Charakterizierung der Veränderungen im Chromatin induziert durch Menin-MLL Interaktions Inhibitoren in Akuter Myeloischer Leukämie mit NPM1 Mutationen

• Antragstellerin: Dr. Hannah Uckelmann, Ph.D.
• Fachliche Zuordnung: Hämatologie, Onkologie
• Förderung: Förderung von 2017 bis 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 329865507

NPM1c Mutationen bilden die am häufigsten auftretende Kategorie von AML. Trotz des häufigen Auftretens dieser Mutationen ist der molekulare Mechanismus der Leukämie-Entwicklung durch NPM1c noch immer weitgehend unklar. Neue Daten aus der Gruppe von Dr. Scott Armstrong haben gezeigt, dass die Expression von NPM1c die Expression von Stammzellgenen wie HOXA/B-Genen und MEIS1 in myeloiden Vorläuferzellen induzieren kann. Während die Großzahl von AML-Mutationen in Stammzellen auftreten und deren Differenzierung verhindert, kann NPM1c einer myeloiden Vorläuferzelle genügend Stammzellpotenzial verschaffen um sich in eine Krebszelle zu verwandeln, da sie sich ungehemmt selbst erneuern kann.Des Weiteren wurde gezeigt, dass dieses Selbsterneuerungspotential durch eine Inhibierung der Interaktion zwischen Histon-Methyltransferase MLL und Adaptorprotein Menin zunichte gemacht werden kann. Die Behandlung von human NPM1c PDX Mausmodellen mit einem Menin-MLL Inhibitor zeigte eine schnelle Reduktion von Leukemiezellen im Blut und signifikant längeres Überleben der behandelten Mäuse. Daher scheint die Interaktion zwischen Menin und MLL essentiell für das Stammzellpotenzial in NPM1c AML zu sein.Genexpressionsanalysen zeigen, dass Menin-Inhibierung zu einem rapiden Verlust der Expression von HOX Ko-Faktoren MEIS1 und PBX3 führt. Überraschenderweise beobachteten wir keine Reduktion in HOXA oder HOXB Expression nach Menin Inhibitor Behandlung, was in vorherigen Studien mit älteren Menin- Inhibitoren und in MLL-AF9-mutierten AMLs gezeigt wurde.Um zu verstehen, warum Menin-MLL-Inhibierung in NPM1c mutierten AML zu spezifischen Veränderungen in HOX Ko-Faktoren MEIS1/PBX3 und nicht HOXA/B führt, möchten wir zuerst die globalen Chromatin-Bindung von Menin und MLL mit Hilfe von ChIPseq analysieren.Da NPM1c AML-Zellen auch auf die Inhibierung von Histon-Methyltransferase DOT1L anspringen, werden wir zusätzlich die Veränderungen in DOT1L sowie unterschiedlichen Histon-Modifizierungen am Chromatin analysieren. Zuletzt werden diese genomweiten epigenetischen Veränderungen mit der Genexpressionsanalyse (RNAseq) nach Menin Inhibitor Behandlung verglichen, um mögliche Korrelationen zwischen Chromatin-Modifikationen und Verlust von Stammzellgen-Expression zu detektieren. Durch die Analyse der globalen Modifikationen im Chromatin werden wir einen tieferen Einblick in die Regulierung von Stammzell-Genen in NPM1c mutierter Leukämie und die Rolle von Menin und MLL in diesem Prozess bekommen.

• DFG-Verfahren: Forschungsstipendien
• Internationaler Bezug: USA
• Gastgeber: Professor Dr. Scott A. Armstrong, Ph.D.