背景。グリオブラストーマは、急速な増殖、びまん性浸潤、治療抵抗性を特徴とする非常に悪性度の高い脳腫瘍である。p21活性化キナーゼ1（PAK1）およびカルシウム/カルモジュリン依存性プロテインキナーゼII（CaMKII）は、それぞれ独立して悪性シグナル伝達に関与することが示されているが、グリオブラストーマにおけるそれらの同時薬理学的阻害の生物学的帰結は十分に解明されていない。方法。U251、U87、T98Gのグリオブラストーマ細胞株を用い、Western blottingと免疫蛍光により基礎的なPAK1とCaMKIIの発現および活性化を特徴づけた。公開トランスクリプトームデータセットを解析し、PAK1およびCAMK2A発現と予後との関連、ならびにグリオブラストーマにおけるそれらの転写相関を評価した。細胞を、I群PAK阻害剤G-5555とCaMKII阻害剤KN-93で、単独または併用で処理した。薬剤相互作用は、ZIP、Loewe、Bliss、HSAの参照モデルを用いて評価した。機能的効果は、細胞生存率および増殖動態、細胞周期解析、caspase-3切断、コロニ―形成能アッセイ、Transwell移動、創傷治癒アッセイ、ならびにMMP2/MMP9発現により評価した。探索的なphos-phoシグナルプロファイリングをU251細胞で実施した。結果。PAK1およびCAMK2Aの発現が高いことは生存期間の低下と関連し、グリオブラストーマ検体ではそれらの転写レベルが正の相関を示した（r = 0.54、p = 0.0001）。総PAK1およびリン酸化PAK1、ならびにCaMKIIは3つの細胞株すべてで検出され、基礎量および活性化パターンは細胞株間で不均一であった。G-5555とKN-93の併用処理は、単独投与のいずれと比べても一貫して増殖抑制を増強した。薬剤相互作用の推定値は参照モデル間で変動し、最も強い正の相互作用はHSAで観察された（平均シナジースコア：U251で12.07、U87で13.91、T98Gで14.25）。二重阻害は、細胞の増大およびコロニ―形成能も抑制し、細胞周期進行を変化させ、caspase-3切断を増加させ、移動および浸潤に関連する表現型を損なわせた。加えてMMP2およびMMP9発現も低下した。探索的phos-phoシグナルプロファイリングにより、増殖、生存、移動、細胞ストレス、アポトーシスに関連するシグナル伝達ネットワークの広範な変化も明らかになった。結論。PAK1とCaMKIIの併用薬理学的阻害は、細胞株間の不均一性があるにもかかわらず、複数のグリオブラストーマ細胞モデルにおいて協調的な抗腫瘍効果を生み出す。これらの知見は、PAK1およびCaMKIIのシグナル伝達が同時標的化可能な脆弱性である可能性を示し、本組合せのさらなる機序学的検討とin vivo評価の根拠を提供するものである。
https://doi.org/10.20944/preprints202609.0215.v1