Identification and clinical usefulness of biomarkers for treatment option of multiple myeloma

多发性骨髓瘤治疗选择的生物标志物的鉴定和临床用途

• 批准号: 21K07405
• 负责人: 炬口 真理子
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: Daiichi University, College of Pharmaceutical Sciences
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K07405/
• 关键词: 多発性骨髄腫; レナリドミド; バイオマーカー; セレブロン; ユビキチン結合酵素; 免疫調整薬(IMiDs); ユビキチン-プロテアソーム系; 免疫調整薬（IMiDs)

生体内の蛋白質品質管理機構の一つにユビキチン-プロテアソーム系がある。ユビキチン化にはユビキチン活性化酵素(E1)、ユビキチン結合酵素(E2)及びユビキチンリガーゼ(E3)の3つの酵素が必要であり、これらは蛋白質固有である。多発性骨髄腫(MM)患者の初回標準治療は、ダラツムマブにプロテアソーム阻害剤のボルテゾミブか免疫調整薬(IMiDs)のレナリドミドの何れかを併用するが、両者を選択するためのバイオマーカーはない。我々はこれまで、ボルテゾミブのバイオマーカーとしてユビキチン結合酵素(E2)であるUbcH8を報告した。今回、レナリドミドのバイオマーカーを探索し、その有用性を検証することを目的とした。2021年度(初年度)、MM細胞株においてレナリドミドは、E3複合体CRL4(DDB1-Cul4-Roc1-CRBN)のセレブロン(CRBN)に結合して基質蛋白Ikaros及びAiolosのプロテアソームでの分解を誘導することを実験にて確認した。次にIkaros、Aiolosの特異的E2をTrypsin Resistant Tandem Ubiquitin-binding Entity法を用いて探索したが同定できなかった。2022年度、新たにE2 scan Kit(Ubiquigent社)を用いてE2探索を試みた。これは34種類のE2酵素の中から特定のE3及び基質と反応するE2を同定するものである。E3複合体CRL4と基質Ikarosを34種のE2酵素とそれぞれ反応させウエスタンブロット法によりIkarosの特異的E2を調べたところ、数種 (UBE2D1、2D2、2D3、2E1、2D1など)のE2と反応し、非特異反応を除外することができなかった。また再現性もとれていない。Aiolosについても同様の結果であった。今年度の実験においても目的E2が同定されていない。

生物体中蛋白质质量控​​制机制之一是泛素-蛋白酶体系统。泛素化需要三种酶：泛素激活酶（E1）、泛素结合酶（E2）和泛素连接酶（E3），并且这些酶是蛋白质特异性的。多发性骨髓瘤 (MM) 患者的初始标准治疗是将达雷木单抗与蛋白酶体抑制剂硼替佐米或免疫调节药物 (IMiD) 来那度胺联合使用，但两者之间没有可供选择的生物标志物。我们之前曾报道过 UbcH8（一种泛素结合酶 (E2)）作为硼替佐米的生物标志物。本研究的目的是寻找来那度胺的生物标志物并验证其有效性。 2021年（第一年），通过实验证实来那度胺与E3复合物CRL4（DDB1-Cul4-Roc1-CRBN）的cereblon（CRBN）结合并诱导MM细胞系中底物蛋白Ikaros和Aiolos的蛋白酶体降解。接下来，我们使用胰蛋白酶抗性串联泛素结合实体方法搜索了 Ikaros 和 Aiolos 的特异 E2，但无法识别。 2022 年，我们尝试使用 E2 扫描套件 (Ubiquigent) 对 E2 进行新的搜索。这是为了从 34 种 E2 酶中鉴定与特定 E3 和底物反应的 E2。当E3复合物CRL4和底物Ikaros与34种E2酶反应，并通过Western blotting检测Ikaros的特异性E2时，发现它与几种类型的E2（UBE2D1、2D2、2D3、2E1、2D1）发生反应。等），不能排除非特异性反应。另外，重现性也不好。艾俄洛斯也得到了类似的结果。今年的实验中尚未确定目标 E2。