Biologische und therapeutische Bedeutung der AKTE17K-Mutation in Meningeomen

Meningeome sind häufige intrakranielle Tumore, deren Behandlung in einem signifikanten Anteil der Patienten ggf. von einer pharmakologischen Intervention zusätzlich zu Chirurgie und Bestrahlung profitieren könnte. Dies gilt besonders für die aggressiven Subtypen. Bislang wurde jedoch kein effektives Behandlungsschema gefunden. Unsere Gruppe zeigte vor kurzem in vitro und in vivo, dass mTORC1-Inhibitoren eine Therapieoption sein könnten.
Die Rolle genetischer Faktoren bei der biologischen Aggressivität und Chemosensitivität von Meningeomen ist nicht gut definiert. Das gilt selbst für den Tumorsuppressor NF2 (Merlin), trotz der großen Häufigkeit funktioneller Verluste gerade dieses Gens. Kürzlich wurde die Mutation E17K im Gen AKT1 (AKT1^E17K), die zu einer konstitutiven Aktivierung dieser Kinase führt, als eine somatische Mutation in einer Teilmenge von Meningeomen ohne NF2-Verlust entdeckt, was einen unabhängigen AKT1-getriebenen Tumor-fördernden Signalweg vermuten ließ.
Diese konstitutive Aktivierung von AKT1 ist von hohem Interesse, weil AKT1 bidirektional mit mTOR-Komplexen interagiert und somit wahrscheinlich die mTOR-abhängige Regulation von Wachstum und Chemosensitivität beeinflussen kann.
In diesem Projekt möchten wir analysieren a) die Rolle von AKT1^E17K für mTOR-Komplexe und mTOR-abhhängige Eigenschaften von Meningeomzellen, d.h. Proliferation, Adhäsion, Migration, Invasion, Koloniebildung und Chemosensitivität in vitro b) in Mausmodellen den Einfluss von AKT1^E17K auf Tumorigenität und Wachstumskinetik malignaer Meningeome in Tumor-tragenden Mäusen und c) die Antwort der letztgenannten Parameter in vivo auf Inhibitoren von mTOR-Komplex1, dualen mTORC1/2-Inhibitoren oder AKT-Inhibitoren, die auch gegen die mutierte AKT wirksam sind. Die in vitro Studien beruhen auf syngenen Zelllinien, die die mutierte oder wt-Form von AKT1 exprimieren. Die in vivo Experimente werden intrakranielle Xenotransplantate humaner Tumorzellen einschließen sowie genetisch induzierte Maus-Modelle. Das transgene Mausmodell für die meningeale Expression von AKT1^E17K benötigt die Kreuzung meningealer Cre-Treibermäuase (PGTDS-Cre oder PTGDS-Cre-ERT2) mit Rosa26-Akt^E17K-Mäusen. Letztgenannte enthalten ein AKT^E17K-Transgen, das durch ein gefloxtes STOP-Signal (LSL) von seinem Promotor separiert ist und somit eine Cre-abhängige meningeale Expression des mutierten Akt-Enzyms erlaubt.