CRISPR screen reveals novel target genes in prostate cancer

〈背景と目的〉去勢抵抗性前立腺がん（CRPC）の新たな治療薬であるPARP阻害剤Olaparib（AZD-2281）は現時点で、BRCA1/2変異陽性症例のみに有効性が示されており、その他の有効性を示す遺伝子変異の解明と薬剤抵抗性を示す遺伝子変異の解明、およびその症例への代替治療薬の選択が課題となっている。本研究では、BRCA1/2のような遺伝子バイオマーカー同定および薬剤耐性メカニズム解明による新規治療法開発を目的として前立腺がん細胞株においてOlaparib治療を併用した約19,000遺伝子対象のCRISPRスクリーニングを施行した。〈現在までの実績〉　４つの前立腺がん細胞株におけるCRISPRスクリーニング解析により、その機能喪失によってPARP阻害剤へ高感受性を示す候補遺伝子として67遺伝子、薬剤耐性を示す候補遺伝子として103遺伝子を同定した。高感受性を示す遺伝子変異の中から、前立腺がん患者において約14％にその遺伝子欠失を有するMMS22L遺伝子を同定し、MMS22L欠失細胞モデルにおけるPARP阻害剤への高感受性を実証した。さらにそのメカニズムが相同組み換え修復機構の主要タンパクであるRAD51誘導能減弱に伴うDNA損傷促進であることを解明した。また、薬剤耐性を引き起こす候補遺伝子の中からCHEK2、TP53、E2F7それぞれの欠失細胞がPARP阻害剤へ耐性を示すことを実証し、さらに薬剤耐性のメカニズムとしてCHEK2-TP53-E2F7 経路が引き起こす相同組み換え修復遺伝子の発現上昇を解明した。さらにCHEK2欠失細胞モデルおよび同細胞皮下移植マウスモデルを用いて、その薬剤耐性克服のための代替療法としてATR阻害剤とPARP阻害剤のコンビネーション治療の有効性を実証した。今後さらなる検証を行う予定である。

〈背景と目的〉去勢抵抗性前立腺がん（CRPC）の新たな治療薬であるPARP阻害剤Olaparib（AZD-2281）は現時点で、BRCA1/2変異陽性症例のみに有効性が示されており、その他の有効性を示す遺伝子変異の解明と薬剤抵抗性を示す遺伝子変異の解明、およびその症例への代替治療薬の選択が課題となっている。本研究では、BRCA1/2のような遺伝子バイオマーカー同定および薬剤耐性メカニズム解明による新規治療法開発を目的として前立腺がん細胞株においてOlaparib治療を併用した約19,000遺伝子対象のCRISPRスクリーニングを施行した。〈現在までの実績〉　４つの前立腺がん細胞株におけるCRISPRスクリーニング解析により、その機能喪失によってPARP阻害剤へ高感受性を示す候補遺伝子として67遺伝子、薬剤耐性を示す候補遺伝子として103遺伝子を同定した。高感受性を示す遺伝子変異の中から、前立腺がん患者において約14％にその遺伝子欠失を有するMMS22L遺伝子を同定し、MMS22L欠失細胞モデルにおけるPARP阻害剤への高感受性を実証した。さらにそのメカニズムが相同組み換え修復機構の主要タンパクであるRAD51誘導能減弱に伴うDNA損傷促進であることを解明した。また、薬剤耐性を引き起こす候補遺伝子の中からCHEK2、TP53、E2F7それぞれの欠失細胞がPARP阻害剤へ耐性を示すことを実証し、さらに薬剤耐性のメカニズムとしてCHEK2-TP53-E2F7 経路が引き起こす相同組み換え修復遺伝子の発現上昇を解明した。さらにCHEK2欠失細胞モデルおよび同細胞皮下移植マウスモデルを用いて、その薬剤耐性克服のための代替療法としてATR阻害剤とPARP阻害剤のコンビネーション治療の有効性を実証した。今後さらなる検証を行う予定である。