ホルモン誘導性ニューロン関連キナーゼ（Hunk）は、もともとマウス乳腺で発見されたプロテインキナーゼであり、ヒト上皮成長因子受容体2（HER2++/ErbB2+）乳がん細胞株およびMMTV-neu由来乳腫瘍細胞株で過剰発現が認められています。しかし、その生理学的効果は発見以来不明のままでした。HunkはSNF1/AMPKプロテインキナーゼファミリーと相同性を持つセリン/スレオニン（Ser/Thr）プロテインキナーゼであると考えられていますが、これまでに既知のHunk基質は発見されていません。最近の研究では、HunkがHER²⁺/ErbB²⁺乳がんの進行、特にHER2/ErbB2阻害剤への耐性に関与しており、HunkがHER2/ErbB2およびPI3K/Akt経路の下流で役割を果たす可能性が示されています。これらの研究は、shRNAノックアウトやMMTV-neuまたはPten欠損を持つ遺伝子改変マウスモデルを用いた異種移植腫瘍モデルによる遺伝子ノックアウトなどにより、Hunkが乳腫瘍形成促進に重要な役割を果たしていることを示しています。Hunk-/-背景に変換することで、体内の乳腫瘍の成長に対する障壁となります。ほとんどのHER²⁺/ErbB²⁺乳がん患者がHER2/ErbB2阻害剤に対する獲得耐性を有しているため、Hunkのような新規薬剤標的の特性評価は、腫瘍形成を同時に抑制し、現在の治療法の有効性を高める可能性があり、これは創薬の重要な側面です。したがって、Hunkに対する特異的な調節機能を明らかにすることを目的とした研究は、このプロテインキナーゼの腫瘍形成および薬剤耐性における役割の解明に寄与する可能性があります。

はじめに

ホルモン誘導性ニューロン関連キナーゼ（Hunk）は、セリン（Ser）/スレオニン（Thr）プロテインキナーゼであり、マウス乳腺由来および発生過程で得られた乳腺上皮腫瘍細胞を同定するためのスクリーニングで発見されました。プロテインキナーゼMMTV-neu、MMTV-wnt（int2）、MMTV-mycおよびMMTV-rasは、遺伝子改変マウスモデルです。同年、Hunkは乳腺で発見され、マウスおよびヒトのホモログがクローニングされ、ヒト遺伝子は染色体21q22.11にマッピングされました。HunkはHunk遺伝子によってコードされる約80kDaのタンパク質です。SNF1/AMPKプロテインキナーゼファミリーのメンバーと複数の相同性領域を持ち、C末端にSNF1ホモロジードメイン（SNH1）と呼ばれる小領域を含む触媒ドメインを有しています。SNF1/AMPKプロテインキナーゼファミリーは、代謝、増殖、分化、生存、遊走、浸潤における既知の役割を持ち、多くの種類のがんで発現しています。しかし、Hunkがこれらの過程で役割を果たすかどうかは、依然としてほとんど明らかになっていません。

Hunkの細胞内機能

現在まで、Hunkの細胞内機能は不明のままです。HunkのキナーゼドメインはAMPKファミリープロテインキナーゼと高い相同性を持ち、Ser/Thr残基に特異的ですが、Hunkのコンセンサスリン酸化配列や真の基質は特定されていません。対照的に、Hunkプロテインキナーゼ活性を評価するほとんどの実験は、Hunkの触媒不活性変異体がタンパク質の局在やタンパク質間相互作用を変化させるかどうかを直接調べるために用いられています。

Hunkは乳腺の発達を調節する。

Hunkに関する最初期の研究の一つは、妊娠による変化に起因する乳腺発達におけるその役割に焦点を当てたものでした。この研究で、Gardnerらは、初期妊娠後または17β-エストラジオールおよびプロゲステロン処理によって卵巣摘出マウスを刺激した後、大きな乳腺上皮細胞群がHunk発現をアップレギュレートすることを発見しました。これは、Hunkが卵巣ホルモン妊娠によって調節される可能性を示した最初の論文です。エストロゲンとプロゲステロンは乳腫瘍形成の病因において明確な役割を持っていますが、これらのホルモンがHunkに及ぼす影響はこれまで評価されていませんでしたが、これらの観察は乳がんにも拡大されると考えられています。興味深いことに、トランスジェニックHunkを過剰発現させたMMTV-Hunkマウスでは、腺房発達の障害およびその後の授乳障害、妊娠後期における上皮細胞の増殖および分化の低下が認められ、Hunkが妊娠誘導性乳腺変化に対して時間依存的な調節効果を持つことが示唆されました。エストロゲンとプロゲステロンは、それぞれ思春期の上皮細胞増殖および妊娠時の腺房分化に必要であるため、これらのホルモンはHunkを下流で調節し、エストロゲン誘導性乳腺増殖に寄与する可能性があります。しかし、その後のHunk-/-マウスの研究では、妊娠中の増殖変化は報告されていません。

Hunkと乳がん転移

Hunkは転移においても役割を持つことが示されています。しかし、Hunkが転移促進因子なのか転移抑制因子なのかは明らかではありません。Wertheimらによる予備的な報告では、MMTV-myc乳腫瘍モデルをHunk-/-背景で飼育した場合、Hunkはmycプロトオンコジーンによって誘導される乳腫瘍形成に不可欠であるものの、MMTV-mycマウスがこれらの腫瘍を肺に転移させるには野生型およびHunk-/-マウスが必要であり、Hunk型マウスと比較してHunk-/-マウスは転移しやすいことが示されました。この研究はまた、Hunkのキナーゼ活性がMMTV-mycのようなmyc誘導性乳腫瘍転移に必要であることを示しました。Hunkキナーゼ不活性変異体を発現するHunk由来乳腫瘍細胞は、野生型Hunkを発現する細胞と比較して、in vivoでの肺転移が有意に少なくなりました。in vitroの遊走アッセイでも、Hunkキナーゼ活性がmyc誘導性乳腫瘍の遊走および浸潤に必要であることが確認されました。

参考文献：

1. Wertheim, G.B; et al. Snf1関連キナーゼであるHunkは、乳腺腫瘍の転移に不可欠である。Proc Natl Acad Sci U S A, 2009. 106 (37): p. 15855-60. 5.