Wee1とChk1の併用抑制は、CDK活性とCDC45のロードの異なる調節によりS相における相乗的なDNA損傷を引き起こす

最近の研究により、Chk1とWee1の同時抑制による相乗的な細胞毒性効果が示されました。しかし、この相乗効果の背後にあるメカニズムは明らかではありません。ここでは、Wee1阻害剤MK1775と併用した際にS相におけるDNA損傷を引き起こす化合物を検出するフローサイトメトリーに基づくスクリーニングを提示します。注目すべきことに、Chk1阻害剤AZD7762とLY2603618は、テストされた1664例の中で上位の候補として挙がりました。これは、相乗的な細胞毒性効果がS相におけるDNA損傷の増加によるものであることを示唆しています。Wee1とChk1の併用抑制は、S相におけるDNA損傷の誘導とクローン生存率の低下に強い相乗効果を引き起こしました。基礎的なメカニズムを明らかにするために、単一のS相細胞におけるCDK依存的リン酸化を測定する新しいアッセイを開発しました。驚くべきことに、Wee1阻害のみによってChk1阻害と比較してDNA損傷は少なかったものの、Wee1阻害はS相CDK活性の大幅な増加を引き起こしました。しかし、複製開始因子CDC45のロードは、Wee1抑制よりもChk1抑制後に増加し、さらに併用治療により増加し、DNA損傷と良好に相関しました。したがって、Wee1が単独で抑制されると、Chk1はCDC45のロードを抑制し、それによってスケジュール外の複製開始とその後のS相DNA損傷の範囲を制限します。これらの結果は、Wee1およびChk1阻害剤との併用治療が相乗的な抗がん効果を示す理由を説明できます。