Onkologische Forschungsgruppen der Medizin 4

Leitung

PD. Dr. med. Johannes Schödel D.phil.

Mitglieder

Dr. rer. nat. Victoria Lauer, Dr. med. Stephanie Naas

Überblick Forschungsinhalte

Sauerstoffmangel spielt eine wichtige Rolle bei vielen physiologischen und pathophysiologischen Prozessen. Dabei stehen die Hypoxie-induzierbaren Transkriptionsfaktoren (HIF) im Zentrum der hypoxischen Genregulation. Durch DNA-Bindung an Hypoxie-responsive Elementen aktivieren sie Gene, die adaptive Prozesse in der Zelle und dem Organismus regulieren. Wichtige Beispiele direkter HIF-Zielgene sind z.B. Erythropoetin, VEGFA, Cyclin D1 oder glykolytische Enzyme.

HIF-aktivierte, protektive Mechanismen können im Rahmen einer akuten Nierenschädigung positive Auswirkungen auf die tubuläre Funktion haben. Im Gegensatz hierzu werden durch die HIFs im Rahmen des VHL-assoziierten Nierenzellkarzinoms allerdings auch onkogene Prozesse angeschaltet, die zu einem Fortschreiten dieser Erkrankung führen können.

Unsere Forschung hat zum Ziel, zelltypspezifische Funktionen und epigenetische Charakteristika der HIF-Bindung zu identifizieren und dabei Mechanismen zu definieren, die die direkte HIF-DNA Interaktion beeinflussen. Zur Identifikation relevanter Bindungsstellen bedienen wir uns dabei moderner Methoden zur Analyse der Protein-DNA-Interaktion gekoppelt mit Next-Generation Sequencing (ChIP-seq, CUT&Tag, CUT&RUN, ATAC-seq, RNA-seq). Funktionell charakterisieren wir die DNA-Elemente in entsprechenden Zelllinien sowie humanen Primärzellen mithilfe neuester „Genome-Editing“ Technologie (CRISPR/Cas). Zudem sind wir daran interessiert, die Interaktion von HIF-Bindung, Epigenetik und krankheitsassoziierten DNA-Polymorphismen (z.B. im Nierenzellkarzinom) näher zu untersuchen.

Laufende Forschungsprojekte

• DFG: TRR 374 – Teilprojekt C5 – „The epigenetic memory of renal tubular cells” 2023-2026
• IZKF Erlangen: Erstantragstellerprojekt J114 "Profiling of transcriptional regulatory circuitries in the development of clear cell renal cell carcinoma"
• Verein VHL betroffener Familien e.V.: „Establishing cell models of clear cell renal cell carcinoma progenitor cells”

Methoden

• Primäre Zellkultur
• CRISPR/Cas
• ChIP-seq
• CUT&RUN
• CUT&Tag
• ATAC-seq
• RNA-seq

Kooperationspartner

• Prof. Sir Peter Ratcliffe, The Francis Crick Institute, London und Ludwig Institute for Cancer Research, University of Oxford
• Prof. David Mole, Nuffield Department of Medicine, University of Oxford
• Prof. Arndt Hartmann, PD Dr. Fulvia Ferrazzi, Institut für Pathologie, Uniklinikum Erlangen
• Prof. Bernd Wullich, Urologische Klinik, Uniklinikum Erlangen
• Prof. Iris M. Heid, Genetische Epidemiologie, Universität Regensburg

Publikationen

• Protze J, Naas S, Kruger R, Stohr C, Kraus A, Grampp S, . . . Schodel J (2022). The renal cancer risk allele at 14q24.2 activates a novel hypoxia-inducible transcription factor-binding enhancer of DPF3 expression. J Biol Chem, 101699, doi: 10.1016/j.jbc.2022.101699.
• Lauer V, Grampp S, Platt J, Lafleur V, Lombardi O, Choudhry H, . . .Schodel J (2020). Hypoxia drives glucose transporter 3 expression through hypoxia-inducible transcription factor (HIF)-mediated induction of the long noncoding RNA NICI. J Biol Chem 295, 4065-4078, doi: 10.1074/jbc.RA119.009827.
• Schodel J, and Ratcliffe PJ (2019). Mechanisms of hypoxia signalling: new implications for nephrology. Nat Rev Nephrol 15, 641-659, doi: 10.1038/s41581-019-0182-z.
• Grampp S, Schmid V, Salama R, Lauer V, Kranz F, Platt JL, . . . Schodel J (2017). Multiple renal cancer susceptibility polymorphisms modulate the HIF pathway. PLoS Genet 13, e1006872, doi: 10.1371/journal.pgen.1006872.
• Grampp S, Platt JL, Lauer V, Salama R, Kranz F, Neumann VK, . . . Schodel J (2016). Genetic variation at the 8q24.21 renal cancer susceptibility locus affects HIF binding to a MYC enhancer. Nat Commun 7, 13183, doi: 10.1038/ncomms13183.
• Schodel J, Bardella C, Sciesielski LK, Brown JM, Pugh CW, Buckle V, . . . Mole DR (2012). Common genetic variants at the 11q13.3 renal cancer susceptibility locus influence binding of HIF to an enhancer of cyclin D1 expression. Nat Genet 44, 420-425, S421-422, doi: 10.1038/ng.2204.
• Naas, S., Krüger, R., Grampp, S. et al.  (2026) HIF sustain a transcriptional regulatory circuit of EPAS1 expression in renal clear cell carcinoma. Nat Commun 17, 1764. doi.org/10.1038/s41467-026-68576-0

Kontakt

PD. Dr. med. Johannes Schödel D.phil.

johannes.schoedel(at)uk-erlangen.de

Weiterführende Links

https://www.medizin4.uk-erlangen.de/forschung/experimentelle-forschung/renale-epigenetik-und-hypoxische-genregulation/

Stand: 04/2026