統合プロテオミクスがBRCA1/2正常卵巣がんにおけるPARP阻害剤感受性調節因子としてのMSH6を明らかにする

卵巣がんの治療において、BRCA1/2遺伝子変異はPARP阻害剤(PARPi)への感受性を示すバイオマーカーとして知られているが、BRCA1/2正常(proficient)のがんの一部もPARPiに反応することが示唆されており、追加の分子メカニズムの存在が示唆されている。本研究では、BRCA1/2正常卵巣がん細胞株パネルを用いてPARPi感受性を評価し、感受性群と抵抗性群を特定した。ルカパリブを用いたケミカルプロテオミクスにより、感受性細胞群でMSH6の濃縮度が高いPARP1複合体が明らかになった。共免疫沈降分析により、感受性モデルと抵抗性モデルの間でPARP1–MSH6–PARP2複合体の組み立てに違いがあることが確認された。また、クリック可能なNAD+アナログを用いたADPリボシル化プロテオミクスにより、感受性細胞株と抵抗性細胞株の間で異なるADPリボシル化プロファイルが明らかになった。PARPi感受性細胞では、MSH6の既知相互作用因子でありPARP1の基質であるCHAF1AのADPリボシル化がより顕著に低下していた。CRISPRまたはsiRNAを用いたMSH6標的化は、PARPi感受性を低下させた。さらに、ルカパリブ処理後、感受性細胞群ではmTORシグナル伝達が減少し、抵抗性細胞群では増加した。MSH6ノックダウンは、ルカパリブ処理の有無にかかわらずCHAF1Aの発現を増加させた。CHAF1Aのノックダウンは、特にA2780細胞において細胞生存率を著しく低下させ、mTORシグナル伝達を抑制した。これは、CHAF1AがMSH6の下流でmTOR経路を調節することを示唆している。さらに、mTORC1阻害剤との併用療法は、抵抗性細胞群におけるルカパリブの効果を増強した。本研究は、BRCA1/2正常卵巣がんにおいて、CHAF1A-mTORシグナル伝達を介してPARPi感受性を調節するPARP1–MSH6相互作用を特定した。ケミカルプロテオミクスとADPリボシル化プロテオミクスの統合により、PARP1複合体の構成とシグナル伝達ダイナミクスの間の相互作用が解明され、MSH6がPARPi応答の重要な調節因子であり、BRCA1/2正常高悪性度漿液性卵巣がん(HGSOC)における治療効果を高める潜在的なバイオマーカーであることが強調された。