Untersuchung von PLCG1 bei AML1-ETO positiver akuter myeloischer Leukämie (AML)

• Antragstellerin: Privatdozentin Dr. Tina Schnöder
• Fachliche Zuordnung: Hämatologie, Onkologie
• Förderung: Förderung von 2017 bis 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 389538676

Die akute myeloische Leukämie (AML) ist eine klonale Erkrankung der hämatopoetischen Stamm- und Progenitorzellen, die durch eine Akkumulation von unreifen, blastären Zellen im Knochenmark und peripheren Blut gekennzeichnet ist. Die molekulare Heterogenität der unterliegenden molekularen Veränderungen bleibt eine therapeutische Herausforderung und wird zudem vom zellulären Ursprung der AML beeinflusst. Andererseits kann das Vorhandensein spezifischer Aberrationen zu sekundären Abhängigkeiten (Vulnerabilitäten) und Schwachstellen führen. In der ersten Förderperiode hatten wir neue molekulare Zielstrukturen für die durch Fusions-Onkogene induzierte akute myeloische Leukämie (AML) identifiziert. Wir führten hochauflösende Proteom-Analysen durch. Bei der vom AML1-ETO (AE)-Fusionsgen getriebenen AML konnten wir eine Deregulierung Phospholipase C (PLC)-abhängiger Signalwege feststellen. Wir identifizierten PLCgamma1 (PLCG1) als spezifische Zielstruktur des AE-Fusionsproteins, das nach der Bindung von AE an intergenische regulatorische DNA-Elemente induziert wird. Die genetische Inaktivierung von PLCG1 in einem neu entwickelten konditionalen Mausmodell und in humanen AML Zellen hemmte AML1-ETO-abhängige Selbsterneuerungsprogramme, leukämische Proliferation und Leukämieerhaltung in vivo. Im Gegensatz dazu war PLCG1 für die normale Funktion hämatopoetischer Stamm- und Vorläuferzellen entbehrlich. Diese Ergebnisse wurden durch eine pharmakologische Hemmung der Calcium-Signalübertragung in AML1-ETO AML-Zellen bestätigt, was darauf hindeutet, dass der PLCG1-Signalweg ein wichtiges therapeutisches Ziel für AML1-ETO1 Leukämie-Stammzellen darstellt. Während die Regulation von PLCG1 durch das Fusions-Onkogen AML1-ETO in unseren Vorarbeiten charakterisiert wurde, sind die nachgelagerten Signalwege und die mechanistische Funktion noch nicht vollständig geklärt. Im Rahmen meines vorgeschlagenen Arbeitsprogramms werden wir relevante Effektoren identifizieren und Abhängigkeiten von PLCG1 in der AE-getriebenen AML spezifizieren. Wir werden hier mechanistische Funktionen von PLCG1 aufdecken, um die therapeutische Angehbarkeit von PLCG1 in AE-AML zu erleichtern. Mithilfe von CRISPR-vermittelten Screens haben wir relevante Domänen von PLCG1 identifiziert, die auf funktionell wichtige Regionen hinweisen. Mithilfe globaler Phospho-Proteom-Analysen und funktioneller „Genome-Editing“-Ansätze werden wir Effektoren und Abhängigkeiten von PLCG1 in AML1-ETO (AE) getriebener AML definieren. Unter Verwendung des in der ersten Förderperiode geschaffenen konditionalen Mausmodells werden wir „Rescue“-Experimente, genetische Perturbation relevanter PLCG1-Domänen und Interaktom-Analysen durchführen, um molekulare Mechanismen von PLCG1 therapeutisch nutzbar zu machen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen