Abstract 3918: Kinase domain duplications of FGFR1 and MET are potential therapeutic targets
Chaelin Lee, Sungyoung Lee, Hongseok Yun, Jeonghwan Youk, Tae Min Kim, Soyeon Kim, Bhumsuk Keam, Miso Kim, Dong‐Wan Kim
IF 12.5 (2023)
Cancer Research
초록 배경: 키나아제 도메인 중복(Kinase domain duplication, KDD)은 최근 종양유발(onocogenic) 동인으로 인식되고 있다. 비소세포폐암에서 EGFR-KDD에 대한 치료 가능성은 이미 확립되어 있으며, 우리 연구진은 최근 EGFR 티로신 키나아제 억제제(tyrosine kinase inhibitors, TKIs)로 치료한 EGFR-KDD 보유 폐암에서의 내성 기전을 보고한 바 있다. 그러나 다른 수용체 티로신 키나아제에서 KDD의 빈도와 종양유발 역할은 여전히 불명확하다. 방법: 진행성 암 환자에서 KDD의 빈도를 조사하기 위해, 우리는 고심도 패널 시퀀싱 데이터에서 KDD를 검출하는 사내(in-house) 알고리즘을 개발하고, 서울대학교병원(Seoul National University Hospital, SNUH)에서 얻은 대규모 패널 시퀀싱 데이터로 그 성능을 평가하였다. 간단히 말해, 본 알고리즘은 임상 NGS 데이터 처리를 위해 수정된 GATK best practice 파이프라인에서 연성 클립(soft clips)을 포함하는 읽기(reads)를 수집한다. 이후 수집된 읽기는 일치하는 위치와 삽입 크기(insert size)에 따라 군집화되며, 각 군집의 근거(분할(splitting) 및 포괄(spanning) 읽기 수)를 수집하여 초기 후보군의 집합을 도출한다. 마지막으로, 표적 유전자 비특이(non-target genes) 또는 일관된 결과와 같은 위양성(false-positive) 후보를 품질관리 후 제거한 뒤, 초기 후보군을 수작업으로 추가 검토하였다. 이어서, 동정된 KDD의 종양유발 역할을 검증하기 위해 FGFR1 및 MET의 KDD를 가진 형질전환(transfected) 세포주를 확립하였다. 이러한 형질전환 세포주를 사용하여 세포 생존성 분석(cell viability assay), 면역블롯(immunoblot) 분석 및 콜로니 형성(colony formation) 분석으로 발암성을 조사하였다. FGFR TKI 및 MET TKI를 사용하여 KDD에서 치료 표적 가능성을 탐색하였다. 결과: 사내 알고리즘을 이용하여 총 3,932개의 암 샘플에서 뇌 종양의 FGFR1-KDD(n=4), 폐 및 뇌 종양의 EGFR-KDD(n=1 및 n=2), 그리고 폐 종양의 MET-KDD(n=1)를 확인하였으며, 빈도는 0.2%였다. 세 종류의 KDD 모두 각 유전자의 키나아제 도메인 전체 길이를 포함하고 있었다. FGFR1-KDD 구성체로 형질전환된 Ba/F3 세포는 IL-3 없이도 증식이 양호하였고(야생형 FGFR1 대비 1239- 및 1019배), 야생형 FGFR1 Ba/F3 세포는 그렇지 않았다. 이러한 성장 잠재력은 FGFR TKI인 BGJ398(IC50, 0.063 ± 0.065 nM), PD173074(IC50, 1.498 ± 1.021 nM), 및 폰아티닙(panatinib, IC50, 5.69 ± 3.05 nM)에 의해 감소하였다. 면역블롯 분석에서 인산화된 phospho-FGFR1, phospho-Akt, phospho-Erk를 포함한 하위 경로 단백질의 발현 감소가 확인되었다. 또한 MET-KDD 구성체로 형질전환된 NIH-3T3 세포는 야생형 MET NIH-3T3 세포에 비해 성장 이점을 보였다. MET TKI인 캡마티닙(capmatinib)은 인산화 MET(phospho-MET) 발현 감소와 함께 MET-KDD NIH-3T3 세포의 콜로니 형성을 억제하였다. 결론: 본 연구에서는 표적 DNA 시퀀싱 데이터를 사용하여 새롭게 개발된 KDD 검출 컴퓨팅 방법을 검증하였다. 이 알고리즘을 통해 EGFR, FGFR1 및 MET를 포함하는 3,932개의 암 샘플에서 0.2%의 KDD를 확인하였다. EGFR-KDD 외에도, 본 연구는 FGFR1- 및 MET-KDD 모두 뇌 및 폐암 환자에서 종양유발 및 치료 표적으로 기능할 수 있음을 보여준다. 참고문헌 형식: Chaelin Lee, Sungyoung Lee, Hongseok Yun, Jeonghwan Youk, Tae Min Kim, Soyeon Kim, Bhumsuk Keam, Miso Kim, Dong-Wan Kim. FGFR1 및 MET의 키나아제 도메인 중복은 잠재적 치료 표적이다. [abstract]. In: American Association for Cancer Research Annual Meeting 2023; Part 1 (Regular and Invited Abstracts); 2023 Apr 14-19; Orlando, FL. Philadelphia (PA): AACR; Cancer Res 2023;83(7_Suppl):Abstract nr 3918.
http://dx.doi.org/10.1158/1538-7445.am2023-3918
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