADAR1 抑制剂有望成为非常有效的抗癌疗法或药物。

延伸阅读:免疫检查点阻断抗药性有解? 剔除 ADAR1 抗肿瘤效果佳

参考资料:
1. Nat Commun 12, 1654 (2021). doi:10.1038/s41467-021-21921-x
2. https://www.drugtargetreview.com/news/86195/rna-protein-shown-to-protect-telomeres-and-support-cancer-proliferation/

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