PRKCQの阻害は、Bimを調節することにより、トリプルネガティブ乳癌の化学感受性を高める

PRKCQ inhibition enhances chemosensitivity of triple-negative breast cancer by regulating Bim.

• Jessica H Byerly
• Elisa R Port
• Hanna Y Irie

抄録

背景:

プロテインキナーゼ C シータ（PRKCQ/PKCθ）はセリン/スレオニンキナーゼであり、トリプルネガティブ乳癌（TNBC）のサブセットに高発現し、その増殖、アポトーシス抵抗性、上皮間葉転移（EMT）、および浸潤を促進する。ここでは、PRKCQがプロアポトーシスBimのレベルを調節することで、標準的な化学療法によって誘発されるアポトーシスに対するTNBC細胞の感受性を調節していることを示した。

BACKGROUND: Protein kinase C theta, (PRKCQ/PKCθ) is a serine/threonine kinase that is highly expressed in a subset of triple-negative breast cancers (TNBC) and promotes their growth, anoikis resistance, epithelial-mesenchymal transition (EMT), and invasion. Here, we show that PRKCQ regulates the sensitivity of TNBC cells to apoptosis triggered by standard-of-care chemotherapy by regulating levels of pro-apoptotic Bim.

方法:

化学療法誘発アポトーシスに対するPRKCQ発現の効果を決定するために、MCF-10A乳房上皮細胞またはトリプルネガティブ乳癌細胞（MDA-MB231Luc、HCC1806）におけるPRKCQ発現を修飾するために、shRNAおよびcDNAベクターを使用した。新規PRKCQ低分子阻害剤17kを用いてキナーゼ活性を阻害した。PRKCQ cDNA/shRNA/インヒビター＋化学療法で処理した細胞の生存率およびアポトーシスを測定した。Bcl2ファミリーメンバーの発現レベルを評価した。

METHODS: To determine the effects of PRKCQ expression on chemotherapy-induced apoptosis, shRNA and cDNA vectors were used to modulate the PRKCQ expression in MCF-10A breast epithelial cells or triple-negative breast cancer cells (MDA-MB231Luc, HCC1806). A novel PRKCQ small-molecule inhibitor, 17k, was used to inhibit kinase activity. Viability and apoptosis of cells treated with PRKCQ cDNA/shRNA/inhibitor +/-chemotherapy were measured. Expression levels of Bcl2 family members were assessed.

結果:

PRKCQの発現亢進は、パクリタキセルまたはドキソルビシン治療によって誘発されるアポトーシスを抑制するのに十分である。PRKCQのダウンレギュレーションはまた、化学療法を受けたTNBC細胞のアポトーシスを増強した。PRKCQによる化学療法感受性の制御は、プロアポトーシスを示すBcl2ファミリーメンバーであるBimのレベルの制御を介して機構的に起こる；Bimの抑制は、PRKCQのダウンレギュレーションと化学療法を併用した場合に観察されるアポトーシスの増強を防ぐ。Bimと化学療法感受性の制御はPRKCQキナーゼ活性に大きく依存しており、触媒的に不活性なPRKCQを過剰発現させてもBimや化学療法に関連したアポトーシスは抑制されない。さらに、PRKCQキナーゼ阻害剤治療は、化学療法を受けたTNBC細胞の増殖を抑制し、アノイキスおよびBim発現を増加させ、アポトーシスを増加させ、PRKCQダウンレギュレーションの効果をフェノコピーした。

RESULTS: Enhanced expression of PRKCQ is sufficient to suppress apoptosis triggered by paclitaxel or doxorubicin treatment. Downregulation of PRKCQ also enhanced the apoptosis of chemotherapy-treated TNBC cells. Regulation of chemotherapy sensitivity by PRKCQ mechanistically occurs via regulation of levels of Bim, a pro-apoptotic Bcl2 family member; suppression of Bim prevents the enhanced apoptosis observed with combined PRKCQ downregulation and chemotherapy treatment. Regulation of Bim and chemotherapy sensitivity is significantly dependent on PRKCQ kinase activity; overexpression of a catalytically inactive PRKCQ does not suppress Bim or chemotherapy-associated apoptosis. Furthermore, PRKCQ kinase inhibitor treatment suppressed growth, increased anoikis and Bim expression, and enhanced apoptosis of chemotherapy-treated TNBC cells, phenocopying the effects of PRKCQ downregulation.

結論:

これらの研究は、PRKCQ阻害がTNBC細胞の増殖および生存を阻害するための魅力的な治療戦略および化学療法を補完するものとして支持されている。

CONCLUSIONS: These studies support PRKCQ inhibition as an attractive therapeutic strategy and complement to chemotherapy to inhibit the growth and survival of TNBC cells.