Arbeitsgruppe Prof. Dr. Keller
Leitung: Prof. Dr.rer.nat. Gisela Keller (Link zum Lebenslauf)
Institut für Pathologie
Technische Universität München
Trogerstr. 18
81675 München
Tel.: 089-41404592
Email: gisela.keller@tum.de
Mitglieder der Arbeitsgruppe
Theresa Hiltner, Masterstudentin, M. Sc. Mol. Biotechnol.
Prof. Dr.rer.nat. Gisela Keller, Leiterin der Arbeitsgruppe
Dr. Meike Kohlruss, Postdoc, M. Sc. Biologie
Anna-Lina Herz, M. Sc. Biologie
Noémi Szoerenyi, Masterstudentin, M.Sc. Biologie (nicht im Bild)
Assoziierte Mitarbeiter
PD Dr. Julia Slotta-Huspenina, Pathologin
PD Dr. Moritz Jesinghaus, Pathologe
Forschungsgebiet - Überblick
Das Magenkarzinom ist eine Tumorerkrankung mit einer sehr schlechten Prognose. Aus diesem Grund wird ein Großteil der Magenkarzinompatienten mit multimodalen Therapiekonzepten behandelt. Sehr häufig erhalten die Patienten eine präoperative Chemotherapie, wobei die Ansprechraten jedoch relativ gering sind.
Ein Hauptinteresse unserer Arbeitsgruppe liegt in der Identifizierung von Biomarkern zur Vorhersage der Prognose der Patienten sowie zur Prädiktion des Ansprechens auf eine neoadjuvante Chemotherapie. Wir beziehen in unsere Untersuchungen sowohl tumorspezifische, genetische und epigenetische Veränderungen als auch DNA-Polymorphismen mit ein. Durch eine Charakterisierung der residualen Tumorzellen nach Chemotherapie möchten wir zu einem erweiterten Verständnis der Chemotherapieresistenz beitragen. Funktionelle Analysen in Zelllinien ergänzen unsere Untersuchungen und in Zellkulturmodellen evaluieren wir neue Therapieoptionen. Ein weiterer Schwerpunkt unserer Arbeitsgruppe liegt in der Charakterisierung der molekularen Ursachen für eine genetische Prädisposition für Magenkarzinome.
Klinikrelevante Fragestellungen stehen im Fokus unserer Arbeiten und eine enge interdisziplinäre Zusammenarbeit zwischen Molekularbiologen, Pathologen und klinischen Kollegen ist für das Gelingen unserer Projekte essentiell.
Aktuelle Projekte
Prognostische und prädiktive Relevanz neuer integraler molekularer Subklassifikationen des Magenkarzinoms
In jüngster Zeit haben Entwicklungen im Bereich der Hochdurchsatztechnologien zur umfassenden Kartierung rekurrierender molekularer Alterationen solider Tumoren geführt. Im Zuge dieser Entwicklung erfolgte im Rahmen des „Cancer Genome Atlas“ Projektes (TCGA-Daten) kürzlich die genomweite Definition molekularer Veränderungen auf DNA-, RNA- und teilweise auf Proteinebene in mehreren hundert Magenkarzinomen. Im Rahmen dieser Arbeit wurden vier molekulare Tumorsubtypen mit folgenden gruppenspezifischen Charakteristika identifiziert: a) EBV-Positivität, b) Mikrosatelliteninstabilität c) chromosomale Instabilität (CIN) und d) genomische Stabilität, wobei in den einzelnen Subgruppen zudem Mutationen in bestimmten Genen bevorzugt auftreten. Eine weitere, teilweise überlappende Klassifikation mit folgenden Kriterien wurde vor kurzem von der Asian Cancer Research Group (ACRG) unter Einbezug von Genexpressionsanalysen beschrieben: a) Mikrosatelliten-instabile Tumoren b) Mikrosatelliten-stabile (MSS) Tumoren mit einem für eine epitheliale-mesenchymale Transition charakteristischem Expressionsmuster, c) MSS Tumoren vom TP53 aktivem und d) TP53 inaktivem Typ.
Ziel des vorliegenden Projektes ist es die prognostische und prädiktive Relevanz der auf den TCGA- und den ACRG-Daten basierenden molekularen Tumorklassifikationen in großen Kohorten jeweils chemotherapierter und nicht chemotherapierter Magenkarzinompatienten zweier Institutionen (TU-München und Universität Heidelberg) zu bestimmen, zu vergleichen und zu validieren. Hierzu werden wir die Vielzahl der in diesen Studie eingesetzten Methodiken auf das wesentliche zur Unterscheidung der einzelnen Subtypen nötige Minimum reduzieren.
Das Projekt verfolgt insgesamt zwei zentrale Gesamtziele: a) Vergleich und Überprüfung des klinischen Wertes der neuen molekularen Subklassifikationen sowie spezifischer Mutationsprofile des Magenkarzinoms und b) Validierung einfacher routinediagnostisch einsetzbarer Testkombinationen zur verlässlichen molekularen Einordnung der Tumoren auf der Grundlage dieser neuen Klassifikationsalgorithmen.
Etablierung eines Genexpression-basierten Prognosescores für eine individualisierte Tumortherapie beim Magenkarzinom
STOCAPS (Stomach Cancer Prognostic Expression Score)
Im Rahmen vorangegangener Arbeiten wurde in unserer Arbeitsgruppe eine Genexpressionssignatur identifiziert, die für eine bestimmte Patientengruppe die Prognose sehr gut vorhersagt.
Ziel dieses vom BMBF geförderten Projektes ist es, einen Genexpression-basierten Prognosescore für spezifische Gruppen von jeweils chemotherapierten und nicht chemotherapierten Magenkarzinompatienten zu optimieren und zu validieren, der für eine individualisierte Tumortherapie dieser Patienten einsetzbar wäre. Die Arbeiten werden in einem Verbundprojekt mit der Chirurgischen Klinik und dem Pathologischen Institut der Universität Heidelberg durchgeführt.
Untersuchungen zur Chemoresistenz in Magenkarzinomzelllinien
Um die Mechanismen der Chemotherapieresistenz in vitro unter verschiedenen Aspekten näher beleuchten zu können, werden in unserer Arbeitsgruppe ausgehend von Magenkarzinomzelllinien, Cisplatin und Oxaliplatin resistente Subzelllinien durch eine kontinuierliche Exposition mit diesen Agentien selektiert. Ziel ist es Resistenz-relevante Gene zu identifizieren und funktionell näher zu charakterisieren.
Genetische Prädisposition und Magenkarzinome
Keimbahnmutationen im Zelladhäsionsmolekül E-Cadherin sind die molekular-genetische Ursache für ein diffuses, hereditäres Magenkarzinomsyndrom in bis zu 30% der Patienten, die aufgrund spezifischer klinischer und familienanamnestischer Kriterien diesem Syndrom zugeordnet werden. Das Wissen über die Penetranz und möglichen Genotyp-Phänotyp-Korrelationen sind derzeit noch limitiert und werden von einer internationalen Arbeitsgruppe, mit der wir zusammenarbeiten, näher erforscht. Die Analysen auf das Vorliegen einer Keimbahnmutation im E-Cadherin-Gen werden im Rahmen der molekularen Diagnostik durchgeführt.
Angewandte Methoden
- DNA
DNA-Sequenzierung, Mutationsanalysen mittels HRM (high resolution melting), Mikrosatellitenanalysen, Bestimmung von Kopiezahlalterationen, MLPA-Analysen - RNA
quantitative RT-PCR
- Proteine
Immunhistochemie, Tissue Microarrays, Western-Blot
- Zellen
Chemosensitivitätstests, FACS-Analysen, siRNA
Ausgewählte Publikationen
Komplette Publikationsliste (PDF, Stand: April 2023)
Hiltner T, Kohlruss M, Herz AL, Lorenzen S, Novotny A, Hapfelmeier A, Jesinghaus M, Slotta-Huspenina J, Sisic L, Gaida MM, Weichert W, Ott K, Keller G. Microsatellite instability and sex-specific differences of survival in gastric cancer after neoadjuvant chemotherapy without and with taxane: An observational study in real world patients. J Cancer Res Clin Oncol 2023 Mar 31. Online ahead of print.
Hiltner T, Szörenyi N, Kohlruss M, Hapfelmeier A, Herz AL, Slotta-Huspenina J, Jesinghaus M, Novotny A, Lange S, Ott K, Weichert W, Keller G. Significant tumor regression after neoadjuvant chemotherapy in gastric cancer, but poor survival of the patient? Role of MHC class I alterations. Cancers 2023, 15(3):771.
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Jesinghaus M, Herz AL, Kohlruss M, Silva M, Grass A, Lange S, Novotny A, Ott K, Schmidt T, Gaida M, Hapfelmeier A, Denkert C, Weichert W, Keller G. Post-neoadjuvant assessment of tumour budding according to ITBCC subgroups delivers stage- and regression-grade independent prognostic information in intestinal-type gastric adenocarcinoma. J Pathol Clin Res 2022, 8:448-457
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Kohlruss M, Krenauer M, Grosser B, Pfarr N, Jesinghaus M, Slotta-Huspenina J, Novotny A, Hapfelmeier A, Schmidt T, Steiger K, Gaida MM, Reiche M, Bauer L, Ott K, Weichert W, Keller G. Diverse 'just-right' levels of chromosomal instability and their clinical implications in neoadjuvant treated gastric cancer. Br J Cancer. 2021 Dec;125(12):1621-1631.
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van der Post RS, Vogelaar IP, Carneiro F, Guilford P, Huntsman D, Hoogerbrugge N, Caldas C, Schreiber KE, Hardwick RH, Ausems MG, Bardram L, Benusiglio PR, Bisseling TM, Blair V, Bleiker E, Boussioutas A, Cats A, Coit D, DeGregorio L, Figueiredo J, Ford JM, Heijkoop E, Hermens R, Humar B, Kaurah P, Keller G, Lai J, Ligtenberg MJ, O'Donovan M, Oliveira C, Pinheiro H, Ragunath K, Rasenberg E, Richardson S, Roviello F, Schackert H, Seruca R, Taylor A, Ter Huurne A, Tischkowitz M, Joe ST, van Dijck B, van Grieken NC, van Hillegersberg R, van Sandick JW, Vehof R, van Krieken JH, Fitzgerald RC. Hereditary diffuse gastric cancer: updated clinical guidelines with an emphasis on germline CDH1 mutation carriers. J Med Genet 2015 52(6):361-374.
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Drittmittel der letzten 5 Jahre
BMBF
Deutsche Krebshilfe
Wilhelm Sander Stiftung