Projekt: C03

Tiefgehende Untersuchung der molekularen Signalmechanismen und zellulären Funktionen von Midkine, Neuropilin-2 und sFLT1 im konjunktivalen und uvealen Melanom

Das okuläre Melanom ist die häufigste Krebserkrankung des Auges bei Erwachsenen und entsteht vorwiegend im uvealen Trakt und in der Bindehaut. Während für primäre uveale und konjunktivale Melanome bereits verschiedene Behandlungsoptionen existieren, besteht ein dringender Bedarf an effektiven Therapien für die metastasierte Form dieser Erkrankungen. Um wirksame Behandlungsstrategien zu entwickeln, ist ein tiefes Verständnis der zugrunde liegenden zellulären und molekularen Mechanismen der Metastasierung unerlässlich.

In unseren Vorarbeiten konnten wir zeigen, dass das peritumorale Auswachsen neuer Lymphgefäße aus bereits bestehenden Gefäßen ein entscheidender Risikofaktor für die metastatische Ausbreitung und ein ungünstiger prognostischer Marker beim okulären Melanom ist. In diesem Zusammenhang haben wir Midkine als neuen Akteur in der Tumorentstehung des okulären Melanoms identifiziert. Midkine ist eine Schlüsselzytokin bei der tumorassoziierten Lymphangiogenese, der Metastasierung sowie der Infiltration von Immunzellen. Darüber hinaus konnten wir zwei weitere Proteine identifizieren, die eine potenzielle Rolle bei Tumorprogression, Metastasierung und Lymphangiogenese im okulären Melanom spielen: Neuropilin-2 (NRP2) und sFLT1.

Entschlüsselung der Rolle von Midkine in uvealen Melanom-Zelllinien. A: Midkine-Signalweg in okulären Melanom-Zelllinien. B: Zellvitalität der uvealen Melanom-Zelllinien nach Hemmung von AktIV. C: Die Zugabe von AktIV zu den Kontrollzellen (OCM1-wt und OCM1-mock) reduzierte signifikant das Niveau von p-RPS6 im Vergleich zu unbehandelten Zellen. Im Gegensatz dazu blockierte die Überexpression von MDK in den OCM1-MDK Tumorzellen diesen Hemmeffekt. D: Zellvitalität der uvealen Melanom-Zelllinien nach Hemmung durch Torin1. E: Die Zugabe von Torin1 zu den Kontrollzellen (OCM1-wt und OCM1-mock) reduzierte signifikant das Niveau von p-RPS6 im Vergleich zu unbehandelten Zellen. Auch hier blockierte die Überexpression von MDK in den OCM1-MDK Tumorzellen den Hemmeffekt. (Karg et al. 2022)

Im vorliegenden Projekt wird die Charakterisierung molekularer Signalwege, an denen Midkine beteiligt ist, mittels in vitro- und in vivo-Methoden detailliert untersucht. Unser langfristiges Ziel ist es, die gewonnenen Erkenntnisse in klinisch anwendbare (neo)adjuvante Therapieansätze zu überführen, um die rezidivfreie und metastasenfreie Überlebensrate von Patienten mit okulärem Melanom zu verbessern.

Zentrale Methoden:
• in vitro- und in vivo-Krebsmodelle
• CRISPR-Cas9-Technologie und Signalweganalysen
• funktionelle in vitro-Assays
• RNA- und Proteinanalysen