Large-scale sequencing studies provide a precise characterization of the genomic landscape of aggressive human B-cell lymphomas (BCLs). However, the large num-ber of the genetic and non-genetic alternations identified in these studies make it chal-lenging to pinpoint functionally relevant drivers of lymphomagenesis. Here, we lever-aged a functional in vivo genome-scale screening experiment in a model of B-cell lymphomagenesis with a set of known ATM and ATR substrates to identify genes in-volved in DNA damage response (DDR), and specifically identified SMC5-SMC6 complex localization factor 2 (SLF2) as a tumor suppressor of B-cell lymphomagenesis and functionally relevant to DDR. To unravel the mechanism associated with SLF2 loss, we performed global transcriptome and proteomic profiling of SLF2-deficient B-cell lymphoma cells and found that SLF2 is an important regulator of ATR-CLSPN-CHK1 axis. Mechanistically, SLF2 loss resulted in an accumulation of DNA double-strand breaks (DSBs) as indicated by increased .H2.AX expression and foci formation. Further, SLF2 deficiency led to compromised the activation of the DDR checkpoint ki-nase CHK1 and depleted expression of CHK1 upstream regulator CLSPN. Importantly, SLF2 was also suppressed in human BCL and low SLF2 expression was associated with adverse prognosis in the cohorts of diffuse large B-cell lymphoma (DLBCL) pa-tients. The B-cells lacking SLF2 are more resistant to cyclophosphamide, a key com-ponent of standard immunochemotherapeutic regiment for BCL patients. Of note, the accumulation of DNA damage in the cells due to SLF2 loss alternates the post-translational SUMOylation pathway, thus leads to the sensitivity towards pharmacolog-ical inhibition of SUMOylation in these cells. Moreover, this co-dependency confers synthetic lethality to a clinically applicable SUMOylation inhibitor and CHK1 inhibitors, which was verified in both syngeneic and xenografted mouse model. In summary, we here identified SLF2 as a novel tumor suppressor of B-cell lym-phomagenesis and a regulator of the ATR-CHK1 pathway. Furthermore, we reveal that co-targeting of the SUMOylation and DDR pathway as a promising clinical strategy for the treatment of aggressive human cancer.
Groß angelegte Sequenzierungsstudien ermöglichen eine genaue Charakterisierung der Genomlandschaft aggressiver menschlicher B-Zell-Lymphome (BCLs). Allerdings macht es die große Anzahl der in diesen Studien identifizierten genetischen und nichtgenetischen Veränderungen schwierig, funktionell relevante Treiber der Lym-phomagenese zu identifizieren. Hier nutzten wir ein funktionelles In-vivo-Screening-Experiment im Genommaßstab in einem Modell der B-Zell-Lymphomgenese mit einer Reihe bekannter ATM- und ATR-Substrate, um Gene zu identifizieren, die an der DNA-Schadensreaktion (DDR) beteiligt sind, und identifizierten speziell SMC5 -SMC6-Komplex-Lokalisierungsfaktor 2 (SLF2) als Tumorsuppressor der B-Zell-Lymphomgenese und funktionell relevant für DDR. Um den mit dem SLF2-Verlust ver-bundenen Mechanismus aufzuklären, führten wir ein globales Transkriptom- und Pro-teomprofil von SLF2-defizienten B-Zell-Lymphomzellen durch und stellten fest, dass SLF2 ein wichtiger Regulator der ATR-CLSPN-CHK1-Achse ist. Mechanistisch gese-hen führte der SLF2-Verlust zu einer Anhäufung von DNA-Doppelstrangbrüchen (DSBs), was durch eine erhöhte .H2.AX-Expression und Herdbildung angezeigt wur-de. Darüber hinaus führte ein SLF2-Mangel zu einer beeinträchtigten Aktivierung der DDR-Checkpoint-Kinase CHK1 und einer verminderten Expression des CHK1-Upstream-Regulators CLSPN. Wichtig ist, dass SLF2 auch in menschlichem BCL un-terdrückt wurde und eine niedrige SLF2-Expression mit einer ungünstigen Prognose in den Kohorten von Patienten mit diffusem großzelligem B-Zell-Lymphom (DLBCL) verbunden war. Die B-Zellen, denen SLF2 fehlt, sind resistenter gegen Cyclophos-phamid, einen Schlüsselbestandteil der standardmäßigen immunchemotherapeuti-schen Behandlung von BCL-Patienten. Bemerkenswert ist, dass die Anhäufung von DNA-Schäden in den Zellen aufgrund des SLF2-Verlusts den posttranslationalen SUMOylierungsweg verändert und somit zu einer Empfindlichkeit gegenüber einer pharmakologischen Hemmung der SUMOylierung in diesen Zellen führt. Darüber hin-aus verleiht diese Co-Abhängigkeit einem klinisch anwendbaren SUMOylierungsinhi-bitor und CHK1-Inhibitoren synthetische Letalität, was sowohl im syngenen als auch im xenotransplantierten Mausmodell verifiziert wurde. Zusammenfassend haben wir hier SLF2 als einen neuartigen Tumorsuppressor der B-Zell-Lymphomagenese und einen Regulator des ATR-CHK1-Signalwegs identifiziert. Darüber hinaus zeigen wir, dass die gemeinsame Ausrichtung des SUMOylierungs- und DDR-Signalwegs eine vielversprechende klinische Strategie für die Behandlung von aggressivem Krebs beim Menschen ist.
