EIF4Aの薬理学的阻害骨肉腫転移を予防するためのNRF2合成ブロック

目的：転移性骨肉腫（OS）の効果的な治療法は、依然として満たされていない重要なニーズです。転移性OSでのmRNA翻訳を標的とすることは、転移性能力を促進するために厳しい微小環境条件下での細胞保護タンパク質の合成を選択するため、有望なオプションを提供します。 実験設計：OSの真核生物翻訳因子の発現レベルを評価し、EIF4A1開始因子の高発現を明らかにしました。転移性OS細胞株とPDXモデルのパネルを使用して、EIF4A1阻害剤を評価し、酸化ストレス下での増殖をブロックし、生存を減らす能力を評価し、肺微小環境の過酷な条件を模倣しました。阻害剤は、ex vivo肺転移アッセイ（PUMA）およびin vivo転移モデルを使用した抗転移活性についても評価されました。プロテオミクスは、細胞保護タンパク質または経路がEIF4A1阻害の影響を受けるカタログに実行されました。 結果：ロカグレートベースのEIF4A1阻害剤であるCR-1-31Bは、テストされたすべての転移OSモデルに対してナノモル細胞毒性を示しました。CR-1-31Bは、OS細胞を化学酸化ストレス誘導因子であるTert-Butylhydroquinone（TBHQ）と共処理した場合の酸化ストレスとアポトーシスを悪化させました。CR-1-31Bは、PUMAモデルおよびOS肺転移の実験モデルおよび自発モデルのOS成長を強力に阻害しました。プロテオーム解析により、NRF2抗酸化因子のTBHQを介したアップレギュレーションがCR-1-31Bとの共処理によりブロックされたことが明らかになりました。NRF2の遺伝的不活性化は、CR-1-31Bの抗転移活性をフェノコピしました。最後に、臨床グレードEIF4A1フェーズ1-2阻害剤であるゾタチフィンは、同様にNRF2合成をブロックし、OS転移表現型をブロックしました。 結論：集合的に、我々のデータは、NRF2抗酸化反応を鈍化させることにより、eIF4A1の薬理学的標的化がOS転移をブロックするのに非常に効果的であることを明らかにしています。

PURPOSE: Effective therapies for metastatic osteosarcoma (OS) remain a critical unmet need. Targeting mRNA translation in metastatic OS offers a promising option, as selective translation drives synthesis of cytoprotective proteins under harsh microenvironmental conditions to facilitate metastatic competence. EXPERIMENTAL DESIGN: We assessed expression levels of eukaryotic translation factors in OS, revealing high expression of the eIF4A1 initiation factor. Using a panel of metastatic OS cell lines and PDX models, eIF4A1 inhibitors were evaluated for their ability to block proliferation and reduce survival under oxidative stress, mimicking harsh conditions of the lung microenvironment. Inhibitors were also evaluated for their anti-metastatic activity using the ex vivo pulmonary metastasis assay (PuMA) and in vivo metastasis models. Proteomics were performed to catalog which cytoprotective proteins or pathways were affected by eIF4A1 inhibition. RESULTS: CR-1-31B, a rocaglate-based eIF4A1 inhibitor, exhibited nanomolar cytotoxicity against all metastatic OS models tested. CR-1-31B exacerbated oxidative stress and apoptosis when OS cells were co-treated with a tert-butylhydroquinone (tBHQ), a chemical oxidative stress inducer. CR-1-31B potently inhibited OS growth in the PuMA model and in experimental and spontaneous models of OS lung metastasis. Proteomic analysis revealed that tBHQ-mediated upregulation of the NRF2 antioxidant factor was blocked by co-treatment with CR-1-31B. Genetic inactivation of NRF2 phenocopied the anti-metastatic activity of CR-1-31B. Finally, the clinical grade eIF4A1 phase 1-2 inhibitor, Zotatifin, similarly blocked NRF2 synthesis and the OS metastatic phenotype. CONCLUSIONS: Collectively, our data reveal that pharmacologic targeting of eIF4A1 is highly effective in blocking OS metastasis by blunting the NRF2 antioxidant response.