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MicroSCALEスクリーニングがメラノーマにおける治療応答の遺伝的修飾因子を解明する

MicroSCALE Screening Reveals Genetic Modifiers of Therapeutic Response in Melanoma

Research Resources

Sci. Signal., 15 May 2012
Vol. 5, Issue 224, p. rs4
[DOI: 10.1126/scisignal.2002612]

Kris C. Wood1,2*, David J. Konieczkowski2,3, Cory M. Johannessen2,3, Jesse S. Boehm2, Pablo Tamayo2, Olga B. Botvinnik2, Jill P. Mesirov2, William C. Hahn2,3, David E. Root2, Levi A. Garraway2,3, and David M. Sabatini1,2,4*

1 Whitehead Institute for Biomedical Research, 9 Cambridge Center, Cambridge, MA 02142, USA.
2 Broad Institute of Harvard and Massachusetts Institute of Technology, 7 Cambridge Center, Cambridge, MA 02142, USA.
3 Department of Medical Oncology, Dana-Farber Cancer Institute, Harvard Medical School, 450 Brookline Avenue, Boston, MA 02215, USA.
4 Howard Hughes Medical Institute, Department of Biology, Massachusetts Institute of Technology, 77 Massachusetts Avenue, Cambridge, MA 02139, USA.

* To whom correspondence should be addressed. E-mail: kcwood@alum.mit.edu (K.C.W.); sabatini@wi.mit.edu (D.M.S.)

要約:細胞マイクロアレイは、哺乳動物細胞の大規模な機能的ゲノムスクリーニングを妥当なコストで行うための将来有望なツールであるが、技術的な限界があるために、狭い範囲の細胞株と短期的アッセイでの利用に限定されてきた。本稿でわれわれは、MicroSCALE(Microarrays of Spatially Confined Adhesive Lentiviral Features)という、細胞マイクロアレイベースのプラットフォームについて記述している。これによって、細胞マイクロアレイ技術を幅広い細胞株に、そして長期的なアッセイに適用することが可能である。このMicroSCALEを利用して、過剰発現されたときに、B-RAFV600E突然変異メラノーマ細胞を次のキナーゼの阻害薬に対して部分的に脱感作させるキナーゼを明らかにした。すなわち、マイトジェン活性化プロテインキナーゼキナーゼキナーゼ(MAPKKK)のRAF、MAPKKのMEK1とMEK2(MEK1/2、マイトジェン活性化プロテインキナーゼキナーゼ1および2)、mTOR(哺乳類ラパマイシン標的タンパク質)、またはPI3K(ホスファチジルイノシトール 3-キナーゼ)である。このようなスクリーニングによって、共通の機構を介して作用する阻害薬で処理された細胞は、類似したプロファイルのタンパク質過剰発現による影響を受けることが示された。これとは対照的に、異なる機構を介して作用する阻害薬を用いたスクリーニングでは、個別のプロファイルが得られた。この知見は、小分子の標的の同定と併用投与試験に関連している可能性がある。さらに、大規模な機能的スクリーニングの結果をがん細胞株の遺伝子発現および薬物感受性データと統合することによって、われわれはMAPK経路阻害薬に対する抵抗の有力なメディエーターとしての核因子κB経路を立証することができた。今回述べたMicroSCALEプラットフォームによって、従来は実現不可能であった大規模で資源効率の良いスクリーニングの新たなクラスが可能になったと考えられる。このようなスクリーニングには、細胞株、摂動、および測定結果の組合せに関わるもの、あるいは少数の細胞を用いるもの、限られたり高価であったりする試薬を用いるものがある。

K. C. Wood, D. J. Konieczkowski, C. M. Johannessen, J. S. Boehm, P. Tamayo, O. B. Botvinnik, J. P. Mesirov, W. C. Hahn, D. E. Root, L. A. Garraway, D. M. Sabatini, MicroSCALE Screening Reveals Genetic Modifiers of Therapeutic Response in Melanoma. Sci. Signal. 5, rs4 (2012).

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2012年5月15日号

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