Novel molecular targets in biological processes associated with ovarian cancer metastasis

Das hochgradige seröse Ovarialkarzinom (HGSC) ist durch eine frühe Streuung der Tumorzellen und die Akkumulation von Aszites, der eine einzigartige tumorfördernde Mikroumgebung schafft, gekennzeichnet. Trotz jahrzehntelanger Forschung hat sich die Sterblichkeitsrate nicht verbessert. Dies unterstreicht die Notwendigkeit, neue Angriffspunkte für eine Verbesserung der derzeitigen Therapie zu identifizieren. Die vorliegende Arbeit konzentriert sich auf die frühe metastatische Ausbreitung von HGSC-Zellen und die zugrunde liegenden molekularen Mechanismen. Genetische Analysen von Tumorzell-Sphäroiden und soliden Tumormassen (Primärläsionen und Metastasen) derselben Patentinnen zeigten, dass HGSC-Zellen während des Verlaufs nur wenige neue Mutationen erwerben. Ausnahmen waren FAT3 und RAD51A/C, die eine Anreicherung von Mutationen in Metastasen aufwiesen. RNA-Sequenzierungs-analysen zeigten eine erhöhte mesenchymale Genexpression in adhärierten HGSC-Zellen sowohl in vivo als auch in vitro, was auf eine epithelial-mesenchymale Transition hindeutet. Unerwarteterweise waren auch mehrere mesotheliale Gene, wie Podoplanin (PDPN) und Calretinin (CALB2) in adhärierten HGSC-Zellen hochreguliert, und dies korrelierte mit einem schlechten klinischen Verlauf. Calretinin-positive Zellen wurden sowohl in Sphäroiden als auch in Metastasen beobachtet, insbesondere an der invasiven Front. Eine verminderte Calretinin-Expression führte zu einem Verlust der Adhärenz in allen getesteten primären und etablierten HGSC-Zelllinien. Calretinin könnte daher ein interessantes therapeutisches Ziel zur Hemmung des frühen Adhäsions- und Invasionsprozesses sein. Im zweiten Teil der Arbeit wurde die Rolle der Lysophosphatidsäure (LPA) eingehend untersucht. LPA akkumuliert im Aszites und ist mit einem schlechten rezidivfreien Überleben assoziiert ist. Unsere Daten zeigen, dass LPA das Transkriptom über ROCK, ERK und PKC reguliert und so Zellmotilität und -migration von primären HGSC-Zellen fördert. Massenspektrometrische Analysen LPA-induzierter Veränderungen im Phosphoproteom deckten ein komplexes Signalnetzwerk auf, in dem die Mehrzahl der Signalwege zur Regulation der Aktomyosin-Dynamik beitragen. Dabei spielen LPAR1, das Trio ROCK, ERK und PKCδ und ihr nachgeschaltetes Zielprotein MYPT1 eine zentrale Rolle. MYPT1 ist eine Untereinheit der Proteinphosphatase 1, welche die Phosphorylierung der leichten Myosinkette (MLC2) negativ reguliert und mit einem schlechten Überleben von HSGC-Patientinnen assoziiert ist. LPA induzierte einen kontraktilen Phenotyp in HGSC-Zellen, einhergehend mit einer Kolokalisation von p-MLC und p MYPT1 mit F-Aktin sowie einer Translokation von p-PKCδ an die Zellränder. Sowohl die LPA-induzierte Zellmotilität als auch die Zell-in-Zell-Invasion (Entosis) waren empfindlich gegenüber einer pharmakologischen Hemmung von ROCK, ERK oder PKC. In Übereinstimmung mit diesen Ergebnissen hemmte die Herunterregulation von MYPT1 durch siRNA-Interferenz Zellmigration und Entosis. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass MYPT1 eine vielversprechende therapeutische Option zur Hemmung der Migration und Invasion von HGSC-Zellen sein könnte. Schließlich identifizierten wir eine neuartige LPAR2-DOCK7-Achse, welche für den Ablauf der Entosis essentiell ist und somit ebenfalls eine translationale Bedeutung haben könnte.