ESCRT-dependent YAP degradation by AKT blockade overcomes adaptive resistance to RAS(ON) inhibition in pancreatobiliary cancer

技術要約：AKT阻害によるESCRT依存的なYAP分解が、膵胆管癌におけるRAS(ON)阻害に対する適応性耐性を克服する

問題提起
胆管癌（CCA）および膵管腺癌（PDAC）は、特にRAS経路阻害に対する内在性および獲得性の治療抵抗性を特徴とする。ダラクソンラシブ（RMC-6236）のようなパンRAS(ON)阻害薬は臨床的な有望性を示しているが、持続的な奏効は適応性耐性メカニズムによって制限されている。この耐性の主要な駆動因子は、標準的なRASシグナル伝達が抑制された際に腫瘍細胞の生存を維持するYAP/TAZ-TEAD転写プログラムの活性化である。YAP/TAZはHippo経路によって制御され、プロテアソームを介して分解されることが知られているが、適応性耐性中にYAPの安定性を維持する具体的な翻訳後制御メカニズム、および単にその転写を抑制するのではなく、タンパク質を分解するためにこれらを治療的に標的化できるかについては、まだ完全には定義されていない。

方法論
著者らは、CCAにおけるAKT阻害の結果を定義するために、統合的なマルチオミクスおよび機能ゲノミクス・アプローチを用いた。

• オミクス・プロファイリング： 初期段階の翻訳後リマデリングを捉えるため、HuCCT1 CCA細胞に対し、パンAKT阻害薬カピバセルチブを4時間処理した際のグローバルなプロテオミクス、リン酸化プロテオミクス、およびユビキチン化プロファイリングを実施した。
• 近接ラベル化： AKT阻害に伴うYAPインタラクトームの変化をマッピングするために、BioID近接ラベル化（TurboID）を用いた。
• 機能的検証： AKT阻害によるYAPの必要性を検証するため、siRNAを用いたAKTアイソフォーム、ESCRT構成成分（VPS4B）、およびアダプター（AMOTL2）の枯渇実験を行った。分解経路については、特定の阻害剤（プロテアソーム阻害剤ボルテゾミブ、またはカテプシン阻害剤E64D）およびオートファジー遺伝子（ATG5/ATG7）の遺伝的枯渇を用いて検証した。
• in vitro および in vivo モデル： ヒトおよびマウスのCCAおよびPDAC細胞株、ならびにダラクソンラシブ耐性誘導細胞を用い、細胞生存率および相乗効果のアッセイを行った。in vivo 有効性は、KRAS駆動型の同系移植モデル（FACおよびKPPC）および患者由来異種移植モデル（PDX）を用いて検証した。
• 臨床的相関： 19個の遺伝子からなるESCR-YAP複合スコアを開発し、トランスクリプトームおよびプロテオミクスデータを用いて、独立したCCAコホート（Mayo Clinic、Fudan University、およびJusakulコホート）における予後学的価値を検証した。

主な貢献と結果

1. YAPの安定性を制御するAKT： AKT阻害が代償的なYAP活性化を招くという予想に反し、著者らは、急性的なAKT阻害（カピバセルチブによる）が、迅速なYAPタンパク質の翻訳後分解を引き起こすことを見出した。これは、構成的に活性化されたYAP-5SA変異体の分解、およびプロテアソム阻害剤によるレスキューの欠如からも明らかなように、標準的なLATS介在性のリン酸化およびプロテアソームによる分解経路とは独立して起こる。
2. ESCRT依存的な分解経路の発見： マルチオミクスデータにより、AKT阻害がYAPのリン酸化ネットワークを再構築し、エンドソームソーティング機構へのYAPの近接性を高めることが明らかになった。具体的には、AKT阻害はYAPを、HGS、STAM、CHMPs、およびATPaseであるVPS4Bを含むESCRT（Endosomal Sorting Complexes Required for Transport）機構へと動員することを促進する。
3. 重要なアダプターとしてのAMOTL2の特定： 本研究は、AKT阻害とYAP分解を結びつける必須のアダプターとしてAMOTL2を特定した。AMOTL2またはVPS4Bの枯渇は、カピバセルチブによるYAPの分解をレスキュー（阻止）する。BioIDデータは、AKT遮断に伴うYAPとAMOTL2およびESCRT構成成分との間の近接性の増加を示した。
4. リソソームによるメカニズム： 分解経路はカテプシン依存的かつリソソームを介したものであり、オートファジー（ATG5/ATG7の枯渇はYAPをレスキューしなかった）やプロテアソームによるターンオーバーとは異なる。AKT阻害は、YAPのLAMP2陽性のエンドリソソーム画分への局在を増加させる。
5. 治療的シナジー：
   • 化学療法： カピバセルチブは、in vitroにおいてゲムシタビン/シスプラチンの細胞毒性を増強し、同系移植CCAモデルにおける腫瘍負荷を減少させた。
   • RAS阻害： KRAS変異モデルにおいて、パンRAS(ON)阻害薬であるダラクソンラシブとカピバセルチブを併用することで、単独投与よりも多くの細胞を死滅させた。特筆すべきは、ダラクソンラシブ耐性細胞（高いpAKTと低いpYAPを示す）が、親株細胞よりもカピバセルチブに対して高い感受性を示したことである。
   • in vivo 有効性： 同系移植CCAモデルにおいて、AKT/RAS二重阻害は生存期間を延長させ（RAS阻害単独では6匹中1匹生存に対し、併用では6匹中4匹生存）、大多数の個体において腫瘍のほぼ完全な消失をもたらした。
6. 臨床的関連性： ESCRT構成成分（特にPDCD6IP/ALIX mRNAおよびTSG101タンパク質）の高発現、およびESCRT-YAP複合スコアは、独立したCCAコホートにおいて有意に悪い全生存期間と関連していた。著者らは、ESCRTの量が多い腫瘍は、メカニズム自体は存在するもののAKTによって抑制されているため、AKT阻害に反応しやすい「プライミング（準備）」状態にある可能性があると提案している。

意義と主張
本論文は、YAP破壊のための非標準的で治療標的となり得るメカニズムを特定したと主張している。YAPの転写やTEADへの結合を標的とするのではなく、本研究は、AKT阻害が内因性のESCRT依存的リソソーム経路を動員してYAPタンパク質自体を分解することを実証している。このメカニズムは、アダプターであるAMOTL2によって媒介される。

著者らは、AKT/RAS二重阻害が、RAS駆動型シグナル伝達を抑制すると同時に、抵抗性ノードであるYAP/TAZの分解を駆動することにより、膵胆管癌における適応性耐性を克服する戦略となることを結論づけている。また、高ESCRT-YAPスコアは、乳がんにおけるHER2標的療法の論理に類似して、当該の併用療法から恩恵を受ける可能性が高い腫瘍を特定するためのバイオマーカーとして機能することを示唆している。本研究は、オンコジェニックなキナーシグナル（AKT）と転写共活性化因子のエンドリソソーム制御との間の関連性を確立し、RAS駆動型悪性腫瘍における新たな治療的脆弱性を提示している。