Targeting IGF-BP2 and 5 with the bispecific antisense oligodeoxynucleotide OGX-225 in chemoresistant bladder cancer W. Jäger, T. Hayashi, J. Ischia, C. Janssen, S. Awrey, L. Fazli, M.E. Gleave, J.W. Thüroff and P.C. Black.

Hintergrund: IGF-Signaltransduktion Liganden: Isulin Insulin-like growth Faktoren (IGF-1, IGF-2) Rezeptoren: Insulinrezeptoren (INSR) IGF1-Rezeptor (IGF1R) IGF2-Rezeptor (IGF2R) IGF-Bidungsproteine (IGF-BP 1-6) Modulation der IGF Signaltransduktion

Hintergrund: IGF-BPs in BCA IGF-BP3: Expression(Serum) = günstiger Prognostikator Shariat S.F. et al., Urology 2003 IGF-BP2/BP3: Expression(Gewebe) = ungünstiger Prognostikator Miyake H. et al., BJUI 2005 IGF-BP5: Expression (Gewebe) = ungünstiger Prognostikator Liang P. et al., J Clin Pathol. 2013 IGF-BP2 und -5 : Ungünstiger Krankheitsverlauf IGF-BP3 : Günstiger Krankheitsverlauf

Patientendaten: TMA miBCA (n=74) Färbungs- intensität IGF-BP2 IGF-BP3 IGF-BP5 Multivariate Analyse:

Chemoresitente Zelllinien wt (5.35) CDDP (29.49) 253JBV log wt (1.34) Gem. (1.37) CDDP (10.3) wt (0.02) CDDP (0.49) Gem. (2.46) T24 log log wt (0.28) Gem. (0.30) CDDP (5.92) Wt (0.04) CDDP (0.02) Gem. (27.93) UM-UC3 log log

Chemoresitente Zelllinien: Expression von IGF-BP2 mRNA 253JBV T24 UM-UC3 Relative Expression (verglichen mit WT) Protein

Zelllinien: Expression von IGF-BP2 unter Chemotherapie WT CDDP RES CDDP (μM) 0 2.5 5 10 0 2.5 5 10 BP2 253JBV VIN BP2 T24 VIN WT GEM RES GEM (μM) 0 2.5 5 10 0 2.5 5 10 BP2 UM-UC3 VIN Überexpression von IGF-BP2 in chemoresistenen Klonen keine passagere Streßreaktion

Zielung auf IGF-BP2 und -5: OGX-225 ASO (Antisense-Oligonukleotide): Zielung auf mRNA. Drei potentielle Regionen mit 100% Übereinstimmung auf IGF-BP2 und IGF-BP5 mRNA. OGX-225 IGF-BP5 NM_000599 IGF-BP2 NM_000597 IGF-BP5 NM_000599 IGF-BP2 NM_000597

Behandlung mit OGX-225: Downregulierung von IGF-BP2 WT Cisplatin res. Gemcitabine res. T24 Scr (nM) OGX-225 (nM) Scr (nM) OGX-225 (nM) Scr (nM) OGX-225 (nM) (verglichen mit WT.OF) Relative Expression WT Cisplatin res. Gemcitabine res. UC3 Scr (nM) OGX-225 (nM) Scr (nM) OGX-225 (nM) Scr (nM) OGX-225 (nM) (verglichen mit WT.OF) Relative Expression

Behandlung mit OGX-225: Downregulierung von IGF-BP2

Behandlung mit OGX-225: Apoptose-Marker UM-UC3 WT UM-UC3 CDDP UM-UC3 GEM SCR OGX225 SCR OGX225 SCR OGX225 Chemo - + - + - + - + - + - + IGFBP2 PARP Cl PARP C3 Cl C3 ACTB

OGX-225 treatment: Downstream-Effektoren

Behandlung mit OGX-225: Proliferation/Viabilität WT Cisplatin res. Gemcitabine res. Relative Einheiten (verglichen mit OF) UC3 WT Cisplatin res. Gemcitabine res. Relative Einheiten (verglichen mit OF)

(% der gesamten Zellzahl) (% der gesamten Zellzahl) Behandlung mit OGX-225: Analyse des Zellzyklus (sub-G1) T24 WT WT Cisplatin res. Cisplatin res. Gemcitabine res. Gemcitabine res. (% der gesamten Zellzahl) Sub-G1 UC3 WT WT Cisplatin res. Cisplatin res. Gemcitabine res. Gemcitabine res. (% der gesamten Zellzahl) Sub-G1

Überexpression von IGF-BP2: UM-UC3 mock IGFBP2+ IGFBP2 IGFBP2 Vinc

Überexpression von IGF-BP2: UM-UC3 UC3 Mock UC3 BP2+ SCR OGX225 SCR OGX225 Chemo - + - + - + - + IGFBP2 PARP Cl PARP C3 Cl C3 VINC

Relative mRNA-Expression Behandlung mit OGX-225: in vivo IGF-BP2 Expression in Xenograft-Tumoren T24 (CDDP) Lumineszens (Photonen/sec) Staining intensity OGX-225 Scr Zeit (Tage) UM-UC3 (Gem.) Lumineszens (Photonen/sec) Relative mRNA-Expression OGX-225 Scr Zeit (Tage)

Zusammenfassung Bedeutung der IGF-Signaltransduktion im BCA Beteiligung der IGF-Signaltransduktion an der Ausbildung von Chemoresistenzen beteiligt Vermehrte Expression von IGF-BP2 and IGF-BP5 in chemoresistenten Zellklonen Wirksame Behandlung der chemoresistenten Zellklone mit OGX-225 Präklinischer proof-of-principle für eine neuartige Behandlungsstrategie des chemoresistenten BCA