SWI/SNF-Komplexe im urothelialen Harnblasenkarzinom: Analyse der tumorbiologischen Rolle von ARID1A and Identifizierung potentieller ARID1A-Defizienz-basierter therapeutischer Strategien
Reproduktionsmedizin, Urologie
Zusammenfassung der Projektergebnisse
ARID1A ist eine Untereinheit von SWI/SNF Chromatin-Remodelling-Komplexen. Diese sind für die Organisation und Regulation der Zugänglichkeit der genetischen Information notwendig. Viele Krebsentitäten, insbesondere das urotheliale Harnblasenkarzinom, weisen häufig ARID1A Mutationen auf. Wir wollten die Funktion von ARID1A verstehen, sodass in Zukunft ARID1A-basierte Therapien für Patienten mit Harnblasenkarzinomen entwickelt werden können. Dafür wollten wir ARID1A Interaktionspartner und durch ARID1A beeinflusste Signalwege identifizieren. Zudem wollten wir histologische und immunohistochemische Hinweise über die Wirksamkeit von Immuncheckpointinhibitoren untersuchen. Wir konnten Interaktionen von ARID1A, neben Untereinheiten des cBAF Komplexes, mit ribosomalen Proteinen und dem SMN Splicing-Komplex in zwei Urothelnormalmodellen (UROtsa und HBLAK) feststellen, sodass wir ARID1A mit Translation und Splicing in Verbindung bringen konnten. Diese Prozesse sind ebenfalls auf transkriptioneller Ebene verändert. Dazu wurden vier Modelle mittels RNA-Seq untersucht (UROtsa, Normalurothel, ARID1A knockout; HBLAK, Normalurothel, ARID1A knockdown; T24, Urothelkarzinom, ARID1A knockout; JMSU-1, Urothelkarzinom, ARID1A Re-Expression). Zusätzlich konnten wir Zellzyklus- und Immunprozesse in Abhängigkeit von ARID1A alteriert feststellen. Zudem haben wir die Zugänglichkeit des Chromatins betrachtet und konnten in Abwesenheit von ARID1A signifikant dichteres Chromatin messen, insbesondere an distalen Enhancern und Introns, jedoch weder an Promotern noch an proximalen Enhancer. In den weniger zugänglichen Regionen identifizierten wir Gene, die für Prozesse wie EMT, Zellzyklus und UV Antwort wichtig sind. Eine erhöhte Zugänglichkeit konnten wir an Genen beobachten, die für die IFN Antwort von Bedeutung sind. Einige dieser Prozesse haben wir validiert, wie Effekte auf den Zellzyklus und Splicing. Zudem konnten wir ein verringertes Wachstum in ARID1A knockout UROtsa und T24 Zellen feststellen, während wir keine Veränderung für JMSU-1 Zellen messen konnten. Beim Überprüfen des Zellyzklus nach Nocodazole Synchronisation fiel auf, dass die knockout Zellen langsamer durch die S-Phase gehen, was insbesonder in den UROtsa und weniger deutlich in den T24 Zellen zu beobachten war. Interessanterweise scheinen ARID1A KO Zellen einen G2/M Checkpointdefekt zu haben, da diese nach DNA-Schädigung schneller wieder in die G1 Phase eintreten. Ebenfalls konnten wir alternatives Splicing für einen Kandidaten validieren. Wir konnten keine histologische oder immunohistochemische Koregulation von ARID1A mit CD8 oder PD-L1 feststellen. Zusammenfassend fanden wir, dass ARID1A Zellproliferation, den Zellzyklus und das alternative Splicing beeinflusst und dass diese Prozesse mögliche Angriffspunkte für eine Behandlung sein könnten.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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ATAC-Seq and RNA-Seq datasets
Rebecca Schlößer
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Multidimensional OMICs reveal ARID1A orchestrated control of DNA damage, splicing, and cell cycle in normal‐like and malignant urothelial cells. Molecular Oncology, 19(12), 3784-3805.
Schlösser, Rebecca M.; Krumbach, Florian; Corrales, Eyleen; Andrieux, Geoffroy; Preisinger, Christian; Liss, Franziska; Golzmann, Alexandra; Boerries, Melanie; Becker, Kerstin; Knüchel, Ruth; Garczyk, Stefan & Lüscher, Bernhard
