Das Melanom ist ein aggressiver Tumor, der infolge einer malignen Transformation von Melanozyten der Haut und der okkularen Region, Uvea und Konjunktiva, entsteht. In der Therapie des kutanen Melanoms kommen hauptsächlich zwei Verfahren zur Anwendung: die Behandlung mit Inhibitoren, welche fehlregulierte onkogene Signalwege blockieren (im Falle des BRAFV600E mutierten Melanoms) und die Antikörper-basierte Immuntherapie, welche die zytotoxische Aktivität Tumorreaktiver T Zellen verstärkt. Im Falle des konjunktivalen Melanoms ist bislang keine dieser Therapien als Standardtherapie zugelassen. Aufgrund der Seltenheit des
Melanom Subtyps war es bislang schwierig die zugrunde liegenden molekularen Mechanismen und genetischen Alterationen zu definieren. Diese Arbeit hatte zum Ziel, in einer Kohorte von 67 konjunktivalen Melanomproben wiederholt auftretende Mutationen zu identifizieren. Dazu wurde das Verfahren der zielgerichteten “Next-Generation“ Sequenzierung angewandt. Dies führte zur Identifizierung von NF1 Mutationen, die häufig in BRAF und RAS Wildtyp Tumoren auftreten. Basierend auf unsere Ergebnissen kann das konjunktivale Melanom in BRAF-mutierte (25%), RASmutierte (19%), NF1-mutierte (33%) and 3-fach Wildtyp Tumore unterteilt werden vergleichbar zum kutanen Melanom (Manuskript Scholz et al., British J Cancer, 2018,
in dieser Dissertation). Daher schlagen wir eine Behandlung dieses seltenen
Melanom Subtyps mit zielgerichteten Inhibitoren und spezifischen Immuntherapien vor, entsprechend dem Vorgehen beim kutanen Melanom.
Wie vorangehend dargestellt, hat die T Zell-basierte Immuntherapie des kutanen Melanoms in den letzten Jahren große Erfolge erzielt. Allerdings ist etwa die Hälfte der behandelten Patienten von einer Therapieresistenz des Tumors betroffen, die bereits zu Beginn der Behandlung vorliegt oder in deren Verlauf erworben wird. Daraus ergibt sich die dringende Notwendigkeit Resistenzmechanismen aufzuklären.
Das T Zellzytokin IFNγ übernimmt eine zentrale Rolle in der Eliminierung von
Tumorzellen unter Immuntherapie. So wurde bereits gezeigt, dass die Inaktivierung der Kinase JAK2, einer Komponente des IFNγ Signalwegs, zur erworbenen Immuntherapieresistenz des Melanoms beiträgt. In Horn, Leonardelli et al., wurde die Entstehung der JAK2 Defizienz untersucht. Auf Chromosom 9p befindet sich der JAK2 Lokus in relativer Nähe zum CDKN2A Gen, welches für den Tumorsuppressor p16 kodiert. Der allelische CDKN2A Verlust ist  ein wichtiger Schritt in der Entstehung des Melanoms und tritt infolge großer Deletionen auf Chromosom 9p auf. Die Analyse von SNP Array Daten aus 46 Melanomzelllinien und der TCGA Melanom
Kohorte (n = 367) zeigte, dass ein CDKN2A-assoziiierter JAK2 Verlust in der
Mehrheit der untersuchten Proben vorlag (> 60%). Folglich treten allelische JAK2 Verluste früh im Verlauf der Erkrankung auf, während inaktivierende Genmutationen im Anschluss durch einzelne Tumorzellklone erworben werden, was schließlich zur JAK2 Defizienz führt (Manuskript Horn, Leonardelli et al., JNCI 2018, in dieser Dissertation). Auf der Grundlage unserer Ergebnisse schlagen wir ein Screening von Tumorläsionen auf genetische Alterationen in JAK2 vor, um Patienten mit einem erhöhten Immuntherapieresistenz Risiko zu identifizieren.
Während die Rolle von genomischen Alterationen in der IFNγ Resistenz akzeptiert ist, sind nicht-genetische Mechanismen bislang kaum untersucht. Wir postulierten, dass nicht-genetische Mechanismen in Melanomzellen einen Schutz gegenüber IFNγ-induzierter Apoptose vermitteln und somit die Wirksamkeit von Immuntherapien beeinträchtigen. Um dies zu untersuchen, wurden aus IFNγ-sensitiven parentalen Tumorzellen durch kontinuierliche Kultivierung in Gegenwart des Zytokins resistente Varianten etabliert. Die sensitiven und resistenten Tumorzellpaare wurden dann hinsichtlich potentieller Resistenz-vermittelnder transkriptioneller Signaturen
untersucht und korrespondierende phänotypische Veränderungen der Tumorzellen auf Proteinebene bestätigt. Dies führte zur Identifizierung von EMT (epithelialmesenchymal transition) Signaturen und entsprechenden phänotypischen Veränderungen in Zellen mit erworbener IFNγ Resistenz (Manuskript Leonardelli et al., unpubliziert, in dieser Dissertation). Ähnliche EMT Signaturen wurde bereits mit der Resistenz des Melanoms gegenüber zielgerichteten Inhibitortherapien und Antikörper-basierten Immuntherapien in Zusammenhang gebracht, was auf eine breitere Relevanz unseres Befundes hindeutet.
Zusammenfassend ergeben sich aus den verschiedenen Studien dieser Dissertation neue Erkenntnisse zur genetischen und phänotypischen Heterogenität des Melanoms und deren Rolle in der Immuntherapieresistenz, welche richtungsweisend für Therapieentscheidungen sein sollten, um das klinische Ansprechen der Patienten zu verbessern