Dokument: Identification of vulnerabilities in an aggressive subtype of pancreatic cancer

Titel:	Identification of vulnerabilities in an aggressive subtype of pancreatic cancer
Weiterer Titel:	Identifikation von Vulnerabilitäten in einem aggressiven Subtyp des Pankreaskarzinom
URL für Lesezeichen:	https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=58617
URN (NBN):	urn:nbn:de:hbz:061-20220214-105726-9
Kollektion:	Dissertationen
Sprache:	Englisch
Dokumententyp:	Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation
Medientyp:	Text
Autor:	Dipl. Ing. Doffo, Maria Josefina [Autor]
Dateien:	[Dateien anzeigen] Adobe PDF [Details] 4,45 MB in einer Datei [ZIP-Datei erzeugen] Dateien vom 26.01.2022 / geändert 26.01.2022
Beitragende:	Prof. Dr. Keller, Ulrich [Gutachter] Prof. Dr. Heise, Henrike [Gutachter]
Stichwörter:	pancreatic cancer, noxa, drug treatment
Dewey Dezimal-Klassifikation:	500 Naturwissenschaften und Mathematik » 570 Biowissenschaften; Biologie
Beschreibungen:	Evasion from drug-induced apoptosis is one crucial mechanism of treatment resistance in pancreatic ductal adenocarcinoma (PDAC). In an aggressive PDAC subtype, I identified high expression of the pro-apoptotic protein NOXA, suggesting that PDAC cells of this subtype are primed for apoptosis. To explore NOXA-associated vulnerabilities I generated CRISPR/Cas9 NOXA deficient human and murine cell lines and performed a large-scale drug screening experiment in human and murine cell lines. As a top hit, it was identified an inhibitor of the transcription factor heterodimer CBFβ and RUNX1, AI-10-49. By means of pharmacological inhibition of CBFβ/RUNX1 and genetic gain and loss of function experiments, I validated that AI-10-49 induced apoptotic cell death and growth inhibition in a RUNX1- and NOXA-dependent manner. It was confirmed that AI-10-49 treatment significantly blocked tumor growth in vivo. Furthermore, it was identified an association between NOXA mRNA expression and sensitivity towards pharmacological CBFβ/RUNX1 inhibition in primary patient derived PDAC organoids. Through genome wide analyses of RUNX1 binding together with histone acetylation, and global chromatin accessibility, I corroborated that RUNX1 depletion leads to modifications in the epigenetic landscape. The re-distribution of active and open chromatin towards apoptotic programs, together with higher genomic accessibility of the NOXA gene, gave indicators of the mechanism behind AI-10-49 induced cell death. Taken together this study demonstrates a novel way to trigger NOXA-dependent cell death and consecutively overcome treatment resistance in PDAC. Die Umgehung der Medikamenten-induzierten Apoptose ist ein entscheidender Mechanismus der Therapieresistenz beim pankreatischen duktalen Adenokarzinom (PDAC). In einem aggressiven Subtyp des PDAC identifizierte ich die hohe Expression des pro-apoptotischen Proteins NOXA, nahe legend, dass PDAC Zellen dieses Subtyps für die Apoptose vorbereitet werden. Um NOXA-assoziierte Vulnerabilitäten zu untersuchen, generierte ich über CRISPR/Cas9 NOXA-defiziente humane und murine Zelllinien und führte ein groß angelegtes Drug-Screening-Experiment in humanen und murinen Zelllinien durch. Als Top-Hit wurde AI-10-49, ein Inhibitor des Transkriptionsfaktor-Heterodimers CBFß und RUNX1, identifiziert. Mittels pharmakologischer Inhibition von CBFß/RUNX1 und genetischen gain-, und loss-of-function Experimenten bestätigte ich, dass AI-10-49 einen apoptotischen Zelluntergang und eine Wachstumshemmung in einem RUNX1- und NOXA-abhängigen Muster induziert. Es wurde bestätigt, dass die Behandlung mit AI-10-49 das Tumorwachstum in vivo signifikant hemmt. Darüber hinaus wurde eine Assoziation zwischen der NOXA-mRNA-Expression und der Sensitivität gegenüber pharmakologischer CBFß/RUNX1-Inhibition in von primären Patienten abgeleiteten PDAC-Organoiden festgestellt. Über Genom-weite Analysen zur RUNX1 Bindung zusammen mit der Histon-Acetylierung und der globalen Chromatin-Zugänglichkeit bekräftigte ich, dass die Depletion von RUNX1 zu Modifikationen in der epigenetischen Landschaft führt. Die Umverteilung des für apoptotische Prozesse zugänglichen und aktiven Chromatins gemeinsam mit einer höheren genomischen Zugänglichkeit zum NOXA-Gen, gaben Hinweise auf den Mechanismus des AI-10-49-induzierten Zelltods. Zusammengefasst demonstriert diese Studie einen neuen Ansatz, um einen NOXA-abhängigen Zelltod einzuleiten und nachfolgend die Therapieresistenz beim PDAC zu überwinden.
Lizenz:	Urheberrechtsschutz
Fachbereich / Einrichtung:	Mathematisch- Naturwissenschaftliche Fakultät
Dokument erstellt am:	14.02.2022
Dateien geändert am:	14.02.2022
Promotionsantrag am:	04.10.2021
Datum der Promotion:	26.11.2021