前立腺がんの分子コードを解読、治療反応性向上の鍵となる酵素を特定(Cracking the code for prostate cancer)

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2026-01-07 スイス連邦工科大学ローザンヌ校(EPFL)

スイス連邦工科大学ローザンヌ校(EPFL)と米ジョンズ・ホプキンス大学の共同研究チームが、前立腺がんのサブタイプ形成と治療反応性を制御する重要な酵素 KMT2D を同定した。前立腺がんは一般にアンドロゲン受容体依存性でホルモン療法が用いられるが、治療に適応して耐性化した 去勢抵抗性前立腺がん(CRPC) が問題となる。研究では、KMT2Dが クロマチン構造を変化させアンドロゲン受容体の標的遺伝子へのアクセスを促進 し、がん細胞の増殖維持や治療抵抗性に寄与することを明らかにした。また、より攻撃的なアンドロゲン受容体非依存型サブタイプ(stem cell-like)でも、KMT2DはAP-1ファミリーなどの転写因子を調節しハイブリッドな細胞アイデンティティを維持する役割を担う。遺伝子操作細胞や患者由来オルガノイド、シングルセル解析、動物モデルでの検証により、KMT2D抑制ががん細胞の治療感受性を高める可能性も示された。KMT2Dは新たな治療標的やサブタイプ特異的治療戦略の開発に有望である。

前立腺がんの分子コードを解読、治療反応性向上の鍵となる酵素を特定(Cracking the code for prostate cancer)
© EPFL/iStock (Panuwat Dangsungnoen)

<関連情報>

ヒストンメチルトランスフェラーゼKMT2Dは去勢抵抗性前立腺癌における細胞系可塑性と治療反応の重要なメディエーターである The Histone Methyltransferase KMT2D is a Critical Mediator of Lineage Plasticity and Therapeutic Response in Castration Resistant Prostate Cancer

Srushti Kittane;Erik Ladewig;Taibo Li;Jillian R. Love;Ryan Blawski;Yangzhenyu Gao;Amaia Arruabarrena-Aristorena;Peihua Zhao;Susan L. Dalrymple;Huayang Liu;Xinyu Guo;Mirna Sallaku;Nachiket Kelkar;Liliana Garcia-Martinez;Javier Carmona Sanz;Wanlu Chen;Candice Stoudmann;Laura Baldino;Milad Razavi-Mohseni;Ingrid Kalemi;Michael A. Beer;Pau Castel;W. Nathaniel Brennen;Maurizio Scaltriti;Lluis Morey;Emiliano Cocco;Hongkai Ji;Ho Man Chan;Alexis Battle;Christina S. Leslie;Wouter R. Karthaus;Eneda Toska
Cancer Research  Published:December 11 2025
DOI:https://doi.org/10.1158/0008-5472.CAN-25-2053

Abstract

Castration-resistant prostate cancer (CRPC) is largely dependent on the androgen receptor (AR) for growth and often exhibits hyperactive PI3K signaling, most frequently due to PTEN loss. Therapeutic pressure from anti-AR therapies can induce trans-differentiation toward an AR-independent phenotype. Recently, different subtypes of AR-independent CRPC have been redefined, with the stem cell-like (SCL) subtype emerging as one of the most prevalent. Elucidation of the epigenetic mechanisms controlling the maintenance of these distinct CRPC cell states could pave the way for effective combinatorial therapies for CRPC. In this study, we identified a key role for the histone methyltransferase KMT2D in establishing the chromatin competence necessary for the recruitment of AR and FOXA1 transcription factors (TFs) that are essential for the AR transcriptional output in AR-dependent CRPC cell lines, patient derived organoids, and patient samples. Unexpectedly, KMT2D maintained the identity of the AR-low CRPC-SCL subtype and controlled activity of AP-1 TFs such as FOSL1, which acts as a master regulator of this subtype. Single cell transcriptomics and chromatin assays underscored the role of KMT2D in sustaining a mixed lineage cell state via AP-1 and FOXA1. The combined suppression of PI3K/AKT and KMT2D reduced cell proliferation in prostate cancer cells and patient-derived organoids in both CRPC-AR and CRPC-SCL subtypes. Altogether, these results unveil KMT2D as a major mediator of the epigenetic landscape in subtype-specific CRPC, contributing to tumor growth and therapeutic response.

医療・健康
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