การศึกษาระบุสวิตช์ทางพันธุกรรมที่ช่วยให้เซลล์มะเร็งเม็ดเลือดขาวหลีกเลี่ยงเคมีบำบัด

นักวิทยาศาสตร์ได้อธิบายถึงกลอุบายทางโมเลกุลที่ทำให้มะเร็งเม็ดเลือดขาวชนิดไมอีลอยด์เฉียบพลัน (AML) กลับมาเป็นซ้ำได้บ่อยครั้งหลังการรักษา บทความวิจัยใหม่ในวารสารBlood Cancer Discoveryแสดงให้เห็นว่าในระหว่างการกำเริบของโรค “โปรแกรมทางเลือก” ของยีน RUNX1 จะถูกกระตุ้นในผู้ป่วยบางราย โดยไอโซฟอร์มของ RUNX1C จะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว กระตุ้นให้เกิด BTG2 และทำให้เซลล์มะเร็งเม็ดเลือดขาวเข้าสู่ภาวะสงบนิ่ง ซึ่งเป็นภาวะที่ยาเคมีบำบัดแทบจะไม่มีผลใดๆ นักวิจัยสามารถ “ปลุก” เซลล์และเพิ่มความไวต่อการรักษาได้ ทั้งในการเพาะเลี้ยงและในหนูทดลอง

ความเป็นมาของการศึกษา

มะเร็งเม็ดเลือดขาวชนิดไมอีลอยด์เฉียบพลัน (AML) ยังคงเป็นโรคที่กำเริบซ้ำ แม้หลังจากการรักษาด้วยเคมีบำบัดแบบเหนี่ยวนำสำเร็จ ผู้ป่วยจำนวนมากก็ยังคงมีอาการกำเริบซ้ำ คำอธิบายสำคัญประการหนึ่งคือการที่เซลล์บางชนิด “ซ่อนตัว” อยู่ในสภาวะพักตัว (quiescence) ซึ่งเป็นลักษณะเฉพาะของเซลล์ต้นกำเนิดมะเร็งเม็ดเลือดขาว (LSC) ในขณะที่เซลล์ระยะแบ่งตัวตายลง เซลล์ที่เคลื่อนที่ช้าและอยู่นิ่งจะอยู่รอดและกลับมาเกิดเนื้องอกอีกครั้ง การทำความเข้าใจกลไกการทำงานของโมเลกุลในช่วงพักตัวนี้เป็นกุญแจสำคัญในการเอาชนะการดื้อยา

RUNX1 มีบทบาทสำคัญในการควบคุมการถอดรหัสของการสร้างเม็ดเลือด แต่ไม่ใช่โปรตีนเดี่ยว แต่เป็นตระกูลไอโซฟอร์มที่เกิดจากโปรโมเตอร์และการต่อกันแบบอื่น ในมนุษย์ ไอโซฟอร์ม RUNX1C ถูกเข้ารหัสโดยโปรโมเตอร์ P1 "ปลาย" ในขณะที่ RUNX1A/1B ถูกเข้ารหัสโดย P2 "ต้น" การกระจายตัวของไอโซฟอร์มขึ้นอยู่กับระยะการพัฒนาและชนิดของเซลล์ องค์ประกอบของไอโซฟอร์มสามารถเปลี่ยนแปลงพฤติกรรมของเซลล์ได้อย่างรุนแรง ตั้งแต่การรักษาสเต็มเซลล์ไปจนถึงคุณสมบัติก่อมะเร็ง แต่การมีส่วนร่วมที่เฉพาะเจาะจงของ RUNX1C ต่อการกำเริบของโรค AML และการดื้อยาเคมีบำบัดยังคงไม่ชัดเจน

ในขณะเดียวกัน ได้มีการสะสมข้อมูลเกี่ยวกับโปรตีนต้านการแบ่งตัวของเซลล์ BTG/Tob (โดยเฉพาะอย่างยิ่ง BTG2) ซึ่งจับกับคอมเพล็กซ์ CCR4-NOT และเร่งการ "คายน้ำ" ของเมทริกซ์อาร์เอ็นเอ (deadenylation) ทำให้ความเสถียรของโปรตีนลดลงและยับยั้งการสังเคราะห์โปรตีนโดยรวม ในระบบภูมิคุ้มกัน BTG1/BTG2 มีส่วนช่วยรักษาการพักตัวของเซลล์ ดังนั้นจึงสมเหตุสมผลที่จะสันนิษฐานว่ากลไกที่คล้ายคลึงกันนี้สามารถ "ทำให้เซลล์มะเร็งหลับ" เพื่อปกป้องเซลล์จากภาวะเซลล์หยุดทำงาน อย่างไรก็ตาม การเชื่อมโยงโดยตรงระหว่างไอโซฟอร์มของ RUNX1 และ BTG2 และฟีโนไทป์พักตัวใน AML ยังคงเป็นสมมติฐานจนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้

อีกช่องว่างหนึ่งคือเรื่องระเบียบวิธี การศึกษาการแสดงออกส่วนใหญ่ใน AML ได้พิจารณาระดับยีนทั้งหมด โดยไม่แยกความแตกต่างระหว่างไอโซฟอร์ม และแทบจะไม่วิเคราะห์ตัวอย่างแบบจับคู่ “ก่อนการรักษา → การกลับเป็นซ้ำ” ในผู้ป่วยรายเดียวกัน การออกแบบเช่นนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งหากการกลับเป็นซ้ำไม่ได้เกิดจาก “การเพิ่มของยีน” แต่เกิดจากการสลับโปรโมเตอร์/ไอโซฟอร์ม ท่ามกลางการเปลี่ยนแปลงทางเอพิเจเนติกส์ การเติมเต็มช่องว่างนี้หมายถึงการได้รับเป้าหมายสำหรับการรักษาที่จำเพาะกับไอโซฟอร์ม (เช่น โอลิโกนิวคลีโอไทด์ที่กำหนดเป้าหมาย RNA) ซึ่งสามารถ “ปลุก” เซลล์ที่หลับใหลและทำให้เซลล์เหล่านั้นเสี่ยงต่อเคมีบำบัด

ด้วยเหตุนี้ บทความวิจัยใหม่ในวารสารBlood Cancer Discoveryจึงกำลังทดสอบว่า AML ที่กลับเป็นซ้ำมี “เสียงคลิก” ทางอีพิเจเนติกใน RUNX1 ที่เปลี่ยนไปเป็น RUNX1C หรือไม่ และ RUNX1C และ BTG2 ก่อตัวเป็นแกนที่ทำให้เซลล์เข้าสู่ภาวะพักตัวและเพิ่มการดื้อยาหรือไม่ ผู้เขียนใช้ตัวอย่างแบบจับคู่ “ก่อนการบำบัด/การกลับเป็นซ้ำ” การวิเคราะห์ไอโซฟอร์มของอาร์เอ็นเอ การทดสอบการทำงาน และโอลิโกนิวคลีโอไทด์แอนติเซนส์จำเพาะไอโซฟอร์ม ไม่เพียงแต่เพื่ออธิบายลักษณะการพักตัวเท่านั้น แต่ยังเพื่อทดสอบความสามารถในการย้อนกลับได้และความเปราะบางทางเภสัชวิทยาอีกด้วย

เรามาถึงจุดนี้ได้อย่างไร?

ผู้เขียนใช้วิธีการที่แปลกใหม่ นั่นคือการเปรียบเทียบตัวอย่างมะเร็งเม็ดเลือดขาวจากผู้ป่วยรายเดียวกันก่อนการรักษาและเมื่อกลับเป็นซ้ำ โดยวิเคราะห์ไอโซฟอร์มของอาร์เอ็นเอ ไม่ใช่แค่การแสดงออกของยีน "ทั้งหมด" เท่านั้น การออกแบบแบบจับคู่นี้ทำให้พวกเขาเห็นว่าเมื่อโรคกลับมา ไม่ใช่แค่ระดับของ RUNX1 เท่านั้นที่เปลี่ยนแปลง แต่อัตราส่วนของไอโซฟอร์มกลับเป็น RUNX1C ที่เพิ่มขึ้น ในขณะเดียวกัน ทีมวิจัยได้ตรวจสอบสิ่งที่เกิดขึ้นในกลไกการทำงาน พวกเขาพบ "สวิตช์" บนดีเอ็นเอ (เมทิลเลชันของบริเวณควบคุม RUNX1) เป้าหมายของ RUNX1C หรือยีน BTG2 และผลกระทบทางการทำงาน เช่น การพักตัวของเซลล์และการดื้อยา

• ไอโซฟอร์มมีความสำคัญ RUNX1 มีอยู่ในตัวแปรหลายตัว ความไม่สมดุลของ RUNX1 เป็นที่สงสัยกันมานานแล้วว่าเกิดจากโรคทางโลหิตวิทยา แต่บทบาทของ RUNX1C ในการกำเริบของ AML ได้รับการพิสูจน์อย่างชัดเจนในเอกสารทางคลินิกแล้ว
• "คลิก" ทางเอพิเจเนติก ระหว่างการกำเริบของโรค เครื่องหมายเมทิลจะปรากฏขึ้นในโซนควบคุม RUNX1 ส่งผลให้เซลล์เนื้องอก "เปลี่ยน" ไปผลิต RUNX1C
• แกน RUNX1C→BTG2 RUNX1C กระตุ้น BTG2 ซึ่งเป็นตัวยับยั้งการเจริญเติบโตที่ทราบกันดีว่าทำหน้าที่ยับยั้งกระบวนการถอดรหัส-แปลรหัส และส่งเสริมฟีโนไทป์ที่แฝงอยู่ ในโหมดนี้ เซลล์แทบจะไม่แบ่งตัว และ "หลุดรอด" ไปภายใต้เคมีบำบัด

สิ่งที่การทดลองแสดงให้เห็น

• ในผู้ป่วย (omics): ในตัวอย่างที่จับคู่กันก่อนการบำบัดและเมื่อเกิดการกำเริบ RUNX1C จะเพิ่มสูงขึ้นอย่างต่อเนื่อง; BTG2 และลายเซ็นขณะพักก็เพิ่มขึ้นตามไปด้วย
• ในหลอดทดลอง: การแสดงออกแบบบังคับของ RUNX1C ทำให้เซลล์ AML มีความไวต่อยาเคมีบำบัดบางชนิดน้อยลง การน็อคเอาต์/ลดจำนวน RUNX1C ช่วยฟื้นฟูความไว
• ในหนู การเพิ่ม anti-RUNX1C ASO ลงในเคมีบำบัดมาตรฐานจะช่วยลดภาระของเนื้องอก: เซลล์ “ออกมาจากการจำศีล” เริ่มแบ่งตัว และมีความเสี่ยงต่อยา

เหตุใดสิ่งนี้จึงสำคัญ?

ภาพคลาสสิกของการกำเริบของโรค AML คือเซลล์ต้นกำเนิดโคลนที่ “รอดชีวิต” จากการรักษา ซึ่งมักจะรักษาอย่างช้าๆ และอยู่ในสภาวะพักตัว ซึ่งสารยับยั้งเซลล์ (cytostatics) เป็นสารระคายเคืองอ่อนๆ งานวิจัยใหม่นี้ระบุกลไกเฉพาะของภาวะพักตัวนี้คือแกน RUNX1C→BTG2 และแสดงให้เห็นว่ากลไกนี้สามารถปรับเปลี่ยนทางเภสัชวิทยาได้ในระดับไอโซฟอร์มของอาร์เอ็นเอ นี่คือการเปลี่ยนจากกลยุทธ์ “ฆ่าเซลล์ที่กำลังแบ่งตัวอย่างรวดเร็ว” ไปเป็นกลยุทธ์ “ปลุกเซลล์ให้ตื่นและฆ่าเซลล์”

การเปลี่ยนแปลงนี้สามารถเกิดขึ้นในทางปฏิบัติได้อย่างไร?

• เป้าหมายใหม่: RUNX1C เป็นเป้าหมายการรักษาใน AML ที่กำเริบ/ดื้อต่อเคมีบำบัด แนวทางการใช้แอนติเซนส์โอลิโกนิวคลีโอไทด์ (ASO) หรือเทคโนโลยีที่กำหนดเป้าหมาย RNA อื่นๆ
• การผสมผสานระหว่าง "ASO + เคมีบำบัด" แนวคิดคือการประสานวงจร: นำเซลล์ออกจากสภาวะพักตัวและบำบัดในระยะที่มีความเสี่ยงสูงสุด
• ไบโอมาร์กเกอร์การคัดเลือก: การเพิ่มขึ้นของ RUNX1C/BTG2 และการเมทิลเลชันของตัวควบคุม RUNX1 เมื่อเกิดการกำเริบเป็นตัวเลือกสำหรับการแบ่งกลุ่มผู้ป่วยและการติดตามความเสี่ยง

บริบท: สิ่งที่เรารู้เกี่ยวกับ RUNX1 และ BTG2 แล้ว

• RUNX1 เป็นปัจจัยการถอดรหัสที่สำคัญของการสร้างเม็ดเลือด ในวิทยามะเร็งเม็ดเลือด ถือเป็นสิ่งที่ขัดแย้งกัน กล่าวคือ RUNX1 สามารถทำหน้าที่เป็นตัวระงับหรือออนโคยีนได้ โดยบริบทและไอโซฟอร์มจะมีผลในการตัดสินใจหลายอย่าง
• BTG2 เป็นตัวระงับการเจริญเติบโต/การแยกตัวและตัวกลางการส่งสัญญาณความเครียด การกระตุ้นมักส่งผลให้วงจรของเซลล์ช้าลงและเกิด "ภาวะสงบนิ่ง" ซึ่งเป็นประโยชน์ในสภาวะปกติ และในเนื้องอก จะช่วยให้รอดจากความเครียดจากการบำบัด

ข้อจำกัดที่ต้องคำนึงถึง

• เส้นทางสู่คลินิก แนวทาง ASO สำหรับ oncohematology เพิ่งเริ่มเป็นรูปเป็นร่าง จำเป็นต้องมีการศึกษาความปลอดภัย/การนำส่ง และการรักษาแบบผสมผสานที่แม่นยำกับเคมีบำบัด
• ความไม่เหมือนกันของ AML ผู้ป่วยบางรายไม่ได้กลับเป็นซ้ำผ่านแกน RUNX1C→BTG2 จำเป็นต้องมีกลุ่มผู้ป่วยที่ผ่านการตรวจสอบความถูกต้องเพื่อคัดเลือกผู้ป่วยที่ "เปิดสวิตช์" อย่างแท้จริง
• หลักฐานผลลัพธ์: จนถึงขณะนี้แสดงให้เห็นในเซลล์/หนูและโปรไฟล์โมเลกุลของผู้ป่วย จำเป็นต้องมีการทดลองทางคลินิกเพื่อหารือเกี่ยวกับประโยชน์ต่อการอยู่รอด

ต่อไปจะเป็นยังไง?

• การพัฒนา ASO สำหรับ RUNX1C และโปรโตคอลปลุกและฆ่าด้วยการแบ่งระยะการให้เคมีบำบัด
• การทดสอบทางคลินิกของไบโอมาร์กเกอร์ (RUNX1C, BTG2, การเมทิลเลชันของ RUNX1) เพื่อตรวจจับการดื้อยาในระยะเริ่มต้น
• วิทยาเนื้องอกไอโซฟอร์มมีขอบเขตกว้างกว่า AML โดยทดสอบว่ามี 'สวิตช์' ไอโซฟอร์มที่คล้ายกันซ่อนอยู่ในมะเร็งเม็ดเลือดและเนื้องอกแข็งชนิดอื่นหรือไม่

ที่มา: Han C. และคณะแกน RUNX1C-BTG2 จำเพาะไอโซฟอร์มควบคุมภาวะสงบของ AML และการดื้อยาเคมี บำบัด Blood Cancer Discovery, 2025. https://doi.org/10.1158/2643-3230.BCD-24-0327