Mutations in the interleukin-7 receptor (IL7R) or the Janus kinase 3 (JAK3) kinase occur frequently in T-cell acute lymphoblastic leukemia (T-ALL) and both are able to drive cellular transformation and the development of T-ALL in mouse models. However, the signal transduction pathways downstream of JAK3 mutations remain poorly characterized. Here we describe the phosphoproteome downstream of the JAK3(L857Q)/(M511I) activating mutations in transformed Ba/F3 lymphocyte cells. Signaling pathways regulated by JAK3 mutants were assessed following acute inhibition of JAK1/JAK3 using the JAK kinase inhibitors ruxolitinib or tofacitinib. Comprehensive network interrogation using the phosphoproteomic signatures identified significant changes in pathways regulating cell cycle, translation initiation, mitogen-activated protein kinase and phosphatidylinositol-4,5-bisphosphate 3-kinase (PI3K)/AKT signaling, RNA metabolism, as well as epigenetic and apoptotic processes. Key regulatory proteins within pathways that showed altered phosphorylation following JAK inhibition were targeted using selumetinib and trametinib (MEK), buparlisib (PI3K) and ABT-199 (BCL2), and found to be synergistic in combination with JAK kinase inhibitors in primary T-ALL samples harboring JAK3 mutations. These data provide the first detailed molecular characterization of the downstream signaling pathways regulated by JAK3 mutations and provide further understanding into the oncogenic processes regulated by constitutive kinase activation aiding in the development of improved combinatorial treatment regimens.

中文翻译：

---

突变的JAK3磷酸化蛋白质组学分析预测了JAK3抑制剂和MEK / BCL2抑制剂之间的协同作用，可用于治疗T细胞急性淋巴细胞白血病。

白细胞介素7受体（IL7R）或Janus激酶3（JAK3）激酶的突变在T细胞急性淋巴细胞白血病（T-ALL）中经常发生，并且两者都能够驱动小鼠的细胞转化和T-ALL的发育楷模。但是，JAK3突变下游的信号转导途径仍然没有很好的表征。在这里，我们描述了转化的Ba / F3淋巴细胞中JAK3（L857Q）/（M511I）激活突变下游的磷酸化蛋白质组。在使用JAK激酶抑制剂ruxolitinib或tofacitinib对JAK1 / JAK3进行急性抑制后，评估了受JAK3突变体调控的信号通路。使用磷酸化蛋白质组学特征的全面网络查询发现，调节细胞周期，翻译起始，促分裂原活化蛋白激酶和磷脂酰肌醇-4,5-双磷酸3-激酶（PI3K）/ AKT信号传导，RNA代谢以及表观遗传和凋亡过程。使用selumetinib和曲美替尼（MEK），buparlisib（PI3K）和ABT-199（BCL2）靶向JAK抑制后显示出磷酸化改变的途径中的关键调节蛋白，并且发现与初级T-ALL中的JAK激酶抑制剂联合使用具有协同作用带有JAK3突变的样本。这些数据提供了由JAK3突变调控的下游信号通路的第一个详细的分子表征，并进一步了解了由组成性激酶激活调控的致癌过程，有助于开发改进的组合治疗方案。以及表观遗传和凋亡过程。使用selumetinib和曲美替尼（MEK），buparlisib（PI3K）和ABT-199（BCL2）靶向JAK抑制后显示出磷酸化改变的途径中的关键调节蛋白，并且发现与初级T-ALL中的JAK激酶抑制剂联合使用具有协同作用带有JAK3突变的样本。这些数据提供了由JAK3突变调控的下游信号通路的第一个详细的分子表征，并进一步了解了由组成性激酶激活调控的致癌过程，有助于开发改进的组合治疗方案。以及表观遗传和凋亡过程。使用selumetinib和曲美替尼（MEK），buparlisib（PI3K）和ABT-199（BCL2）靶向JAK抑制后显示出磷酸化改变的途径中的关键调节蛋白，并且发现与初级T-ALL中的JAK激酶抑制剂联合使用具有协同作用带有JAK3突变的样本。这些数据提供了由JAK3突变调控的下游信号通路的第一个详细的分子表征，并进一步了解了由组成性激酶激活调控的致癌过程，有助于开发改进的组合治疗方案。使用selumetinib和曲美替尼（MEK），buparlisib（PI3K）和ABT-199（BCL2）靶向JAK抑制后显示出磷酸化改变的途径中的关键调节蛋白，并且发现与初级T-ALL中的JAK激酶抑制剂联合使用具有协同作用带有JAK3突变的样本。这些数据提供了由JAK3突变调控的下游信号通路的第一个详细的分子表征，并进一步了解了由组成性激酶激活调控的致癌过程，有助于开发改进的组合治疗方案。使用selumetinib和曲美替尼（MEK），buparlisib（PI3K）和ABT-199（BCL2）靶向JAK抑制后显示出磷酸化改变的途径中的关键调节蛋白，并且发现与初级T-ALL中的JAK激酶抑制剂联合使用具有协同作用带有JAK3突变的样本。这些数据提供了由JAK3突变调控的下游信号通路的第一个详细的分子表征，并进一步了解了由组成性激酶激活调控的致癌过程，有助于开发改进的组合治疗方案。