ゲノムワイドなCRISPRスクリーニングにより、胆嚢癌におけるゲムシタビン感受性の決定因子としてELP5が同定された

Genome-wide CRISPR screen identifies ELP5 as a determinant of gemcitabine sensitivity in gallbladder cancer.

• Sunwang Xu
• Ming Zhan
• Cen Jiang
• Min He
• Linhua Yang
• Hui Shen
• Shuai Huang
• Xince Huang
• Ruirong Lin
• Yongheng Shi
• Qiang Liu
• Wei Chen
• Man Mohan
• Jian Wang

抄録

ゲムシタビンは局所進行性および転移性胆嚢癌（GBC）の第一選択治療であるが、ゲムシタビンの反応不良は普遍的なものである。ここでは、ゲノムワイドなCRISPRスクリーンを用いて、ELP5の欠損が、ゲムシタビン誘発アポトーシスを減少させることを明らかにした。メカニズム的には、ELP5の欠損は、エロンゲーター複合体の完全性と安定性を損なうことで、ふらつきUのtRNA修飾を阻害し、P53内部リボソームエントリーサイト（IRES）転写因子として有効であるhnRNPQ mRNAのふらつきU修飾依存性の翻訳を直接阻害することになる。ダウンレギュレートされたhnRNPQはP53のIRES依存性翻訳を駆動することができないが、U修飾非依存性のhnRNPQ変異体を救済することで、ELP5が低下したGBC細胞においてP53の翻訳とゲムシタビン感受性を回復させることができた。ELP5、hnRNPQ、またはP53発現が低下したGBC患者は、ゲムシタビン化学療法後の生存成績が悪い。これらの結果は、Elongator/hnRNPQ/P53軸がGBC細胞におけるゲムシタビン感受性を制御していることを示している。

Gemcitabine is the first-line treatment for locally advanced and metastatic gallbladder cancer (GBC), but poor gemcitabine response is universal. Here, we utilize a genome-wide CRISPR screen to identify that loss of ELP5 reduces the gemcitabine-induced apoptosis in GBC cells in a P53-dependent manner through the Elongator complex and other uridine 34 (U) tRNA-modifying enzymes. Mechanistically, loss of ELP5 impairs the integrity and stability of the Elongator complex to abrogate wobble U tRNA modification, and directly impedes the wobble U modification-dependent translation of hnRNPQ mRNA, a validated P53 internal ribosomal entry site (IRES) trans-acting factor. Downregulated hnRNPQ is unable to drive P53 IRES-dependent translation, but rescuing a U modification-independent hnRNPQ mutant could restore P53 translation and gemcitabine sensitivity in ELP5-depleted GBC cells. GBC patients with lower ELP5, hnRNPQ, or P53 expression have poor survival outcomes after gemcitabine chemotherapy. These results indicate that the Elongator/hnRNPQ/P53 axis controls gemcitabine sensitivity in GBC cells.