RNA編輯影響腫瘤耐藥機(jī)制——ADAR1高表達(dá)腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞誘導(dǎo)結(jié)直腸癌耐藥性一、研究背景結(jié)直腸癌（ColorectalCancer,CRC）是全球第三大常見癌癥類型，其治療一直是醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的重大挑戰(zhàn)。在CRC的治療中，腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞（Tumor-AssociatedMacrophages,TAMs）的作用日益受到關(guān)注。TAMs被認(rèn)為能夠促進(jìn)藥物耐受性，影響治療效果。腺苷脫氨酶作用于RNA（AdenosineDeaminaseActingonRNA,ADAR）是一種關(guān)鍵的RNA編輯酶，它通過誘導(dǎo)RNA的腺苷-肌苷（A-to-I）編輯，對重要的癌基因進(jìn)行轉(zhuǎn)錄后修飾。近年來，研究發(fā)現(xiàn)ADAR1在多種癌癥中表達(dá)異常，并與不良預(yù)后相關(guān)，但其在CRC中的具體作用機(jī)制尚不清楚。二、研究內(nèi)容及相關(guān)結(jié)論（一）ADAR1高表達(dá)巨噬細(xì)胞在結(jié)直腸癌組織中的發(fā)現(xiàn)研究者對2011年至2023年間在岡山大學(xué)醫(yī)院接受原發(fā)腫瘤切除的151例有遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移的CRC患者進(jìn)行了分析。通過免疫組化（IHC）分析發(fā)現(xiàn)，ADAR1在癌細(xì)胞和單核細(xì)胞中的表達(dá)強(qiáng)度存在強(qiáng)正相關(guān)（Fig.1A）。ADAR1陽性的單核細(xì)胞同時(shí)表達(dá)CD68和CD163，后者是M2型巨噬細(xì)胞的標(biāo)志物（Fig.1B）。此外，高ADAR1表達(dá)的CRC患者在遠(yuǎn)端轉(zhuǎn)移后的生存期更短（Fig.1C），提示ADAR1高表達(dá)的巨噬細(xì)胞可能與CRC的進(jìn)展密切相關(guān)。圖1（二）CRC細(xì)胞促進(jìn)ADAR1表達(dá)和RNA編輯在巨噬細(xì)胞中的誘導(dǎo)實(shí)驗(yàn)中，研究者將結(jié)腸癌細(xì)胞系（HCT116和HT29）的培養(yǎng)基添加到巨噬細(xì)胞模型（經(jīng)PMA處理的THP-1）中，發(fā)現(xiàn)巨噬細(xì)胞中ADAR1的RNA和蛋白表達(dá)水平顯著增加（Fig.2A）。進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，癌細(xì)胞分泌的促炎細(xì)胞因子（如IL-1、IL-2、IL-5等）能夠激活JAK/STAT通路，從而促進(jìn)ADAR1表達(dá)（Fig.2B）。此外，研究還發(fā)現(xiàn)癌細(xì)胞通過外泌體將ADAR1蛋白直接傳遞給巨噬細(xì)胞（Fig.2C），增加了巨噬細(xì)胞中ADAR1的含量（Fig.2D），并促進(jìn)了AZIN1和GLI1的RNA編輯（Fig.2E）。圖2（三）ADAR1促進(jìn)巨噬細(xì)胞向M2型極化通過多重?zé)晒饷庖呷旧芯空甙l(fā)現(xiàn)CRC組織中大多數(shù)CD68陽性的巨噬細(xì)胞同時(shí)表達(dá)ADAR1和CD163，表明這些巨噬細(xì)胞具有M2型特征（Fig.3A、B）。當(dāng)將癌細(xì)胞培養(yǎng)基添加到巨噬細(xì)胞中時(shí)，M1型標(biāo)志物NOS2的轉(zhuǎn)錄活性降低，而M2型標(biāo)志物ARG1的轉(zhuǎn)錄活性增加（Fig.3C）。流式細(xì)胞術(shù)結(jié)果也顯示，癌細(xì)胞培養(yǎng)基能夠抑制巨噬細(xì)胞的M1特征，使其更傾向于M2型（Fig.3D）。此外，ADAR1缺陷的小鼠骨髓來源巨噬細(xì)胞中M2標(biāo)志物減少，而M1標(biāo)志物增加（Fig.3E），進(jìn)一步證實(shí)了ADAR1在巨噬細(xì)胞極化中的關(guān)鍵作用。研究還揭示了ADAR1通過RNA編輯AZIN1，導(dǎo)致多胺合成增加，從而促進(jìn)巨噬細(xì)胞向M2型極化的過程（Fig.3F-H）。圖3（四）ADAR1高表達(dá)巨噬細(xì)胞誘導(dǎo)CRC細(xì)胞對奧沙利鉑耐藥研究發(fā)現(xiàn)，對奧沙利鉑治療無響應(yīng)的CRC患者腫瘤組織中TAMs的ADAR1表達(dá)水平更高（Fig.4A）。體外共培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)表明，HCT116細(xì)胞與巨噬細(xì)胞共培養(yǎng)時(shí)會誘導(dǎo)對奧沙利鉑的耐藥性，而通過siRNA敲低巨噬細(xì)胞中的ADAR1可以阻止這種耐藥性的產(chǎn)生（Fig.4B、C）。動物模型實(shí)驗(yàn)也證實(shí)了這一結(jié)果，敲低ADAR1的巨噬細(xì)胞能夠增強(qiáng)奧沙利鉑抑制腫瘤生長的效果（Fig.4D）。通過基因表達(dá)分析發(fā)現(xiàn)，ADAR1高表達(dá)巨噬細(xì)胞中與轉(zhuǎn)移和化療耐藥相關(guān)的通路富集，特別是分泌型磷酸蛋白1（SPP1）的表達(dá)上調(diào)（Fig.4E）。免疫組化染色和體外實(shí)驗(yàn)均證實(shí)ADAR1高表達(dá)巨噬細(xì)胞中SPP1表達(dá)增加（Fig.4F、G）。研究還揭示了GLI1的RNA編輯在促進(jìn)SPP1產(chǎn)生中的作用，癌細(xì)胞培養(yǎng)基能夠通過提高巨噬細(xì)胞中ADAR1的表達(dá)來增加GLI1的RNA編輯，進(jìn)而提高SPP1的產(chǎn)生效率，最終通過激活CRC細(xì)胞中的NFκB通路誘導(dǎo)奧沙利鉑耐藥（Fig.4H）。圖4JAK抑制劑通過抑制ADAR1表達(dá)和GLI1RNA編輯克服奧沙利鉑耐藥KEGG通路分析和基因表達(dá)分析顯示，ADAR1高表達(dá)的CRC中JAK/STAT通路被激活，ADAR1與JAK家族成員的表達(dá)呈強(qiáng)相關(guān)性（Fig.5A）。實(shí)驗(yàn)中，在添加癌細(xì)胞培養(yǎng)基的同時(shí)向巨噬細(xì)胞中加入JAK抑制劑（filgotinib），發(fā)現(xiàn)能夠降低巨噬細(xì)胞中ADAR1的表達(dá)（Fig.5B）和GLI1的RNA編輯（Fig.5C）。在動物模型中，與單獨(dú)使用奧沙利鉑相比，奧沙利鉑聯(lián)合JAK抑制劑治療能夠顯著抑制腫瘤生長（Fig.5D），且在聯(lián)合治療組的腫瘤組織中ADAR1表達(dá)降低（Fig.5E），表明JAK抑制劑有望成為克服CRC中ADAR1高表達(dá)巨噬細(xì)胞介導(dǎo)的奧沙利鉑耐藥的治療策略。圖5三、總結(jié)與展望本研究深入揭示了ADAR1高表達(dá)腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞在結(jié)直腸癌中的重要作用。研究證實(shí)，CRC細(xì)胞能夠通過多種機(jī)制誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞中ADAR1的表達(dá)，進(jìn)而促進(jìn)RNA編輯，導(dǎo)致巨噬細(xì)胞向M2型極化，并通過分泌SPP1激活CRC細(xì)胞中的NFκB通路，誘導(dǎo)對奧沙利鉑的耐藥性。此外，研究還發(fā)現(xiàn)JAK抑制劑能夠通過抑制ADAR1表達(dá)和GLI1RNA編輯來克服這種耐藥性。這些發(fā)現(xiàn)不僅為理解CRC的耐藥機(jī)制提供了新的視角，也為開發(fā)新的治療策略提供了潛在的靶點(diǎn)。未來的研究可以進(jìn)一步探索ADAR1在CRC發(fā)展和耐藥中的其他作用機(jī)制，以及尋找更有效的ADAR1抑制劑或聯(lián)合治療方案，以改善CRC患者的治療效果和預(yù)后。技術(shù)關(guān)聯(lián)：納米孔直接RNA測序在RNA編輯研究中的應(yīng)用本研究采用RNA編輯位點(diǎn)特異性定量PCR（RESSq-PCR）檢測AZIN1/GLI1編輯，該方法需特異性引物設(shè)計(jì)且通量有限。納米孔直接RNA測序（DirectRNASequencing）

技術(shù)直接讀取RNA堿基修飾（包括肌苷），避免cDNA轉(zhuǎn)換和PCR擴(kuò)增偏好性，精準(zhǔn)解析全轉(zhuǎn)錄組范圍的RNA編輯事件。我司提供納米孔直接RNA測序服務(wù)直