Molecular Characterization of Refractory and Relapsed DLBCL – Signatures of Response and Resistance to Salvage Therapy

• Applicant: Professor Dr. Björn Chapuy
• Subject Area: Hematology, Oncology
• Term: from 2020 to 2023
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 433156412

Das diffus großzellige B-zell Lymphom (DLBCL) stellt klinisch und molekular eine heterogene Erkrankung dar, in der Induktions- und Rezidivtherapien bis zu 60% der Patienten heilen. Mechanistisches Verständnis in primär refraktären und rezidivierten Verläufen stellt das zentrale klinische Problem dar. Jüngst konnten wir die genetische Heterogenität bei Erstdiagnose durch eine umfassende genetische Analyse auflösen (Chapuy et al., Nat Med 2018). Dabei ermöglichte die Integration von wiederkehrenden somatischen Mutationen, numerischen sowie strukturelle DNS Aberrationen die Entdeckung von genetisch DLBCL Subtypen, deren spezifische molekulare Signatur Einblicke in deren Pathogenese und Vorhersagen von Therapieansprechen und zielgerichteter Therapie erlaubte. In diesem Antrag bauen wir auf diesen Untersuchungen auf und werden die molekulare Zusammenhänge des Induktionstherapieversagens aufschlüsseln. Dazu haben wir eine Gruppe von translationalen Wissenschatlern mit komplementären Fähigkeiten zusammengestellt. Aufbauend auf unserer jahrzehntelangen klinischen Expertise in der Behandlung von rezidivierten Lymphomen haben wir eine klinisch annotierte Kohorte von uniform behandelten DLBCLs mit Langzeitüberlebensdaten zusammengestellt. Insgesamt konnten wir 300 refraktäre und rezidivierte DLBCL Patienten mit verfügbaren Tumorbiopsien und Normalproben identifizieren. Die Patienten sind einheitlich mit R-DHAP oder R-ICE als Rezidivtherapie behandelt und Remissionen wurden durch Hochdosistherapie mit nachfolgender autologer Stammzelltransplantation (2/3) oder allogener Stammzelltransplantation (1/3) konsolidiert. Für 80 Patienten haben wir Biopsien zum Zeitpunkt der Erstdiagnose und des 1. Rezidivs sowie für weitere 20 Patienten Biopsien vom 1. Rezidiv und nach gescheiterter Rezidivtherapie. Wir werden diese 300 Proben verwenden um 1.) Die molekulare Beschaffenheit von refraktären und rezidivierten DLBCLs mit einem multi-omics Ansatz (WES, RNA-Seq, Proteomics, Immuninfiltrat) auflösen; 2.) Molekulare Signaturen des Ansprechens und der Resistenz von Rezidivtherapien zu extrahieren und die klonale Evolution unter Therapie zu analysieren; und 3.) Funktionell die Mechanismen der R-CHOP Resistenz durch einen in vivo Crisp/Cas9 Screen an informativen Modelsystemen aufschlüsseln. Dieser Ansatz wird das Verständnis von Therapieresistenz gegenüber Standard-Chemotherapie verbessern sowie neue Therapieansätze für die Patienten ermöglichen. Zudem werden wir Einblicke in die klonale Evolution unter Therapie erhalten und durch die funktionellen Untersuchungen hoffentlich neue Zielstrukturen von zielgerichteter Therapie beleuchten. Schlussendliches Ziel unserer Arbeiten ist die Entwicklung von robusten Biomarkern, die eine individualisierte Lymphomtherapie der refraktären und rezidivierten Patienten ermöglicht. Dieser Antrag soll als Kristallisationspunkt für eine mehrere Institutionen und Personen umfassendes Verbundprojekt (z.B. klinische Forschergruppe) fungieren.

• DFG Programme: Research Grants
• Co-Investigator: Professor Dr. Gerald Wulf