TGFβ2 媒介の上皮間葉転移と NF-κB パスウェイ活性化がオシメルチニブ抵抗性に寄与している

TGFβ2-mediated epithelial-mesenchymal transition and NF-κB pathway activation contribute to osimertinib resistance.

• Xiao-Ming Jiang
• Yu-Lian Xu
• Luo-Wei Yuan
• Le-le Zhang
• Mu-Yang Huang
• Zi-Han Ye
• Min-Xia Su
• Xiu-Ping Chen
• Hong Zhu
• Richard D Ye
• Jin-Jian Lu

抄録

オシメルチニブ（AZD9291）は、EGFR変異非小細胞肺癌の治療に広く使用されてきました。しかし、オシメルチニブに対する耐性は避けられない。本研究では、オシメルチニブ抵抗性のNCI-H1975/OSIR細胞における抵抗性の分子機構を明らかにした。その結果、NCI-H1975/OSIR 細胞は上皮間葉転換（EMT）を起こし、GPX4 阻害剤 1S, 3R-RSL3 に対して感受性を示し、強精細胞死を誘導することが明らかになった。このEMTの発生は、オシメルチニブによるTGFβ2のアップレギュレーションによりSMAD2が活性化されたことに起因していることが明らかになった。一方、NCI-H1975/OSIR 細胞は、NF-κB 経路阻害剤である BAY 11-7082 を投与した場合や p65 を遺伝子的に遮断した場合には、親である NCI-H1975 細胞と比較してはるかに大きな細胞死を引き起こしたことから、NF-κB 経路への依存性が高いことが明らかになった。NCI-H1975 細胞では、オシメルチニブが NF-κB 経路を活性化し、p65 の核内転座が増加したが、TGFβ2 のノックダウンによりその効果は消失した。 癌ゲノムアトラス肺腺癌データでは、TGFB2 の転写産物は EMT 関連遺伝子や NF-κB 経路と有意に相関していた。また、いくつかのNCI-H1975/OSIRクローンにおいて、EMTとNF-κB経路の活性化が共存していることが確認されました。これらの知見は、オシメルチニブ耐性細胞におけるTGFβ2の役割の違いを明らかにし、この耐性状態に対する新たな治療戦略を提供するものである。

Osimertinib (AZD9291) has been widely used for the treatment of EGFR mutant non-small cell lung cancer. However, resistance to osimertinib is inevitable. In this study we elucidated the molecular mechanisms of resistance in osimertinib-resistant NCI-H1975/OSIR cells. We showed that NCI-H1975/OSIR cells underwent epithelial-mesenchymal transition (EMT), which conferred sensitivity to the GPX4 inhibitor 1S, 3R-RSL3 to induce ferroptotic cell death. The EMT occurrence resulted from osimertinib-induced upregulation of TGFβ2 that activated SMAD2. On the other hand, we revealed that NCI-H1975/OSIR cells were highly dependent on NF-κB pathway for survival, since treatment with the NF-κB pathway inhibitor BAY 11-7082 or genetic silence of p65 caused much greater cell death as compared with the parental NCI-H1975 cells. In NCI-H1975 cells, osimertinib activated NF-κB pathway, evidenced by the increased p65 nuclear translocation, which was abolished by knockdown of TGFβ2. In the cancer genome atlas lung adenocarcinoma data, TGFB2 transcript abundance significantly correlated with EMT-associated genes and NF-κB pathway. In addition, coexistence of EMT and activation of NF-κB pathway was observed in several NCI-H1975/OSIR clones. These findings shed new light on distinct roles of TGFβ2 in osimertinib-resistant cells and provide new strategies for treatment of this resistant status.