オーラノフィンの再利用：チオレドキシンレダクターゼは、薬物の主要な標的のままです

オーラノフィンは、リウマチ性関節炎の治療に使用される金（I）含有化合物です。アウラノフィンは動物モデルで抗がん活動を受けており、肺および卵巣癌の臨床試験で承認されています。セレノプロテインチオレドキシン還元酵素（TRXR）のサイトゾルおよびミトコンドリア型の両方は、オーラノフィンのよく記録された標的です。アウラノフィンは最近、プロテアソーム関連デビキチナーゼ（DUBS）UCHL5およびUSP14のレベルでプロテアソーム活性を阻害することも報告されました。ここでは、培養がん細胞に向けてオーラノフィン細胞毒性の根底にある分子メカニズムを再検討することに着手しました。プロテアソームに対するオーラノフィンの効果を細胞で調べ、in vitroで、異なる基質を使用してダブ活性に対する効果を評価しました。オーラノフィンに対する細胞反応は、プロテオミクスを使用した20Sプロテアソーム阻害剤ボルテゾミブおよび19Sダブ阻害剤B-AP15の細胞反応と比較されました。オーラノフィンは、ミトコンドリア活性を阻害し、IC50用量で酸化ストレス反応を誘導することがわかった。2〜3倍の高用量で、オーラノフィンは細胞内のプロテアソームプロセシングを阻害します。このような麻薬上濃度では、USP14活性が阻害されました。薬物暴露腫瘍細胞におけるタンパク質発現プロファイルの分析は、オーラノフィンが20Sプロテアソーム阻害剤ボルテゾミブおよびダブ阻害剤B-AP15の反応とは異なる反応を誘導することを示しました。どちらも同様の反応を誘発しました。我々の結果は、オーラノフィンの作用の主要な作用メカニズムがTRXR阻害であるという概念を支持し、プロテアソームダブ阻害が標的外効果であることを示唆しています。プロテアソーム阻害が、治療患者におけるオーラノフィンの抗腫瘍効果に寄与するかどうかは不明ですが、可能性は依然として不明です。

Auranofin is a gold (I)-containing compound used for the treatment of rheumatic arthritis. Auranofin has anticancer activity in animal models and is approved for clinical trials for lung and ovarian carcinomas. Both the cytosolic and mitochondrial forms of the selenoprotein thioredoxin reductase (TrxR) are well documented targets of auranofin. Auranofin was recently reported to also inhibit proteasome activity at the level of the proteasome-associated deubiquitinases (DUBs) UCHL5 and USP14. We here set out to re-examine the molecular mechanism underlying auranofin cytotoxicity towards cultured cancer cells. The effects of auranofin on the proteasome were examined in cells and in vitro, effects on DUB activity were assessed using different substrates. The cellular response to auranofin was compared to that of the 20S proteasome inhibitor bortezomib and the 19S DUB inhibitor b-AP15 using proteomics. Auranofin was found to inhibit mitochondrial activity and to an induce oxidative stress response at IC50 doses. At 2-3-fold higher doses, auranofin inhibits proteasome processing in cells. At such supra-pharmacological concentrations USP14 activity was inhibited. Analysis of protein expression profiles in drug-exposed tumor cells showed that auranofin induces a response distinct from that of the 20S proteasome inhibitor bortezomib and the DUB inhibitor b-AP15, both of which induced similar responses. Our results support the notion that the primary mechanism of action of auranofin is TrxR inhibition and suggest that proteasome DUB inhibition is an off-target effect. Whether proteasome inhibition will contribute to the antineoplastic effect of auranofin in treated patients is unclear but remains a possibility.