Die Rolle und Auswirkungen der Epitelial-Mesenchymalen-Transition in der Therapieresistenz des ATM-defizienten Pankreaskarzinom

Einleitung:

Das humane duktale Pankreasadenokarzinom (PDAC) ist charakterisiert durch ein aggressives Tumorwachstum mit früher Metastasierung und hoher Therapieresistenz. Neue molekular definierte Subgruppen ermöglichen personalisierte Therapieansätze. Die DNA-Reparatur defiziente Subgruppe umfasst ca. 14% der PDACs, mit typischen Mutationen in den DNA Reparaturgenen BRCA 1/2 und ATM (Ataxia teleangiektasia mutiert). Wir konnten bereits zeigen, dass der Verlust von Atm im PDAC zu einer spezifischen Therapiesensibilisierung für PARP- und ATR- Inhibitoren führt. Jedoch fanden sich im Verlauf auftretende Therapieresistenzen, welche durch die akzelerierte Epitelial-Mesenchymale-Transition (EMT) bei Atm Verlust bedingt sein könnten.

Ziele:

Strukturierte Charakterisierung des Atm-defizienten PDAC zur Etablierung neuer Therapiestrategien bei Therapieresistenz.

Methodik:

Basierend auf dem Kras ^+/G12D, Ptf1a-Cre ^+/- (KC) Mausmodell mit Atm ^F/F (AKC) wurden primäre Tumorzelllinien etabliert. Parallel dazu erfolgte die immunhistochemische und molekulare Charaktersierung der Tumoren. Die in vivo Effektivität der Therapeutika wurde in heterotop transplantierten Allografts validiert.

Ergebnis:

In AKC und KC Tumorzelllinien wurde über mehrere Olaparib Passagen eine Therapieresistenz induziert und diese Zellen als in vitro Untersuchungsplattform verwendet. Insbesondere atypische Therapeutika in der PDAC Behandlung, wie Topoisomerase Inhibitoren zeigten die signifikant beste Wirkung zur Therapieresistenzüberwindung in AKC Tumorzellen. Diese Effekte wurden durch Kombination mit z.B. DNA-PKc Inhibitoren relevant potenziert. Die vertiefende Charakterisierung 10-Wochen alter AKC und KC Mauspankreata mittels Transkriptom Analysen zeigte eine signifikante Hyperaktivierung des Notch- und des Sonic-Hedgehog-Signalweges. Diese Signalwege sind essenzielle Stroma Mediatoren. In vivo Kombinationstherapien u.a. mit DNA-PKc Inhibitoren und Hedgehog Inhibitoren führten zu einem relevanten Ansprechen der AKC Tumoren.

Schlussfolgerung:

In dieser Studie konnte die relevante Rolle der EMT und die Verbindung zu Therapieresistenz im Atm-defizienten PDAC herausgearbeitet werden. Es wurden neue Therapieverfahren in vivo etabliert, welche die Überwindung dieser Therapieresistenz ermöglichen.