CDK12阻害はDNA損傷を媒介し、肝細胞癌におけるソラフェニブ治療と相乗的です

目的：肝細胞癌（HCC）は、最も頻繁な悪性腫瘍の1つであり、世界中でがん関連の死亡の主要な主要な原因です。ソラフェニブやレゴラフェニブなどのいくつかの治療オプションは、HCC患者にわずかな生存の利点のみを提供します。この研究の目的は、HCC患者の新しい麻薬可能な候補遺伝子を特定することを目的としています。 設計：HCC細胞の脆弱性を特定するために、すべての既知のヒトキナーゼを標的とする機能喪失遺伝的スクリーンを標的とする機能不全の遺伝的スクリーンを実行したバイアスのないCRISPR（クラスター化された短いパリンドローム反復）が実施されました。HCC細胞におけるサイクリン依存性キナーゼ12（CDK12）阻害剤の作用のメカニズムを調査するために、全トランスクリプトームシーケンス（RNA-Seq）およびバイオインフォマティクス分析を実施しました。複数のin vitroおよびin vivoアッセイを使用して、CDK12阻害とソラフェニブの組み合わせの相乗効果を研究しました。 結果：CDK12は、ほとんどのHCC細胞株に非常に必要であると特定しています。短いヘアピンRNA（shRNA）を使用したCDK12の抑制または共有共有小分子阻害剤THZ531によるその阻害は、堅牢な増殖阻害につながります。THZ531は、DNA修復関連遺伝子の発現を優先的に抑制し、HCC細胞株に強いDNA損傷応答を誘導します。THZ531とソラフェニブの組み合わせは、HCC細胞にアポトーシスまたは老化を誘導することにより、顕著な相乗効果を示しています。THZ531とソラフェニブの相乗効果は、THZ531がソラフェニブ治療によって誘導されるHCC細胞の適応応答を損なうという概念に由来する可能性があります。 結論：我々のデータは、HCC患者の薬物標的としてのCDK12の可能性を強調しています。THZ531とソラフェニブの顕著な相乗効果は、この癌の治療が困難な潜在的な併用療法を示唆しています。

OBJECTIVES: Hepatocellular carcinoma (HCC) is one of the most frequent malignancies and a major leading cause of cancer-related deaths worldwide. Several therapeutic options like sorafenib and regorafenib provide only modest survival benefit to patients with HCC. This study aims to identify novel druggable candidate genes for patients with HCC. DESIGN: A non-biased CRISPR (clustered regularly interspaced short palindromic repeats) loss-of-function genetic screen targeting all known human kinases was performed to identify vulnerabilities of HCC cells. Whole-transcriptome sequencing (RNA-Seq) and bioinformatics analyses were performed to explore the mechanisms of the action of a cyclin-dependent kinase 12 (CDK12) inhibitor in HCC cells. Multiple in vitro and in vivo assays were used to study the synergistic effects of the combination of CDK12 inhibition and sorafenib. RESULTS: We identify CDK12 as critically required for most HCC cell lines. Suppression of CDK12 using short hairpin RNAs (shRNAs) or its inhibition by the covalent small molecule inhibitor THZ531 leads to robust proliferation inhibition. THZ531 preferentially suppresses the expression of DNA repair-related genes and induces strong DNA damage response in HCC cell lines. The combination of THZ531 and sorafenib shows striking synergy by inducing apoptosis or senescence in HCC cells. The synergy between THZ531 and sorafenib may derive from the notion that THZ531 impairs the adaptive responses of HCC cells induced by sorafenib treatment. CONCLUSION: Our data highlight the potential of CDK12 as a drug target for patients with HCC. The striking synergy of THZ531 and sorafenib suggests a potential combination therapy for this difficult to treat cancer.