ARID1B: eine neue Schwachstelle für die Radiosensitivität von ARID1A-mutierten kolorektalen Tumoren
Interaction Domain 1A (ARID1A) ist im kolorektalen Karzinom eine der häufigsten Mutationen und ist mit späten Tumorstadien, Fernmetastasen und schlechter Differenzierung assoziiert. Die Identifikation von Tumor-spezifischen Schwachstellen im Kontext von solchen SWI/SNF-Mutationen kann von großer klinischer Relevanz sein und neue therapeutische Ansätze begründen, was für andere Untereinheiten bereits gezeigt wurde. Vor diesem Hintergrund sollte in der vorliegenden Arbeit evaluiert werden, ob man AT-Rich Interaction Domain 1B (ARID1B) als potentielle Schwachstelle in ARID1A-mutierten Tumoren benutzen kann, um gezielt die Strahlensensitivität zu verbessern.
Um den Effekt von ARID1B-Knockdown zu untersuchen, wurde mit kolorektalen Tumorlinien mit wild-typ ARID1A und mit ARID1A-Mutation gearbeitet. Die Daten aus dem Kolonie Assay zeigen, dass ARID1B-Knockdown spezifisch in ARID1A-mutierten kolorektalen Tumorlinien zu verringertem Überleben nach Bestrahlung führt. In ARID1A wild-typ Tumorlinien und in Fibroblasten als Modell für Normalgewebe wurde die Strahlensensitivität nicht beeinflusst. Diese Ergebnisse beschreiben einen klar definierten Effekt auf die Strahlensensitivität, der unabhängig von proliferationshemmenden Effekten ist. Um mögliche mechanistische Ursachen der ARID1B-abhängigen Sensitivierung von ARID1Amutierten Zelllinien zu untersuchen, wurden DoppelstrangbruchReparatursignale und Zellzykluseffekte untersucht. Übereinstimmend mit den Ergebnissen des Kolonie Assay zeigen die Daten aus der Immunfluoreszenz in
ARID1A-mutierten Zelllinien einen deutlichen Rückgang an initialen Rad51 Foci nach Bestrahlung. Dies interpretieren wir als verminderte Aktivität der HRReparatur als Folge von ARID1B-Knockdown in ARID1A-mutierten Zelllinien.
Diese Ergebnisse zeigen, dass im Kontext von ARID1A-Mutation ARID1B zu
einer spezifischen Schwachstelle wird. Dieser neue therapeutische Ansatz hat
das Potential, klinisch bedeutsam zu werden und in ARID1A-mutierten Tumoren einen effektiveren Einsatz von Strahlentherapie durch Kombination mit auf ARID1B gezielter Therapie zu ermöglichen.
The SWI/SNF chromatin remodeling complex has been found mutated in a wide range of human cancers, causing alterations in gene expression patterns, proliferation and DNA damage response that have been linked to poor clinical prognosis. Here, we investigated weather knockdown of ARID1B, one of two mutually exclusive subunits within the SWI/SNF complex, can sensitize colorectal cancer cell lines mutated in the other subunit, ARID1A, to ionizing radiation (IR). ARID1A-mutated colorectal cancer (CRC) cell lines are selectively sensitized to IR after siRNA mediated ARID1B depletion, as measured by clonogenic survival. This is characterized by a decrease in the surviving cell fraction to 87.3% ± 2.1%, 86.0% ± 1.1% and 77.2% ± 1.5% per 1 Gy compared with control siRNA exposed cells in the dose range of 0–6 Gy for the LS180, RKO and SW48 lines, respectively (p < 0.0001, F-test). The magnitude of this dose modifying effect was significantly larger in ARID1A mutated than in non- mutated cell lines (Spearman rank correlation rs = 0.88, p = 0.02). Furthermore, initial formation of RAD51 foci at 4 h after IR, as a measure for homologous recombination repair, was significantly reduced in ARID1A-mutant CRC cell lines but not in the majority of wildtype lines nor in fibroblasts. These findings open up perspectives for targeting ARID1B in combination with radiotherapy to improve outcomes of patients with ARID1A-mutant CRC.