BH3ミメティクスは、BRAFV600Eメラノーマ細胞におけるエンコラフェニブのアポトーシス促進活性を増強します

BRAFV600-およびMEK1/2ターゲティング療法は、黒色腫患者で耐久性のある反応を生成することはめったにありません。最近FDAが承認したBRAFV600阻害剤であるエンコラフェニブ（brffovi）に対する細胞死反応を評価するために、薬物ネイーブ腫瘍標本に由来する5つのBRAFV600Eメラノーマ細胞株を調査しました。薬物ネイーブの細胞株（I）は、コアアポトーシス機構をコードする遺伝子の損傷の変化を抱いていませんでしたが、（II）選択された抗アポトーシスタンパク質の（III）レベルが実証されているように、（II）ミトコンドリアプライミングが異なりました。エンコラフェニブは、BIMとBMFを上方制御する際にアポトーシス調節タンパク質間のバランスを調節し、NOXAを減衰させたが、選択した細胞株のMCL-1およびBCL-XLを除く生存促進タンパク質のレベルには影響しなかった。アポトーシスの誘導は、動的なBH3プロファイリングを使用して予測できます。アポトーシスの程度は、（I）アポトーシス閾値（初期ミトコンドリアプライミング）への細胞内菌の近接性と（ii）エンコラフェニブ誘発BIM（IBIM;プライミングにおける薬物誘発変化）の両方に依存していました。MCL-1およびBCL-XL/BCL-2の共阻害は、薬物ネイーブ細胞のアポトーシスに不可欠であり、エンコラフェニブはMCL-1への細胞依存性を変化させ、BCL-XL/BCL-2への依存は、エンコラフェニブによるアポトーシスに高度にプライミングされた細胞株でさらに発見されました。これは、Encorafenibを選択的BH3ミメティクスと組み合わせた場合、堅牢なアポトーシスに翻訳されました。我々の研究は、標的療法に対する黒色腫細胞反応におけるBCL-2ファミリーからのタンパク質の役割に関する機械的洞察を提供し、（I）MCL-1がエンコラフェニブ活性を増強するためのドラッグ可能な標的であるが、（II）BCL-XL/BCL-2の薬理学的阻害は狭い患者のみに適しているかもしれないという前臨床的証拠を提示します。

BRAFV600- and MEK1/2-targeting therapies rarely produce durable response in melanoma patients. We investigated five BRAFV600E melanoma cell lines derived from drug-naïve tumor specimens to assess cell death response to encorafenib (Braftovi), a recently FDA-approved BRAFV600 inhibitor. Drug-naïve cell lines (i) did not harbor damaging alterations in genes encoding core apoptotic machinery, but they differed in (ii) mitochondrial priming as demonstrated by whole-cell BH3 profiling, and (iii) levels of selected anti-apoptotic proteins. Encorafenib modulated the balance between apoptosis-regulating proteins as it upregulated BIM and BMF, and attenuated NOXA, but did not affect the levels of pro-survival proteins except for MCL-1 and BCL-XL in selected cell lines. Induction of apoptosis could be predicted using Dynamic BH3 profiling. The extent of apoptosis was dependent on both (i) cell-intrinsic proximity to the apoptotic threshold (initial mitochondrial priming) and (ii) the abundance of encorafenib-induced BIM (iBIM; drug-induced change in priming). While co-inhibition of MCL-1 and BCL-XL/BCL-2 was indispensable for apoptosis in drug-naïve cells, encorafenib altered cell dependence to MCL-1, and reliance on BCL-XL/BCL-2 was additionally found in cell lines that were highly primed to apoptosis by encorafenib. This translated into robust apoptosis when encorafenib was combined with selective BH3 mimetics. Our study provides a mechanistic insight into the role of proteins from the BCL-2 family in melanoma cell response to targeted therapy, and presents preclinical evidence that (i) MCL-1 is a druggable target to potentiate encorafenib activity, whereas (ii) pharmacological inhibition of BCL-XL/BCL-2 might be relevant but only for a narrow group of encorafenib-treated patients.