Senologie - Zeitschrift für Mammadiagnostik und -therapie 2012; 9 - A26
DOI: 10.1055/s-0032-1313392

Genomweite DNA Methylierungs-Analyse in Mammakarzinomzellen zur Identifikation prädiktiver Biomarker für PARP Inhibitoren

T De Meyer 1, G Trooskens 1, M van Engeland 2, M Esteller 3, R Knüchel 4, W Van Criekinge 1, V Tjan-Heijnen 5, J Veeck 4
  • 1Gent University, Department of Mathematical Modelling, Gent, Belgien
  • 2Maastricht University, Department of Pathology, Maastricht, Niederlande
  • 3Bellvitge Institute for Biomedical Research, Cancer Epigenetics and Biology Program, Barcelona, Spanien
  • 4Universitätsklinikum der RWTH Aachen, Institut für Pathologie, Aachen, Deutschland
  • 5Maastricht University, Division of Medical Oncology, Department of Internal Medicine, Maastricht, Niederlande

Zielsetzung: Poly(ADP-ribose)-polymerase-1 (PARP) Inhibitoren stellen eine vielversprechende neue Substanzklasse zur Behandlung des familiären BRCA-assoziierten Mammakarzinoms dar. Da BRCA1/2 Keimbahn-Mutationen jedoch infrequent sind sollen hier epigenetische Prädiktoren in sporadischen Mammakarzinomzellen systematisch identifiziert werden.

Material und Methoden: In neun malignen und einer benignen (MCF10A) Brustzelllinie (BZL) wurde DNA Methylierung mittels MBD-isolated genome sequencing (MiGS) genomweit erfasst. Sensitivität für den PARP Inhibitor AG14361 wurde in Viabilitäts- und Klonogenizitätsassys vor/nach einer globalen in vitro DNA Demethylierung bestimmt. Korrelationen jeweiliger Methylommuster mit AG14361 Sensitivität identifizierten potenziell prädiktive Kandidaten-Gene und microRNAs, deren Methylierungs- und Expressionsstatus derzeit in BZL und Primärgeweben validiert wird.

Ergebnisse: BZL gruppierten in drei Sensitivitäts-Stufen (sensitiv, intermediär, resistent) unabhängig von Hormonrezeptor- und HER2-Status. BRCA1-mutierte (MDA-MB-436) und BRCA1-methylierte (UACC-3199) BZL waren am stärksten sensitiv für AG14361. Diese Zellen zeigten Verlust der Sensitivität nach globaler DNA Demethylierung, während die Sensitivität resistenter BZL dadurch anstieg, jedoch nicht in benignen MCF10A Zellen. Globale MiGS-Korrelationsanalysen ergaben 382 Kandidaten-Gene und 7 microRNAs mit exklusiven Methylierungsmustern im Promotor/Exon1 in sensitiven BZL, sowie 313 Kandidaten-Gene und 1 microRNA in resistenten BZL. BRCA1-methylierte Zellen zeigten nach einer in vitro Resistenzvermittlung durch Langzeitinkubation mit AG14361 keinen hypomethylierten BRCA1 Promotor oder induzierte BRCA1 Expression.

Zusammenfassung: Neben BRCA1 scheinen weitere aberrant methylierte Gene an der Vermittlung von Sensitivität/Resistenz gegenüber PARP Inhibitoren in sporadischen Mammakarzinomzellen beteiligt zu sein. Dieses impliziert, dass weit mehr Mammakarzinom-Patientinnen als bislang angenommen von dieser Substanzklasse profitieren könnten.