EML4-ALK中心のインタラクトームをRNA干渉とつないでALK阻害剤の増感剤を同定する

Sci. Signal. 18 Oct 2016:
Vol. 9, Issue 450, pp. rs12
DOI: 10.1126/scisignal.aaf5011

Guolin Zhang¹, Hannah Scarborough², Jihye Kim³, Andrii I. Rozhok², Yian Ann Chen⁴, Xiaohui Zhang⁵,Lanxi Song¹, Yun Bai¹, Bin Fang⁶, Richard Z. Liu⁴, John Koomen⁷, Aik Choon Tan³, James Degregori², and Eric B. Haura^1,*

¹ Department of Thoracic Oncology, H. Lee Moffitt Cancer Center & Research Institute, Tampa, FL 33612, USA.
² Department of Biochemistry and Molecular Genetics, University of Colorado Anschutz Medical Campus, Aurora, CO 80045, USA.
³ Department of Medicine, University of Colorado Anschutz Medical Campus, Aurora, CO 80045, USA.
⁴ Department of Biostatistics and Bioinformatics, H. Lee Moffitt Cancer Center & Research Institute, Tampa, FL 33612, USA.
⁵ Department of Hematopathology and Laboratory Medicine, H. Lee Moffitt Cancer Center & Research Institute, Tampa, FL 33612, USA.
⁶ Proteomics Core Facility, H. Lee Moffitt Cancer Center & Research Institute, Tampa, FL 33612, USA.
⁷ Department of Molecular Oncology Program, H. Lee Moffitt Cancer Center & Research Institute, Tampa, FL 33612, USA.

* Corresponding author. Email: eric.haura@moffitt.org

要約

未分化リンパ腫キナーゼ（ALK）遺伝子融合陽性の肺がん患者には、ALK阻害剤を用いた治療が有効であるが、獲得耐性の発生は避けられない。近位のALKシグナル伝達機序をよりよく理解することで、生存促進性とアポトーシス促進性のエフェクターシグナル間のバランスを乱す、ALK阻害剤の増感剤が同定される可能性がある。われわれは、ALK融合肺がん細胞株（H3122）においてアフィニティ精製と質量分析を併用して、ALKシグナル伝達ネットワークを生成し、チロシンリン酸化プロテオミクスによりシグナル伝達活性を検討した。ALK阻害剤に対する反応が異なるサブネットワークで構成された、タンパク質464個のネットワークが同定された。このネットワーク内のタンパク質407個を対象とした低分子ヘアピン型RNAスクリーニングにより、ノックダウンすると細胞のクリゾチニブおよびアレクチニブ感受性が高まる、それぞれ64個および9個のタンパク質が明らかになった。このうち、いずれも足場タンパク質である、線維芽細胞増殖因子受容体基質2（FRS2）またはコイルドコイルおよびC2ドメイン含有タンパク質1A（CC2D1A）をノックダウンすると、複数のALK融合細胞株の、ALK阻害剤クリゾチニブとアレクチニブに対する感受性が増大した。総合すると、われわれのデータセットは、ALK融合によって生じるシグナル伝達および薬剤耐性ネットワークの理解を深め、患者におけるALK阻害剤の有効性を向上させるための標的候補を同定する情報源となる。

Citation: G. Zhang, H. Scarborough, J. Kim, A. I. Rozhok, Y. A. Chen, X. Zhang, L. Song, Y. Bai, B. Fang, R. Z. Liu, J. Koomen, A. C. Tan, J. Degregori, E. B. Haura, Coupling an EML4-ALK-centric interactome with RNA interference identifies sensitizers to ALK inhibitors. Sci. Signal.9, rs12 (2016).