Prot. 2022KWLYAL - Reprogramming the ovarian tumor microenvironment by interfering with epigenetic self-renewal circuits centered on OCT4 and trans-acting OCT4 pseudogene lncRNA

Il cancro ovarico epiteliale (EOC) è il tumore ginecologico più letale con più di 60.000 nuovi casi all'anno negli Stati Uniti e nell'UE e una singola terapia che sia utile per tutte le pazienti EOC non è attualmente disponibile. Abbiamo scoperto che i circuiti di auto-rinnovamento basati sul fattore di trascrizione OCT4 migliorano l'aggressività del cancro ovarico programmando un microambiente che promuove il tumore. In questo contesto OCT4 è strettamente regolato da uno pseudogene lncRNA derivato che deposita complessi di silenziamento epigenetico al promotore OCT4 utilizzando un meccanismo epigenetico senza precedenti, impattando sull'aggressività del cancro ovarico. Questo evidenzia che la rilevanza della stretta regolazione OCT4 dipendenti percorsi del cancro per programmare un microambiente tumorale (TME) nel cancro ovarico. Con questa proposta vogliamo i) capire come OCT4 dipendente firme di espressione genica programma il tumore-promozione TME e ii) svelare il meccanismo dettagliato con cui il lncRNA umano OCT4 pseudogene 3 (hOCT4P3) deposita complessi di silenziamento al promotore OCT4 e identificare le regioni di destinazione alternativa attraverso quel genoma del cancro ovarico. In particolare, vogliamo raggiungere i seguenti obiettivi: 1. Costruire una collezione di campioni EOC stratificata per hOCT4P3 e OCT4 e definire i componenti TME cellulari tramite IHC. 2. Definire le firme di espressione genica dipendenti da OCT4 e identificare i composti che invertono i percorsi guidati da OCT4 della programmazione TME e dell'aggressività EOC 3. Rivelare i meccanismi centrali della comunicazione tra cellule EOC e TME guidata da OCT4 che co-involge il pathay cGAS-STING 4. Definire il meccanismo sequenza dipendente che deposiziona complessi di silenziamento attraverso hOCT4P3 lncRNA 5. Mappare i siti bersaglio di hOCT4P3 lncRNA nel genoma EOC e integrarli con i dati di espressione genica per comprendere un ruolo di hOCT4P3 nella modulazione dell'aggressività EOC Lo sforzo collaborativo fornirà nuove intuizioni sull'evoluzione di nuovi meccanismi epigenetici clinicamente rilevanti e fornirà nuove strade per interrompere un TME che promuove il tumore nel cancro ovarico.

Epithelial ovarian cancer (EOC) is the most lethal gynaecological cancer with > 60.000 new cases per year in the US and EU and single therapy that is beneficial for all EOC patients is currently not available. We found that self-renewal circuits based on the self-renewal transcription factor OCT4 enhance ovarian cancer aggressiveness by programming a tumor promoting microenvironment. In this context OCT4 is tightly regulated by a derivative pseudogene lncRNA that deposits epigenetic silencing complexes to the OCT4 promoter using an unprecedented epigenetic mechanism, impinging on ovarian cancer aggressiveness. This highlights that relevance of tight regulation OCT4 dependent cancer pathways to program a tumor microenvironment (TME) in ovarian cancer. With this this proposal we want to understand how OCT4 dependent gene expression signatures program the an tumor-promoting TME and unravel the detailed mechanism by which the human OCT4 pseudogene 3 lncRNA (hOCT4P3) targets silencing complexes to the OCT4 promotor and identify alternative target regions across that ovarian cancer genome. In particular, we want to reach the following goals: 1. Build a EOC specimen collection stratified for hOCT4P3 and OCT4 and define cellular TME components by IHC. 2. Define OCT4 dependent gene expression signatures and identify compounds that revert OCT4 driven pathways of TME programming and EOC aggressiveness 3. Unravel central mechanisms of OCT4 driven EOC cell – TME communication involving the cGAS-STING pathway 4. Define sequence-dependent mechanism underlying hOCT4P3 lncRNA directed deposition of silencing complexes 5. Map hOCT4P3 lncRNA target sites in the EOC genome and integrate with gene expression data to understand a role of hOCT4P3 in modulating EOC aggressiveness The collaborative effort will provide new insights into the evolution of novel, clinically relevant epigenetic mechanisms and provide new inroads in disrupting a tumor promoting TME in ovarian cancer.