Multipel myeloom: koper-geïnduceerde celdood mogelijk nieuwe manier om ziekte te behandelen

januari 2024 Wetenschap Rafaël Sibilo

Multipel myeloom (MM) is een heterogene hematologische ziekte die gekenmerkt wordt door kwaardaardige woekering van plasmacellen. Op termijn leidt dit tot osteolytische laesies en extramedullaire invasie naar andere organen. Cuproptose is een nieuwe vorm van gereguleerde koper-geïnduceerde celdood. Dit wordt veroorzaakt door ophoping van koper in mitochondriën door de directe binding van koper aan de lipide eiwitcomponenten van de Krebscyclus, wat leidt tot de eiwitaggregatie en vervolgens tot verhoogde eiwittoxiciteit en uiteindelijk celdood.

Eerdere studies hebben koper bestudeerd als therapeutisch onderdeel in de strijd tegen diverse soorten kanker. Onderzoeker Wang en collega’s van de Shanxi Medical University en de Heping Hospital in China onderzochten de correlatie tussen cuproptosegerelateerde genen (CRG’s) en de prognose van MM door middel van bioinformatica-analyses en ontwikkelden hiervoor een prognostisch model.

Methode

Klinische- en transcriptomics gegevens over MM werden verkregen uit de database UCSC Xena van de Universiteit van Californië Santa Cruz en de openbare database Gene Expression Omnibus (GEO). Eerst werden de MM-monsters onderverdeeld in verschillende subtypen op basis van de cuprotosegenen. Vervolgens werden de differentieel uitgedrukte genen (DEG’s) tussen de verschillende subtypen, namelijk kandidaat cuproptosegerelateerde genen, geanalyseerd met behulp van de regressiemethoden Cox regressie analyse en de least absolute shrinkage and selection operator (LASSO). Op basis hiervan werd een cuproptosegerelateerd risicomodel geconstrueerd. Nadat de onafhankelijke prognostische analyse was uitgevoerd, werd een nomogram geconstrueerd. Tot slot werd er een gensetanalyse en een immuuninfiltratieanalyse uitgevoerd in de hoog- en laagrisicogroepen, waarna potentiële therapeutische middelen werden voorspeld.

Resultaten

Van de 860 geselecteerde monsters uit de databases hadden 784 MM-monsters een vermelding van de overlevingsstatus en duur. De 784 MM-monsters in UCSC Xena cohorten werden verdeeld in drie verschillende subtypes en 4 van de 346 kandidaat cuproptosegerelateerde genen, namelijk CDKN2A, BCL3, KCNA3 en TTC14, werden gebruikt om een risicomodel te construeren. De risicoscore werd beschouwd als een betrouwbare onafhankelijke prognostische factor voor MM-patiënten. Ook werd vastgesteld dat de route van de celcyclus significant verrijkt was in de hoogrisicogroep. Daarnaast waren immuunscore, ESTIMATE score en cytolytische activiteit significant verschillend tussen verschillende risicogroepen, evenals 13 immuuncellen zoals de geheugen-B-cellen. In hun studie werden in totaal negen geneesmiddelen voorspeld.

Dodelijke ziekte zonder genezing

Multiple myeloom wordt nog steeds beschouwd als een dodelijke ziekte zonder genezing. Een uitgebreid begrip van de genetische achtergronden en de micro-omgeving van de tumor is essentieel voor de preventie, behandeling en prognose-evaluatie van MM. Cuproptose is een nieuw type celdood dat zou kunnen leiden tot nieuwe oplossingen voor de behandeling van kanker. Daar de rol van cuproptose in tumorigenese onbekend is evalueerden de onderzoekers de prognostische waarde van de cuproptose-gerelateerde genen in MM. Klinische correlatie analyse toonde aan dat er significante verschillen zijn in  risicoscores voor stadium, monstertype, cluster en vitale subtypes. De risicoscore was een betrouwbare onafhankelijke prognostische factor voor MM-patiënten en het nomogram toonde de voorspellende capaciteit van het ontwikkelde risicomodel.

Referentie

Haili Wang, Guoxiang Zhang, Lu Dong, Lu Chen, Li Liang, Li Ge, Dongzheng Gai & Xuliang Shen (2023) Identification and study of cuproptosis-related genes in prognostic model of multiple myeloma, Hematology, 28:1, DOI: 10.1080/16078454.2023.2249217