突然変異は突然変異KRASでその沈黙を破る

SCIENCE SIGNALING
8 Mar 2022 Vol 15, Issue 724
DOI: 10.1126/scisignal.abp8972

AMY E.BAEK

Science Signaling, AAAS, Washington, DC 20005, USA. Email: labaek@aaas.org

Y.Kobayashi, C.Chhoeu, J.Li, K. S.Price, L. A.Kiedrowski, J. L.Hutchins, A. I.Hardin, Z.Wei, F.Hong, M.Bahcall, P. C.Gokhale, P. A.Jänne, Silent mutations reveal therapeutic vulnerability in RAS Q61 cancers. Nature (2022).
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サイレント変異と選択的スプライシングを活用することでKRAS突然変異体のターゲティングが可能に

がん遺伝子RASファミリーのメンバーは、さまざまなヒトのがんで変異している。変異型RASタンパク質は、構成的に活性を維持することにより腫瘍形成効果を発揮する。しかしながら、KRASのG12C変異を除いて、NRAS、HRAS、またはその他のKRAS変異体に対する直接的阻害剤は存在しない。特に、KRAS（Q61）変異体は、KRASのグアニンヌクレオチド交換因子であるSOS1を標的とする戦略の恩恵を受けない。これは、この変異体には固有のGTP加水分解活性がないためである。サイレント変異は、付随した結果を伴うスプライスバリアントを誘発するが、それらの効果は、治療標的化に関して体系的に研究されていない。Kobayashiらは、KRAS（Q61K）タンパク質が生成されるためにその存在が必要とされるKRASのサイレント変異を定義し、この部位を標的とする治療可能性を実証した。CRISPR / Cas9を用いて、PC9 EGFR変異肺がん細胞でKRASに変異を導入し、EGFRチロシンキナーゼ阻害剤であるオシメルチニブに対する耐性をスクリーニングした。KRAS Q61Kがオシメルチニブへの耐性を促進するには、G60サイレント変異が必要であった。TCGA解析は、KRAS Q61Kのすべての発生にKRAS G60Gサイレント変異も含まれることを示した。オシメルチニブで処理した後、サイレント変異とQ61KまたはQ61Kのみを含む改変PC-9クローンからKRASのcDNAを増幅すると、エクソン3の112bpまたはエクソン3全体を完全に欠くKRASのアイソフォームが見つかった。KRAS Q61K変異は、選択的スプライシングを可能にする可能性のある潜在的スプライスドナー部位も導入したが、サイレントG60変異は、Q61K関連の潜在的スプライスドナー部位を破壊した。予想通り、タンパク質分析により、完全長のKRASを生成するにはG60サイレント変異が必要であることが明らかになった。KRASエクソン3は、スプライシング調節因子にシグナルを送ってエクソンの包含を促進するESE（エクソンスプライシングエンハンサー）モチーフに富んでいた。アンチセンスオリゴヌクレオチドは、ESEモチーフを標的とし、エクソン3の排除を促進するよう設計された。エクソン3の排除は、G60とQ61Kの両方の変異を含む変異型KRASを持つCalu6細胞で達成された。マウスでは、変異体選択的オリゴヌクレオチドで前処理されたH650肺がん細胞は、対照オリゴヌクレオチド処理細胞と比較して有意に遅く増殖した。オリゴヌクレオチドの腫瘍内注射は腫瘍サイズを縮小し、KRASエクソン3の排除が観察された。この研究は、特定のがん遺伝子変異を標的とする潜在的に適応可能な戦略を提案し、ここでKRASを用いて実証し、がんにおけるサイレント変異の機能的役割への洞察を提供する。