AG Translationale Genomik
Research Group of Translational Genomics
Uveal melanoma (UM) is a severe and life-threatening cancer that starts in the eye’s melanocytes, mainly in the choroid. Even after successfully treating the primary tumor, about 50% of UM patients develop metastases, which means the cancer spreads to other body parts, mostly to the liver. Unfortunately, there are very limited treatment choices available, and patients‘ overall survival drops to around 4 to 7 months after metastasis. This highlights the urgent need for better treatment options. One crucial factor indicating metastasis and a poorer outlook for UM is the loss of one copy of chromosome 3, which is closely linked to mutations in a specific gene called BRCA1-associated protein 1 (BAP1), found on chromosome 3.
We previously discovered that mutations in BAP1 were linked to higher tumor aggressiveness, increased metastasis and poorer survival for kidney cancer patients. Additionally, we developed a reliable immunohistochemistry test to identify these inactivating mutations in BAP1 and stratify cancer patients in the clinic. Recently, we found a synonymous mutation in BAP1 that resulted in a complete loss of function and decreased four-fold the patient’s survival. In addition, we investigated the abnormal pathways that result from BAP1 loss in uveal melanoma and how they contribute to the resistance against MEK inhibitors.
Dr. Samuel Peña-Llopis is coordinating a ‘Translational Oncology’ consortium funded by the German Cancer Aid, among other grants, to target vulnerabilities of cancers with BAP1 mutations, including UM, renal cell carcinoma and cholangiocarcinoma. We are using patient-derived organoids to create preclinical models for studying the disease in the lab and testing their drug response. The goal is to validate these drugs before being tested in clinical trials to develop better treatments for patients.
Samuel Peña-Llopis, Ph.D.
Group Leader in Translational Genomics
Department of Ophthalmology
University Hospital Essen
Hufelandstrasse 55
45147 Essen, Germany
Arbeitsgruppe für Translationale Genomik
Das Aderhautmelanom (UM) ist eine schwere und lebensbedrohliche Krebserkrankung, die in den Melanozyten des Auges, hauptsächlich in der Aderhaut, beginnt. Selbst nach erfolgreicher Behandlung des Primärtumors entwickeln etwa 50 % der UM-Patienten Metastasen, d. h. der Krebs breitet sich auf andere Körperteile aus, meist auf die Leber. Leider gibt es nur sehr begrenzte Behandlungsmöglichkeiten, und die Gesamtüberlebenszeit der Patienten sinkt nach der Metastasierung auf etwa 4 bis 7 Monate. Dies unterstreicht den dringenden Bedarf an besseren Behandlungsmöglichkeiten. Ein entscheidender Faktor, der auf eine Metastasierung und schlechtere Aussichten für UM hinweist, ist der Verlust einer Kopie von Chromosom 3, der eng mit Mutationen in einem bestimmten Gen namens BRCA1-assoziiertes Protein 1 (BAP1) auf Chromosom 3 verbunden ist.
Wir haben bereits herausgefunden, dass Mutationen in BAP1 mit einer höheren Tumoraggressivität, einer stärkeren Metastasierung und einer schlechteren Überlebensrate bei Nierenkrebspatienten verbunden sind. Außerdem haben wir einen zuverlässigen immunhistochemischen Test entwickelt, um diese inaktivierenden Mutationen in BAP1 zu identifizieren und Krebspatienten in der Klinik zu stratifizieren. Kürzlich fanden wir eine synonyme Mutation in BAP1, die zu einem vollständigen Funktionsverlust führte und das Überleben der Patienten um das Vierfache verkürzte. Darüber hinaus untersuchten wir die abnormen Signalwege, die aus dem Verlust von BAP1 beim Aderhautmelanom resultieren, und wie sie zur Resistenz gegen MEK-Inhibitoren beitragen.
Dr. Samuel Peña-Llopis koordiniert ein von der Deutschen Krebshilfe gefördertes ‚Translationale Onkologie‘-Konsortium, das sich mit den Schwachstellen von Krebsarten mit BAP1-Mutationen befasst, darunter UM, Nierenzellkarzinom und Cholangiokarzinom. Wir verwenden von Patienten stammende Organoide, um präklinische Modelle für die Untersuchung der Krankheit im Labor zu erstellen und ihr Ansprechen auf Medikamente zu testen. Ziel ist es, diese Medikamente zu validieren, bevor sie in klinischen Studien getestet werden, um bessere Behandlungen für Patienten zu entwickeln.
Selected Publications/Ausgewählte Publikationen
- Peña-Llopis, S. (2022). SNPs and Personalized Medicine: Scrutinizing Pathogenic Synonymous Mutations for Precision Oncology. In: Sauna, Z.E., Kimchi-Sarfaty, C. (eds) Single Nucleotide Polymorphisms. Springer, Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-031-05616-1_9.
- Will, R., K. Bauer, M. Kudla, J. Montero-Vergara, S. Wiemann, V. Jendrossek, S. Peña-Llopis, S. Vega-Rubin-de-Celis (2022). A dual HiBiT-GFP-LC3 lentiviral reporter for autophagy flux assessment. Methods Mol. Biol. 2445: 75-98.
- Mergener, S. and S. Peña-Llopis (2022). A new perspective on immune evasion: Escaping immune surveillance by inactivating tumor suppressors. Signal Transduct. Target. Ther. 7: 15.
- Mergener, S. J.T. Siveke, and S. Peña-Llopis (2021). Monosomy 3 is linked to resistance to MEK inhibitors in uveal melanoma. Int. J. Mol. Sci. 22(13): 6727.
- Peña-Llopis, S. (2021). Leadership challenges defused. Science 371(6533): 1070.
- Niersch, J*., S. Vega-Rubin-de-Celis*, A. Bazarna, S. Mergener, V. Jendrossek, J.T. Siveke, and S. Peña-Llopis* (2021). A BAP1 synonymous mutation results in exon skipping, loss of function and worse patient prognosis. iScience 24(3): 102173.
- Vega-Rubin-de-Celis, S., L. Kinch, and S. Peña-Llopis (2020). Regulation of Beclin 1-mediated autophagy by oncogenic tyrosine kinases. Int. J. Mol. Sci. 21(23): 9210.
- Peña-Llopis, S., Y. Wan, and E. Martinez (2017). Unique epigenetic enzyme profiles define human breast cancers with poor prognosis. Oncotarget 7(52): 85819-31.
- Peña-Llopis, S. and J. Brugarolas (2013). Simultaneous isolation of high-quality DNA, RNA, miRNA and proteins from tissues for genomic applications. Nat. Protoc. 8(11): 2240-55.
- Kapur*, P., S. Peña-Llopis*, A. Christie, L. Zhrebker, A. Pavía-Jiménez, W.K. Rathmell, X.-J. Xie, and J. Brugarolas (2013). Effects on survival of BAP1 and PBRM1 mutations in sporadic clear cell renal cell carcinoma: a retrospective analysis with independent validation. Lancet Oncol. 14(2): 159-67.
- Peña-Llopis, S., S. Vega-Rubin-de-Celis, A. Liao, N. Leng, A. Pavía-Jiménez, S. Wang, T. Yamasaki, L. Zhrebker, S. Sivanand, P. Spence, L. Kinch, T. Hambuch, S. Jain, Y. Lotan, V. Margulis, A. Sagalowsky, P. Banerji, W. Kabbani, S.W. Wong, N. Grishin, M. Laurent, X.-J. Xie, C.D. Haudenschild, M.T. Ross, D.R. Bentley, P. Kapur, and J. Brugarolas (2012). BAP1 loss defines a new class of renal cell carcinoma. Nat. Genet. 44(7): 751-9.
- Peña-Llopis*, S., S. Vega-Rubin-de-Celis*, J.C. Schwartz, N.C. Wolff, T.A.T. Tran, L. Zou, X.-J. Xie, D.R. Corey, and J. Brugarolas (2011). Regulation of TFEB and V-ATPases by mTORC1. EMBO J. 30(16): 3242-58.