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Projekt
Entschlüsselung der molekularen Pathogenese des Morbus Cushing
Fachliche Zuordnung
Endokrinologie, Diabetologie, Metabolismus
Förderung
Förderung seit 2016
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 317894764
Die autonome ACTH-Sekretion von Hypophysenadenomen (Morbus Cushing=MC) führt zu einer Cortisol-Überproduktion der Nebennieren und damit zu erhöhter Morbidität und Mortalität. Die therapeutischen Möglichkeiten dieser seltenen Endokrinopathie sind begrenzt. Auch nach neurochirurgischer Resektion ist die Rezidivrate hoch. Ein besseres Verständnis der molekularen Pathogenese des MC ist notwendig, um die Behandlungsstrategien zu verbessern. Wir haben 2015 die ersten Treibermutationen identifiziert, aktivierende Mutationen der Deubiquitinase USP8 (in 40% der Fälle). In der vorangegangenen Förderperiode ist uns der Nachweis einer weiteren Treibermutationen in USP48 gelungen. Damit sind Alterationen im Ubiquitin-System mit über 50% die mit Abstand häufigste Ursache für den MC. Unser Ziel ist es nun, den Einfluss dieser Mutationen auf die Biologie des MC weiter aufzuklären. Dazu gliedert sich unser Projekt in vier Arbeitspakete: 1) Alle bisherigen Analysen zu USP8 wurden in der einzig verfügbaren kortikotropen Zelllinie, der murinen Hypophysenzelllinie AtT20, nach Überexpression von USP8-Mutanten durchgeführt. Diese Zelllinie hat jedoch mehrere Nachteile, einschließlich des murinen Ursprungs. Ausgehend von dissoziierten Primärzellen werden wir humane MC-Zelllinien mit unterschiedlichem genetischen Hintergrund herstellen und diese sowohl als 2D- als auch als 3D-Modell verwenden. 2) Unsere vorläufigen Daten legen nahe, dass die mutierten USP8 und USP48 die DNA-Damage Response (DDR) und die DNA-Reparaturwege deregulieren. Wir werden den Einfluss von USP8- und USP48-Mutationen auf diese Signalwege weiter charakterisieren, um Protein-Protein-Interaktionen, Protein-Ubiquitinierung sowie funktionelle Analyse von DDR-Signalwegen und DNA-Reparatur besser zu verstehen. Die Experimente werden sowohl in AtT20-Zellen als auch in Zellen aus WP1 durchgeführt. 3) ACTH vermittelt über die Induktion der Cortisol-Sekretion eine starke immunhemmenden Wirkung. Unsere vorläufigen Daten belegen aber auch eine Induktion entzündlicher Prozesse durch USP8-Mutationen. In diesem Arbeitspaket werden wir diese duale Interaktion zwischen Immunsystem und den MC-Tumoren mit umfassenden Immunfluoreszenzanalysen und in silico-Analysen der Immunogenität von Mutationen vertiefen. 4) Wir werden prognostische Marker und potenzielle therapeutische Ziele etablieren. Anhand einer sehr gut charakterisierten Kohorte von 12 „aggressiven“ vs. 12 „sehr gutartigen“ MC-Tumoren werden wir Einzelzellsequenzierung sowie Spatial-Molecular-Imaging von Nanostring® anwenden. Mit diesen beiden Methoden werden wir mehr über die Komplexität der Mikroumgebung dieser Tumoren erfahren, aber auch veränderte Signalwege identifizieren, die als Biomarker und/oder therapeutische Targets dienen können. Insgesamt sind wir zuversichtlich, dass unsere Studie unser Verständnis der Pathogenese des MC verbessern und wichtige Erkenntnisse für die Entwicklung wirksamerer Therapeutika liefern werden.
DFG-Verfahren
Sachbeihilfen
