Cyclin-Dependent Kinase (CDK)9 im Pankreaskarzinom: ihre Bedeutung für Tumorprogression, Metastasierung und Chemoresistenz und ihre Inhibition in Kombination mit TRAIL als Therapiekonzept

• Antragsteller: Privatdozent Dr. Johannes Lemke
• Fachliche Zuordnung: Hämatologie, Onkologie ; Allgemein- und Viszeralchirurgie ; Gastroenterologie
• Förderung: Förderung von 2018 bis 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 390780490

Das Pankreaskarzinom hat eine infauste Prognose. Ursache hierfür ist eine frühzeitige Invasion und Metastasierung sowie eine weitgehende Chemoresistenz von Pankreaskarzinom-Zellen. Um die Prognose von Pankreaskarzinom-Patienten zu verbessern, ist ein besseres Verständnis der molekularen Ursachen für das hohe Malignitätspotential dieser Zellen erforderlich, um auf dieser Grundlage neue, effektive Therapien für das Pankreaskarzinom zu entwickeln. Wir konnten kürzlich zeigen, dass Cyclin-Dependent-Kinase (CDK) 9 im Pankreaskarzinom überexprimiert wird und eine hohe CDK9-Expression mit einer besonders schlechten Prognose assoziiert ist. Weiterhin supprimiert CDK9-Inhibition das Überleben von Pankreaskarzinom-Zellen und verstärkt in diesen den Effekt von konventioneller Chemotherapie. Weiterhin konnten wir zeigen, dass selektive CDK9-Inhibition zusammen mit TNF related apoptosis inducing ligand (TRAIL) synergistisch und hoch-effektiv, aber dabei Krebszell-spezifisch, in Tumorzellen Apoptose induziert. In der beantragten Forschungsförderung soll die Bedeutung der CKD9 für die Tumorprogression, Metastasierung und Chemoresistenz im Pankreaskarzinom untersucht, charakterisiert und mechanistisch verstanden werden. Hierzu werden Zellen mit induzierbarer CDK9-shRNA sowie mit CDK9-Überexpression generiert und hinsichtlich ihres Potenzials für Proliferation, Migration, Invasion, Epithelial-Mesenchymalen-Transition in vitro sowie hinsichtlich des Tumorwachstums, Metastasierung und Chemoresistenz in vivo analysiert werden. Um die molekularen Mechanismen zu verstehen, kommen RT-PCR, Immunhistochemie, Western-Blotting, BH3-Profiling sowie die Erstellung von Genexpressionsprofilen zur Anwendung. Zusätzlich soll ein orthotopes Mausmodell mit primärem, humanem Pankreaskarzinomgewebe genutzt werden. In diesem Modell werden Tumorstücke mit Tumorzellen und umgebendem Stroma direkt nach der chirurgischen Tumorresektion zunächst subkutan in NOD scid gamma Mäuse implantiert. Nach Etablierung der subkutan wachsenden Tumoren können diese schließlich durch Passagieren über 2-4 weitere Mausgenerationen vermehrt werden, so dass schließlich die orthotope Implantation in das Pankreas von einer ausreichende Anzahl von Mäusen für die Therapiegruppen möglich ist. In diesem Modell soll eine Kombinationstherapie aus dem CDK-9-Inhihitor Dinaciclib und TRAIL für das Pankreaskarzinom getestet werden. Tumorlast wird mithilfe von Kleintier-MRT sowie histo-pathologischer Analyse quantifiziert. Weiterhin können aus diesen Tumoren Zelllinien etabliert werden, die ex vivo kultiviert und genutzt werden können. Mithilfe der oben beschriebenen in-vitro Techniken sollen weiterhin in diesen Resistenzmechanismen für diese Kombinationstherapie identifiziert und charakterisiert werden, um einer möglichen Resistenz bereits pharmakologisch vorzubeugen bzw. diese zu überwinden. Hierdurch soll eine neue, effektive Therapie für das Pankreaskarzinom präklinisch etabliert werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen