Die Biologische und Klinische Bedeutung der EVI1-Expression in der Prostatakarzinogenese

Tumorstammzellen (TSZ) spielen essentielle Rollen bei der Initiierung, Progression und Therapieresistenz von Tumoren. Arbeiten aus unseren und anderen Laboren weisen darauf hin, dass das embryonale Stammzellprotein SOX2 ein TSZ-Marker in Ovarial-, Brust- und Prostatakarzinomen (PCa) darstellt und onkogene Rollen in verschiedenen Plattenepithelkarzinomen übernimmt. Im Rahmen des vorgelegten Antrags möchten wir PCa-TSZ weiter molekular analysieren und hier die Expression und Rolle des transkriptionellen Regulators EVI1 untersuchen. EVI1 wurde bisher hauptsächlich als negativer Prognosefaktor in akuten myeloischen Leukämien (AML) und als Stammzellfaktor in der gesunden Hämatopoese sowie Leukämien studiert. Obwohl EVI1 in PCa exprimiert ist, liegen derzeit keine publizierten Daten über funktionelle Rollen oder molekulare Regulationsmechamismen von EVI1 in PCa vor. Vorarbeiten aus unseren Laboren legen nahe, dass EVI1 wie ein Stammzellprotein in Basalzellen der gesunden Prostata exprimiert wird und, in PCa, eine erhöhte EVI1 Expression mit Aggressivität und fortgeschrittenem Tumorstadium korreliert. Im Rahmen des vorgelegten Antrags sollen die Expression und prognostische Rolle von EVI1 in bis zu vier unabhängigen PCa-Kohorten untersucht werden. Dabei soll ebenfalls überprüft werden, ob Amplifikationen, Translokationen oder aktivierende Mutationen in EVI1-überexprimierenden PCa vorliegen. Unter Verwendung eines in unseren Laboren bereits etablierten lentiviralen Reportersystems für die SOX2-regulatorischen Regionen 1 und 2 und bereits publizierten Markern soll untersucht werden, ob EVI1 mit etablierten PCa-TSZ-Markern co-exprimiert. Die Expression von EVI1 in PCa Zellen soll des Weiteren mittels shRNA, siRNA oder Überexpressionsvektoren moduliert werden, und der Einfluss dieser Modifikation auf zelluläre Eigenschaften untersucht werden (e.g. Erhalt der Stammzellidentität, Wachstum, Proliferation, Apoptoseresistenz, Migration, Invasion und in vivo Tumorigenität). In vivo Versuche werden im etablierten NSG-Maus-Xenograft-Modell bzw. in einem neu in unserem Labor entwickelten erfolgsversprechenden Zebrafisch-Xenograft-Modell, der im Rahmen dieses Antrags weiter validiert werden soll, durchgeführt. Mit RNAseq- und ChIPseq-Analysen sollen EVI1 Target-Gene identifiziert werden, mit dem Ziel Moleküle zu identifizieren, die EVI1 onkogene Effekte in PCa vermitteln, und als therapeutische Targets dienen können. Vor kurzem konnte in Leukämie-Zellen gezeigt werden, dass Arsentrioxid (ATO) das EVI1 Protein degradiert. Ob ATO ebenfalls in PCa Zellen EVI1 inhibieren und dadurch in der Behandlung EVI1-positiver PCas eingesetzt werden kann, ist unklar und Gegenstand des Arbeitsprogramms. Die Ergebnisse dieser Arbeiten werden zum Verständnis der Molekularbiologie des PCa und der PCa-TSZ, und möglicherweise zur Entwicklung individualisierter Therapien für PCa-Patienten beitragen.