Funktionelle Charakterisierung des onkofetalen Markers Neighbor of Punc E11 (Nope) in einem leberspezifischen knockout Mausmodell

• Antragstellerin: Dr. Susanne Zweerink
• Fachliche Zuordnung: Gastroenterologie
• Förderung: Förderung seit 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 496556962

Laut WHO ist das HCC die zweithäufigste Krebserkrankung mit Todesfolge. Prognose und Überlebenschance für den Patienten hängen stark vom Stadium des HCCs zum Zeitpunkt der Diagnose ab. Die Identifizierung von Biomarkern zur Früherkennung von HCC ist daher ein wichtiger Forschungsansatz zur Prognoseverbesserung. Biomarker zeichnen sich dadurch aus, dass sie im gesunden Gewebe nicht vorkommen und lediglich bei Schädigung oder bei Gewebsveränderung (z.B. Karzinogenese) auftreten. Unsere bisherigen Erkenntnisse zur Expression von Neighbor of Punc E11 (Nope) unterstreichen das Potential dieses Biomarkers die bisherige HCC-Diagnostik zu verbessern. Nope ist ein onkofetales hepatozelluläres Membranprotein. Es wird physiologisch in der fetalen Leberentwicklung bis ca. 3 Wochen postnatal exprimiert. In der adulten Leber ist das Protein nicht nachweisbar, wird aber unmittelbar in akuten und progredient in progressiven Leberschädigungsmodellen exprimiert, insbesondere bei Schädigungen, die mit Polarisationsverlust einhergehen. Zusätzlich konnte gezeigt werden, dass es murine und humane hepatozelluläre Karzinome (HCC) mit hoher Sensitivität und Spezifität detektiert und als komplementierender Biomarker insbesondere mit Glypican 3 (GPC-3) die Diagnostik beim humanen HCC ergänzen könnte. Obwohl das Protein im Aufbau Zelladhäsions-Molekülen gleicht und eine hohe strukturelle Ähnlichkeit mit Punc und den axon guidance Rezeptoren Neogenin und deleted in colorectal cancer (DCC) aufweist, sind sowohl der biologische Prozess, an dem Nope beteiligt ist, als auch die molekulare Funktion von Nope bisher unbekannt. In Teilprojekt 1 soll der Einfluss von Nope auf die funktionelle Mikroarchitektur der Leber, die Polarisation der Hepatozyten und die Differenzierung während der Leberentwicklung untersucht werden. Dazu soll eine leberspezifische konditionale Nope -/- Mauslinie phänotypisch, makroskopisch und mikroskopisch analysiert werden. In Teilprojekt 2 soll der biologische Prozess, an dem Nope beteiligt ist, identifiziert werden. Dazu soll die Nope -/- Mauslinie mit bekannten Schädigungsmodellen, in denen normalerweise Nope exprimiert wird, konfrontiert werden. In Teilprojekt 3 soll auf intrazellulärer Ebene die molekulare Funktion von Nope mit Hilfe des activity - based protein profilings (ABPP) analysiert werden. Nach der Identifizierung von möglichen Interaktionspartnern sollen diese schließlich auf ihre therapeutische Effizienz getestet werden (Druggable kinases, potentielle Anti-Krebs-Chemotherapeutika). Das Gesamtprojekt gibt neue Erkenntnisse zur Organogenese der Leber, erweitert die Kenntnisse zu Polarisation und Repolarisation der Hepatozyten in Leberschädigung und -regeneration, und ermöglicht eine präklinische Evaluation von Nope als Biomarker für neue therapierelevante Interaktionspartner im humanen HCC.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen