本研究開発は、KRAS阻害剤の治療効果予測を目指し、KRAS G12D変異を有する膵癌細胞株を対象にKRAS G12D阻害剤MRTX1133に対する治療抵抗性・感受性変異の同定から着手した。独自のbulk prime editing screening法を確立し、2種類の膵癌細胞株（SW1990、AsPC1）において、計画を大幅に上回る3753種類のKRAS変異およびバイパス経路関連遺伝子42種類の変異を導入・評価した。このスクリーニングにより、MRTX1133に対しKRAS D12の変異が抵抗性に関与することを確認し、スクリーニングが機能していることを示した。結果として、両細胞株で共通する約100の治療抵抗性変異を同定した。続いて、より広範なKRAS変異に対応可能なpan-KRAS阻害剤BI-2865を評価対象とし、同様のスクリーニングを実施した結果、約70の治療抵抗性変異を同定した。本研究においてはさらに、治療抵抗性変異のメカニズムをハイスループットで解析可能な新規手法を開発し、KRAS治療抵抗性変異のメカニズムにまで迫った。重要な発見として、同一薬剤に対するKRAS治療抵抗性変異でも、変異の種類により抵抗性メカニズムが多彩であることが見出された。これは将来の併用療法開発に重要な知見である。同定された治療抵抗性変異を導入した細胞株を別途作製し薬剤感受性試験を行うことで、ハイスループットスクリーニング結果の妥当性を検証した。KRAS治療抵抗性変異を導入した細胞では両薬剤に顕著な抵抗性を示した。構造シミュレーション解析では、これらの変異が薬剤結合部位の構造変化を引き起こす可能性が示唆された。さらに、ハイスループットな解析法で見出されたメカニズムが個別に作製した細胞株でも再現できることを確認した。結論として、本研究はKRAS G12D阻害剤およびpan-KRAS阻害剤に対する治療抵抗性・感受性変異を網羅的に同定し、その治療抵抗性メカニズムにまで踏み込んだ初の成果である。開発した独自のスクリーニング技術は他のがん種や分子標的薬にも応用可能な汎用性を有し、がん治療における薬剤選択の最適化、新規併用療法の開発、臨床試験デザインの改善に貢献することが期待される。