Die Rolle von genetischen Varianten in tumorassoziierten Fibroblasten bei Magen-Darm-Krebs

• Antragsteller: Yoshiaki Sunami, Ph.D.
• Fachliche Zuordnung: Gastroenterologie
• Förderung: Förderung seit 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 534195368

Die Tumormikroumgebung spielt eine Schlüsselrolle bei der Progression und Medikamentenresistenz von Krebs. Eine Vielzahl von zellulären sowie nicht-zellulären Komponenten, darunter Immunzellen, tumorassoziierte Fibroblasten (CAFs) und extrazelluläre Matrix (ECM), bilden die komplexe Tumormikroumgebung. CAFs sind die wichtigsten Stromazellen und die Hauptquelle von ECM-Proteinen. Somatische Einzelnukleotidvarianten (SNVs) aktivieren "downstream" Signalwege, welche als ein Charakteristikum von Krebs beschrieben sind. Funktionelle Auswirkungen auf das Wachstum und die Differenzierung von CAFs sowie Tumorinitiation, -progression und -metastasierung von SNVs in CAFs wurden bisher selten nachgewiesen. Deswegen haben wir genomische DNA von primären CAFs von Pankreaskrebspatienten isoliert und eine Exom-Sequenzierung durchgeführt. Wir haben SNVs in pankreatischen CAFs erfolgreich identifiziert und bereits gezeigt, dass ein SNV im Gen SERPINB2 zu einem verkürzten Protein, zu einem vollständigen oder teilweisen Funktionsverlust des Proteins führen und die Tumorprogression verstärken kann. Interessanterweise konnten wir bei weiteren identifizierten Genen CNTNAP4, DENND4B, MIGA2 (FAM73B) und TOP2B zeigen, dass eine geringe Genexpression mit einem schlechten Gesamtüberleben von Pankreaskrebspatienten assoziiert ist. Die Rolle dieser vier Faktoren bei der Entstehung und Progression von Magen-Darm-Krebs ist jedoch bislang kaum geklärt. In diesem Projekt möchten wir daher 1) die funktionellen und pathologischen Folgen von zuvor identifizierten CAF-assoziierten SNVs in pankreatischen CAFs aufklären und 2) den Einfluss des jeweiligen SNV auf die CAF-Immun-Tumorzellinteraktion und seine Rolle auf die Tumorentwicklung, Progression und Invasion untersuchen. Darüber hinaus wollen wir, 3) stromale SNVs bei mehreren GI-Krebsarten untersuchen und identifizieren. Wir rekrutieren Patienten und sammeln GI-Tumorproben. Durch die „Outgrowth“-Methode isolieren wir CAFs aus dem Tumor-Resektat. Wir führen Exomsequenzierung und anschließende Sanger-Sequenzierung durch. Um die Rolle von pankreastischen CAFs bei der Krebsentwicklung, -progression und -invasion und zugrundliegenden molekularen Mechanismen zu identifizieren, etablieren wir genomeditierte Fibroblastenzelllinien unter Verwendung modernster CRISPR-Tools. Wir analysieren die Proteinexpression, Genexpression, Signalwegaktivitäten und die Produktion parakriner Faktoren in diesen gentechnisch veränderten Fibroblastenzelllinien. Darüber hinaus planen wir die Etablierung von Organoide und Co-Kulturmodellen mit Pankreaskrebszellen und Fibroblastenzelllinien und wir untersuchen die Auswirkungen von stromalen SNVs auf Pankreaskrebsphänotypen. Mit den aus dem vorgeschlagenen Projekt gewonnenen Daten wollen wir eine neuartige therapeutische Strategie für Magen-Darm-Krebspatienten etablieren, durch Targeting die stromalen Signalwege und parakrinen Faktoren beeinflussen, um Krebspatienten in Zukunft effektiver zu behandeln.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Mitverantwortlich: Professor Dr. Jörg Kleeff