Die Rolle deregulierter Ubiquitylierung im B-NHL

• Antragsteller: Professor Dr. Florian Bassermann
• Fachliche Zuordnung: Hämatologie, Onkologie
• Förderung: Förderung von 2014 bis 2018
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 258522452

B-Zell Non Hodgkin Lymphome (B-NHL) sind durch ein hohes Maß an genomischer Instabilität charakterisiert. Seit kurzem ist die zentrale Rolle des Ubiquitin-Proteasom-Systems (UPS) in der zellulären Antwort auf DNA Schäden anerkannt, wodurch eine Rolle dieses Systems in der Entstehung und als Zielstruktur beim B-NHL nahegelegt wird. In der Tat konnten Proteasom-Inhibitoren erfolgreich in die Therapie von B-NHL eingeführt werden, wobei deutliche Unterschiede zwischen den Entitäten erkennbar sind. Dies deutet auf krankeitsspezifisch deregulierte Ubiquitylierungs-Ereignisse hin, deren Identitäten bisher weitgehend unbekannt sind. Durch systematischer Analyse von genomweiten aCGH und Expressionsstudien konnten wir die bisher unbeschriebene E3 Ubiquitin Ligase Fbxo25 sowie die Deubiquitylase (DUB) USP9X als vielversprechende Kandidaten mit B-NHL-spezifischer Deletion bzw. Amplifikation identifizieren. Ausgehend von Massenspektrometrie-basierten Screens konnten wir zeigen, dass Fbxo25 nach apoptotischen Stimuli das anti-apoptotische Protein Hax-1 proteasomal abbaut. Zudem zeigten Studien in humanen B-NHL Zelllinien und einem murinen B-NHL in vivo Modell, dass Fbxo25 Deletionen direkt zur Lymphomagenese durch Hax-1 Stabilisierung beitragen. In der Tat konnten wir monoallelische Deletionen und niedrige Fbxo25 Expression in B-NHL Patientenproben identifizieren, wobei eine Häufung beim Mantelzelllymphom vorlag. Diese Daten weisen Fbxo25 als potentiellen neuen haploinsuffizienten Tumorsuppressor im B-NHL aus. Bezüglich USP9X konnten wir die mitotische Phosphatase Cdc14B als Upstream-Regulator von USP9X und XIAP als neues Substrat identifizieren. Unsere Daten legen nahe, dass die Cdc14B-USP9X-XIAP Achse den mitotischen programmierten Zelltod (mitotic catastrophe) steuert. Erste immunhistochemische Analysen in Patientenproben erbrachten eine Häufung von USP9X Überexpression im diffus großzelligen B-NHL (DLBCL). Ausgehend von diesen Vordaten soll zunächst funktionell/mechanistisch weiter geklärt werden, inwiefern eine Deregulation von Fbxo25 bzw. USP9X direkt zur Pathogenese von B-NHL beiträgt. Diese Ansätze sollen in molekular definierten und gut veränderbaren Zellkulturmodellen durchgeführt werden um die neuen Ligase/DUB-Substrat Paare auf biochemischer und zellbiologischer Ebene zu charakterisieren. Nachfolgend sollen diese funktionellen Erkenntnisse in B-NHL Zellkulturmodellen, B-NHL Mausmodellen und B-NHL Patientenkohorten translational untersucht werden. Schließlich soll in einem komplementären Ansatz eine konditionale Fbxo25 knock-out Maus generiert werden um die Rolle von Fbxo25 in der Hämatopoese und als neuen Tumorsuppressor zu definieren. Zusammenfassend soll unser interdisziplinärer Ansatz aus funktioneller Proteomik, Zellbiologie, Mausmodellen und Analysen in Patientenkohorten zum mechanistischen Verständnis der B-NHL Pathogenese beitragen und neue Strukturen des UPS für die zielgerichtete Therapie dieser Erkrankungen identifizieren.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen