Examining the effects of epigenetic modulation on IDH mutant GBM cells

IDH1 ve IDH2 genlerindeki mutasyonlar düşük dereceli gliomlar ve ikincil GBM tümörlerinde görülmekte olup, belirleyici epigenetik farklılıklara sebep olduğu bilinmektedir. Epigenetik hassasiyetlerini sorgulamak amacıyla, IDH mutant gliom hücrelerinde kromatin düzenleyici inhibitörlerinin bulunduğu kütüphane ile gerçekleştirdiğimiz kimyasal tarama sonucunda bu hücreleri yüksek oranda etkileyen 5azacytidine, Chaetocin, GSK-J4 ve Belionstat kimyasalları tanımlanmıştır. Belirlenen ajanların kombinasyon durumunda verimleri test edildiğinde, GSK-J4 ve Belinostat kombinasyonunun IDH mutant gliomlarda hücre canlılığını önemli ölçüde etkilediği görülmüştür. IDH1R132H mutasyonu hücrelerde ektopik olarak ifade edildiğinde IDH mutant hücrelerinin transkriptomunun ve hücresel stres kaynaklı yolakların değiştiğini, ve bu değişimlerin IDH mutant inhibitörü GSK864 ile geriye döndürülebileceğini gösterdik. GSK-J4 ve Belinostat kombinasyonunun IDH1R132 hücrelerinde etkisinin yüksek olduğunu, ancak yabanıl tip gliom hücrelerinde ve malignant olmayan fibroblast ve astrosit hücrelerini etkilemediği görülmüştür. GSK-J4 ve Belinostat kombinasyonu hücre ölümü ve apoptozun indüklenmesini içerir. RNA sekanslama analizleri glioma hücrelerinde artan stresi gösterir biçimde, GSK-J4 ve Belinostat verilen IDH-1 mutant hücrelerinde, inflamatuar ve katlanmamış protein cevabı yolaklarının aktive olduğunu göstermiştir. Özellikle, GSK-J4 indüklenen ATF4 aracılı entegre stres cevabı (ISR) ve Belinostat kaynaklı primer IDH1-mutant glioma hücrelerinde hücre döngüsünün durmasına neden olmuş, bunlara DDIT3/CHOP bağımlı apoptoz eşlik etmiştir. Buna ek olarak, sorumlu hedef histon demetilazını yok etmek için CRISPR/Cas9 aracılı genetik bir yaklaşım ile ve hem KDM6A hem de KDM6B'nin ablasyonunun, IDH1 mutant hücrelerinde GSK-J4'ün etkilerini fenokopi ettiğini gösterdik. Son olarak, GSK-J4 ve Belinostat kombinasyonu, farelerde ortotopik bir modelde tümör büyümesini ve sağkalımı artırmıştır. Bu sonuçlar IDH1-mutant gliomalara karşı potansiyel bir kombinasyon epigenetik tedavi önermektedir.