Die Rolle von LIN9 in akuten Leukämien

Abstract

Akute Leukämien im Erwachsenenalter gehören zu den malignen Erkrankungen mit einer zumeist schlechten Prognose. Zudem erkranken überdurchschnittlich häufig Menschen im hohen Lebensalter (> 60 Jahre), die eine notwendige, intensive Chemotherapie aufgrund einer Vielzahl an Komorbiditäten nicht ausreichend erhalten können. Aus diesem Grund ist die Forschung an neuen, besser verträglichen Therapien ein wichtiger Teil der aktuellen Leukämie Forschung. Dem Zellzyklusprotein LIN9 konnte in verschiedenen Tumorentitäten bereits eine Rolle in der Steuerung von Proliferation und Apoptose zugeschrieben werden, was es zukünftig zu einem attraktiven Therapieziel machen könnte. Vorarbeiten zu akuten Leukämien lassen ebenfalls eine funktionelle Bedeutung von LIN9 in der Leukämogenese vermuten. Die vorliegende Arbeit beinhaltet eine erste Charakterisierung der Rolle von LIN9 in akuten Leukämien. Hierzu wurden in einem ersten Schritt Expressionsanalysen mittels qPCR durchgeführt, welche eine signifikante Herabregulation der mittleren LIN9 Expression in akuten myeloischen Leukämien (AML) im Vergleich zu gesunden Knochenmarkspendern zeigte. Eine geringere mittlere LIN9 Expression in AML war nach ELN Risikostratifizierung formal mit einem intermediären Risikoprofil assoziiert – wobei diese Beobachtung eine Verifikation an größeren Patientenkohorten bedarf. Weiter war eine verminderte LIN9 Expression formal mit sekundären AML assoziiert, was allerdings auch einer Bestätigung in unabhängigen Studien erfordert. In einem zweiten Schritt wurden mit der AML Zelllinie Molm-14 und der akuten lymphatischen Leukämie (ALL) Zelllinie Jurkat funktionelle Analysen in LIN9 knock-down (KD) und knock-in (KI) Zellmodellen durchgeführt. Mittels Phasenkontrastmikroskopie wurde die Proliferation der Zellen und mittels Durchflusszytometrie die Apoptoseinduktion nach Behandlung mit dem Chemotherapeutikum Daunorubicin gemessen. In den Molm-14 Zellen stellte sich hierbei keine wesentliche Beeinflussung des Proliferationsverhaltens bei Expressionsänderung von LIN9 heraus. Die Apoptoserate war in LIN9 supprimierten Molm-14 signifikant gesteigert. Die LIN9 KD Zellen der Jurkats zeigten ein verringertes Wachstum im Vergleich zu der Kontrolle. Die Apoptoseinduktion war, wie auch in den Molm-14, erhöht. Eine Überexpression von LIN9 hatte in beiden Zellmodellen zusammenfassend keine bzw. kaum einen Einfluss auf Proliferation und Apoptose. Insgesamt zeigt sich bei verminderter LIN9 Expression eine geringere Proliferation sowie eine erhöhte Apoptoseinduktion in akuten Leukämie Zellmodellen, so dass – zusammen mit dem Nachweis von Expressionsunterschieden im Vergleich zu gesunden Knochenmarkspendern – eine Rolle von LIN9 in der Leukämogenese und Therapieresistenz vermutet werden kann. Wie auch die, teils konträren, Daten zu anderen Tumorentitäten (wie z.B. dem Mamma- oder Ovarialkarzinom (Sahni et al., 2017, Chen et al., 2017)) gezeigt haben, scheint die Regulation des Zellzyklus durch LIN9 im MMB oder DREAM Komplex allerdings höchst komplex und je nachdem welcher Komplex in seiner Funktion dominiert gegenläufig. Unsere Daten bilden ein „Proof of Principle“ einer Fehlregulation von LIN9 in akuten Leukämien, der genaue Kontext und die resultierende Relevanz bleiben aber spekulativ und bedürfen weiterer Untersuchungen. Die vorliegende Arbeit bietet hierfür die Grundlage.