Funktionelle Charakterisierung potentiell onkogener somatischer Mutationen bei kardialen Sarkomen

• Antragsteller: Professor Dr. Andreas Bräuninger
• Fachliche Zuordnung: Herz- und Gefäßchirurgie
• Förderung: Förderung von 2009 bis 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 159503538

Kardiale Sarkome, überwiegend Angiosarkome und Sarkome-NOS, haben eine ungünstige Prognose und die pathogenen Mechanismen sind noch weitestgehend unbekannt. Durch targetiertes next generation sequencing und genomweite SNP-array Analysen konnten wir rekurrente genomische Aberrationen in kardialen Angiosarkomen identifizieren. In den meisten Fällen waren zusätzlich zu Rezeptor-Tyrosin-Kinasen wie KDR und Signalmolekülen, die von Rezeptor-Tyrosin-Kinasen aktiviert werden, auch Chromatin-Modifikatoren von genomischen Veränderungen betroffen. Für eine rekurrente PLCG1-Mutation konnte gezeigt werden, dass die Mutation zur konstitutiven PLCG1-Aktivierung führt und in der Folge der Transkriptionsfaktor NFAT aktiviert und die Apoptose-Resistenz erhöht wird; unter den Chromatin-Modifikatoren war am häufigsten MLL2 von inaktivierenden Mutationen betroffen.Wir wollen deshalb untersuchen wie die rekurrente PLCG1-Mutation und MLL2-Inaktivierung zur Enstehung kardialer Angiosarkome beitragen. Sowohl Chromatin-Modifikatoren wie MLL2 als auch PLCG1 - durch Aktivierung des Transkriptionsfaktors NFAT - sind an der Regulation der Genexpression beteiligt. Deshalb sollen durch Genom-weite Genexpressionsanalysen mittels RNA next generation sequencing die Auswirkungen der PLCG1-Aktivierung durch ektopische Expression der Mutante und MLL2-Inaktivierung nach Genom-Editierung mittels CRISPR-Cas9 einzeln und in Kombination in primären Endothelzellen analysiert werden. Komplementär werden differentiell exprimierte Gene in den kardialen Angiosarkomen durch Vergleich mit primären kardialen Endothelzellen identifiziert. Insgesamt sollten so durch PLCG1-Aktivierung und MLL2-Inaktivierung aberrant ausgeprägte Gene und damit auch potentielle therapeutische targets unterhalb von PLCG1 und MLL2 identifiziert werden.In die Untersuchungen zur Genexpression werden auch miRNAs miteinbezogen. miRNA-Expressionsprofile wurden bereits für kardiale Angiosarkome und Sarkome-NOS generiert; zur Identifikation differentiell ausgeprägter miRNAs müssen noch miRNA-Expressionsprofile primärer kardialer Endothelzellen als Referenz erstellt werden.Ein weiteres Ziel ist die Etablierung eines kardialen Angiosarkom-Modells. So sollen Zelllinien mit dauerhafter Expression der rekurrenten PLCG1-Mutation und MLL2-Inaktivierung durch Genom-Editieren aus primären humanen Endothelzellen generiert werden. An diesem Modell sollen dann Inhibitoren des KDR/PLCG1 Signalweges oder andere targetierte Interventionen unterhalb von PLCG1 und MLL2, wie z.B. die Inaktivierung oder Hemmung aberrant ausgeprägter Proteine, evaluiert werden.Schließlich sollen bereits begonnene Untersuchungen zu genomischen Veränderungen bei kardialen Sarkomen-NOS fortgeführt werden, um auch hier, wie bei den kardialen Angiosarkomen, potentielle onkogenen Mutationen zu identifizieren und dann funktionell zu charakterisieren.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen