ALKとROS1 - がんの疾患ドライバー

Anaplastic Lymphoma Kinase (ALK) とc-ros oncogene 1 (ROS1) は、関連性のある受容体型チロシンキナーゼ (RTK) です。ALKとROSは様々ながんで、変異型C末端融合タンパク質として発現することが報告されています (1-10)。表1は、同定されたいくつかのALKとROS1の融合パートナーと、それに関連するがんの種類の一覧です。

RTK	阻害剤	融合パートナー	関連するがん
ALK	Crizotinib⁵	EML4^2,11, TFG¹, KIF5B⁶, NPM⁷	NSCLC^1,2, ALCL⁷, CRC¹¹
ROS1	Crizotinib⁵	FIG⁸, CD74⁹, SLC34A2^9,11	神経膠芽細胞腫⁸、胆管がん¹⁰、卵巣がん³、NSCLC^1,4、CRC¹¹

表1 ALKとROS1融合パートナーと関連するがんのまとめ略語： ALCL=Anaplastic large cell lymphoma (未分化大細胞リンパ腫) CRC=Coloretal cancer (大腸がん) EML4=Echinoderm microtubule-associated protein-like 4 NPM=Nucleophosmin NSCLC=Non-small cell lung cancer (非小細胞肺がん) TFG=TRK-fused gene

Rikova, K. et al. (2007) Cell 131, 1190–1203.
Takeuchi, K. et al. (2008) Clin Cancer Res 14, 6618–6624.
Birch, A.H. et al. (2011) PLoS One 6, e28250.
Rimkunas, V.M. et al. (2012) Clin Cancer Res 18, 4449–4457.
D’Arcangelo, M. et al. (2013) Curr Opin Oncol 25, 121–129.
Takeuchi, K. et al. (2009) Clin Cancer Res 15, 3143–3149.
Morris, S.W. et al. (1994) Science 263, 1281–1284.
Charest, A. et al. (2003) Genes Chromosomes Cancer 37, 58–71.
Stumpfova, M. and Jänne, P.A. (2012) Clin Cancer Res 18, 4222–4224.
Gu, T.L. et al. (2011) PLoS One 6, e15640.
Aisner, D.L. et al (2013) Mol Cancer Res (Epub ahead of print)

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CSTのALK抗体とROS1抗体

CSTは、ALKとROS1の全長、C末端融合タンパク質の検出用に、感度の高い2つの抗体を推奨しています。

特徴と利点

C末端エピトープ – 全長タンパク質とC末端融合腫瘍タンパク質の検出が可能です。
高感度抗体 – ROS1またはALKの内因性タンパク質の検出に十分な感度を持ちます。
その他のファミリーメンバーとの非交差性 – ROS1またはALKタンパク質の特異的な検出が可能です。
ウサギモノクローナル抗体 – CST独自のXMT^®技術により、関連アプリケーションに適した抗体を注意深く選択することができます。

ROS1 (D4D6) Rabbit mAb #3287 IHC-P (パラフィン切片)

パラフィン包埋ヒト肺がん組織を、ROS1 (D4D6) Rabbit mAb #3287を用いてIHCで解析しました。注意：染色はFIG-ROS1融合型 (4)。

ROS1 (D4D6) Rabbit mAb #3287 (上) またはβ-Actin (D6A8) Rabbit mAb #8457 (下) を用いた、HCC78 (SLC34A2-ROS1)、U-118 MG (FIG-ROS1)、HeLa (ROS1ネガティブ) 細胞抽出物のウェスタンブロット解析。注意：HCC78細胞は、SLC34A2-ROS1融合タンパク質の、85、70、59 kDa型を発現します (1)。

ALK (D5F3) XP^® Rabbit mAb #3633 IHC-P (パラフィン切片)

ALK (D5F3) XP^® Rabbit mAb #3633を用いた、パラフィン包埋ヒト肺がんの免疫組織学的解析。

ALK (D5F3) XP^® Rabbit mAb#3633を用いた、NCI-H2228およびNCI-H3122細胞抽出物のウェスタンブロット解析。異なるEML4のエキソン (v1またはv3) が融合した変異体がみられます。

詳細情報と、さらなる検証データについてはCST製品ページをご覧ください。

NSCLCのALKとROS1融合タンパク質を同定するためのCSTの研究

ステップ1

CSTは、PTMScan^®技術を用いて、肺がんのチロシンキナーゼ活性について、大規模で偏りのない調査を行いました。CSTで開発されたこの独自の技術⁽¹¹⁾は、細胞抽出液を消化したペプチドサンプルからCST™のモチーフ抗体を用いてイムノアフィニティー精製するもので、LCタンデム質量分析と組み合わせて解析することで、リン酸化、アセチル化、ユビキチン化などの翻訳後修飾 (PTM) の変化を同定、定量することができます。この研究では、リン酸化チロシンモチーフ抗体を使用して、NSCLCの細胞株と組織におけるプロテオームの変化を解析しました。

ステップ2

CSTは、PTMScan^®技術を用いることで、41のNSCLC細胞株と150以上のNSCLC腫瘍における、受容体型チロシンキナーゼ (RTK) および非受容体型チロシンキナーゼのチロシン残基のリン酸化状態を調査しました。その結果、NSCLCの増殖や進行に関与するチロシンキナーゼを50種類以上、さらに、その下流基質を2,500以上同定しました。この研究の特筆すべき成果として、NSCLC細胞株や腫瘍の一部で、新たなanaplastic lymphoma kinase (ALK) とc-ros oncogene 1 (ROS1) のC末端融合タンパク質が同定されたことが挙げられます。

ステップ3

全長およびC末端融合型のALK、ROS1を検出するため、特異的なラビットモノクローナル抗体 [#ALK (D5F3) XP^® Rabbit mAb#3633、ROS1 (D4D6) Rabbit mAb #3287] が開発されました。これらの抗体はIHCのアプリケーションで検証済みで、NSCLC検体で発現する、ALKとROS1の融合タンパク質を検出することができます ^(12、4)。

ROS1 (D4D6) Rabbit mAb #3287を用いた、パラフィン包埋ヒト肺がんのIHC解析。注意：染色されているのはFIG融合型ROS1タンパク質 ⁽⁴⁾。

ステップ4

NSCLC患者サンプルのALK融合タンパク質を検出する、ALK (D5F3) XP^® Rabbit mAbを用いた自動診断IHCスクリーニングアッセイを開発するため、ALK阻害剤Crizotinibの製造者であるPfizer, Inc.、診断テストのトップメーカーであるVentana Medical Systems, Inc.とパートナーシップ契約を結びました。

ALK陽性と診断された患者は、Crizotinibによる治療効果が見込めると考えることができ、この方法は2011年8月に米国内で認可されています。

ALK (D5F3) XP^® Rabbit mAb #3633を用いた、パラフィン包埋ヒト肺がんのIHC解析。ALKを高レベルに発現する症例 (上) と、低レベルな症例 (下)。

CSTの研究グループからのALKおよびROS1関連の文献

CSTの科学者は太字表記されています。

2012

Katayama R, Shaw AT, Khan TM, Mino-Kenudson M, Solomon BJ, Halmos B, Jessop NA, Wain JC, Yeo AT, Benes C, Drew L, Saeh JC, Crosby K, Sequist LV, Iafrate AJ, Engelman JA (2012) Mechanisms of acquired crizotinib resistance in ALK-rearranged lung Cancers. Sci Transl Med 4(120), 120ra17.
Ren H, Tan ZP, Zhu X, Crosby K, Haack H, Ren JM, Beausoleil S, Moritz A, Innocenti G, Rush J, Zhang Y, Zhou XM, Gu TL, Yang YF, Comb MJ (2012) Identification of anaplastic lymphoma kinase as a potential therapeutic target in ovarian cancer. Cancer Res. 72(13), 3312–23.
Rimkunas VM, Crosby KE, Li D, Hu Y, Kelly ME, Gu TL, Mack JS, Silver MR, Zhou X, Haack H (2012) Analysis of Receptor Tyrosine Kinase ROS1-Positive Tumors in Non-Small Cell Lung Cancer: Identification of a FIG-ROS1 Fusion.Clin. Cancer Res. 18(16), 4449–57.

2011

Gu TL, Deng X, Huang F, Tucker M, Crosby K, Rimkunas V, Wang Y, Deng G, Zhu L, Tan Z, Hu Y, Wu C,Nardone J, MacNeill J, Ren J, Reeves C, Innocenti G, Norris B, Yuan J, Yu J, Haack H, Shen B, Peng C, Li H, Zhou X, Liu X, Rush J, Comb MJ (2011) Survey of tyrosine kinase signaling reveals ROS kinase fusions in human cholangiocarcinoma.

2010

Carretero J, Shimamura T, Rikova K, Jackson AL, Wilkerson MD, Borgman CL, Buttarazzi MS, Sanofsky BA, McNamara KL, Brandstetter KA, Walton ZE, Gu TL, Silva JC, Crosby K, Shapiro GI, Maira SM, Ji H, Castrillon DH, Kim CF, García-Echeverría C, Bardeesy N, Sharpless NE, Hayes ND, Kim WY, Engelman JA, Wong KK (2010) Integrative genomic and proteomic analyses identify targets for Lkb1-deficient metastatic lung tumors. Cancer Cell 17(6), 547-59.

2009

Boccalatte FE, Voena C, Riganti C, Bosia A, D'Amico L, Riera L, Cheng M, Ruggeri B, Jensen ON, Goss VL, Lee K,Nardone J, Rush J, Polakiewicz RD, Comb MJ, Chiarle R, Inghirami G (2009) The enzymatic activity of 5-aminoimidazole-4-carboxamide ribonucleotide formyltransferase/IMP cyclohydrolase is enhanced by NPM-ALK: new insights in ALK-mediated pathogenesis and the treatment of ALCL. Blood 113(12), 2776-90.
Yu J, Kane S, Wu J, Benedettini E, Li D, Reeves C, Innocenti G, Wetzel R, Crosby K, Becker A, Ferrante M,Cheung WC, Hong X, Chirieac LR, Sholl LM, Haack H, Smith BL, Polakiewicz RD, Tan Y, Gu TL, Loda M, Zhou X, Comb MJ (2009) Mutation-specific antibodies for the detection of EGFR mutations in non-small-cell lung cancer.Clin. Cancer Res. 15(9), 3023-8.

2008

Guo A, Villén J, Kornhauser J, Lee KA, Stokes MP, Rikova K, Possemato A, Nardone J, Innocenti G,Wetzel R,Wang Y, MacNeill J, Mitchell J, Gygi SP, Rush J, Polakiewicz RD, Comb MJ (2008) Signaling networks assembled by oncogenic EGFR and c-Met. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 105(2), 692-7.

2007

Rikova K, Guo A, Zeng Q, Possemato A, Yu J, Haack H, Nardone J, Lee K, Reeves C, Li Y, Hu Y, Tan Z,Stokes M, Sullivan L, Mitchell J, Wetzel R, Macneill J, Ren JM, Yuan J, Bakalarski CE, Villen J, Kornhauser JM,Smith B, Li D, Zhou X, Gygi SP, Gu TL, Polakiewicz RD, Rush J, Comb MJ (2007) Global survey of phosphotyrosine signaling identifies oncogenic kinases in lung cancer. Cell 131(6), 1190-203.

2005

Rush J, Moritz A, Lee KA, Guo A, Goss VL, Spek EJ, Zhang H, Zha XM, Polakiewicz RD, Comb MJ (2005)Immunoaffinity profiling of tyrosine phosphorylation in cancer cells. Nat. Biotechnol. 23(1), 94-101.
Pan S, Zhang H, Rush J, Eng J, Zhang N, Patterson D, Comb MJ, Aebersold R (2005) High throughput proteome screening for biomarker detection. Mol. Cell Proteomics 4(2), 182-90. PMID:15637048]

2004

Hornbeck PV, Chabra I, Kornhauser JM, Skrzypek E, Zhang B (2004) PhosphoSite: A bioinformatics resource dedicated to physiological protein phosphorylation. Proteomics 4(6), 1551-61.

2002

Zhang H, Zha X, Tan Y, Hornbeck PV, Mastrangelo AJ, Alessi DR, Polakiewicz RD, Comb MJ (2002) Phosphoprotein analysis using antibodies broadly reactive against phosphorylated motifs. J. Biol. Chem. 277(42), 39379-87.

ALK関連のプレスリリース

ALKとROS1 - がんの疾患ドライバー

ALKおよびROS1リソース

CSTのALK抗体とROS1抗体

特徴と利点

ROS1 (D4D6) Rabbit mAb #3287 IHC-P (パラフィン切片)

ALK (D5F3) XP® Rabbit mAb #3633 IHC-P (パラフィン切片)

詳細情報と、さらなる検証データについてはCST製品ページをご覧ください。

NSCLCのALKとROS1融合タンパク質を同定するためのCSTの研究

ステップ1

ステップ2

ステップ3

ステップ4

CSTの研究グループからのALKおよびROS1関連の文献

2012

2011

2010

2009

2008

2007

2005

2004

2002

ALK関連のプレスリリース

2013

2012

2011

ALK (D5F3) XP^® Rabbit mAb #3633 IHC-P (パラフィン切片)