Dokument: Kontrolle von Leukämien des Kindesalters durch Natürliche Killerzellen

Titel:	Kontrolle von Leukämien des Kindesalters durch Natürliche Killerzellen
URL für Lesezeichen:	https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=54263
URN (NBN):	urn:nbn:de:hbz:061-20201012-092441-5
Kollektion:	Dissertationen
Sprache:	Deutsch
Dokumententyp:	Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation
Medientyp:	Text
Autor:	MSc Reusing, Sarah [Autor]
Dateien:	[Dateien anzeigen] Adobe PDF [Details] 4,10 MB in einer Datei [ZIP-Datei erzeugen] Dateien vom 21.09.2020 / geändert 21.09.2020
Beitragende:	Prof. Dr. Uhrberg, Markus [Gutachter] Prof. Dr. Wesselborg, Sebastian [Gutachter]
Dewey Dezimal-Klassifikation:	500 Naturwissenschaften und Mathematik » 570 Biowissenschaften; Biologie
Beschreibung:	Die Akute Lymphoblastische Leukämie (ALL) geht als maligne Erkrankung des blutbildenden Systems aus dem Knochenmark hervor und ist durch eine ineffektive Hämatopoese der Vorläuferzellen der Lymphozyten gekennzeichnet und geht oft mit einer unkontrollierten Proliferation unreifer, weißer Blutzellen einher. Laut des deutschen Kinderkrebsregisters erkranken pro Jahr ca. 500 Kinder und Jugendliche im Alter von 0-14 Jahren an einer akuten Leukämie, welche somit die häufigste Krebserkrankung im Kindes- und Jugendalter ist. Es wird stetig an neuen Therapieansätzen gearbeitet, um die pädiatrische ALL noch besser therapieren zu können. Zahlreiche Studien belegen immer wieder die essentielle Rolle der NK-Zellen, in der Kontrolle und Bekämpfung maligner Erkrankungen des Blutsystems. Es ist allgemein bekannt, dass entartete oder virusinfizierte Zellen im Laufe der Zeit Mechanismen entwickelt haben, um der Lyse und somit der zytotoxischen Immunantwort zu entgehen. Diese so genannten immune-escape Mechanismen ermöglichen es den Tumorzellen dem Radar der Immunzellen zu entgehen und sich somit der Kontrolle des Immunsystems zu entziehen. Ein gängiger Mechanismus ist die Reduktion der HLA-Klasse I Moleküle. In diesem Zusammenhang spielen Natürliche Killerzellen (NK-Zellen) eine essentielle Rolle, da sie über spezifische inhibitorische Rezeptoren in der Lage sind, die Expression der hochpolymorphen HLA-Klasse I Moleküle zu kontrollieren. Unklar ist, wie sich entartete Zellen trotzdem vor der Erkennung durch NK-Zellen schützen können. Ein Schwerpunkt dieser Arbeit liegt daher auf der Analyse der HLA-Klasse I Expression, im speziellen der NK-Zell-spezifischen Liganden HLA-C und -E. Weitere Analysen beschäftigen sich mit der phänotypischen Charakterisierung von NK-Zellen in ALL-Patienten, sowie der Stimulation der antileukämischen Antwort, autologer und allogener NK-Zellen, via therapeutischer Antikörperkonstrukte. Die Analyse der HLA-Klasse I Expression pädiatrischer ALL Patienten zeigte keine signifikante Reduktion der Oberflächenexpression mit spezifischen Antikörpern gegen HLA-ABC, -Bw4 und Bw6. Im Gegensatz dazu wurde eine starke Verminderung der Oberflächenexpression von HLA-C und -E beobachtet, die sich jedoch nur partiell auf mRNA Niveau widerspiegelte. Weiterhin zeigten DNA-basierte Analysen, dass keine genetische Assoziation zwischen dem HLA-E Polymorphismus (HLA-E*01:03 und HLA-E*01:01) und der Entstehung einer akuten Leukämie besteht. Tiefergehende Analysen bestätigten, dass die Repression von HLA-E ein sensibler und sehr dynamischer Prozess in der Entstehung einer ALL ist und HLA-E als prognostischer Marker für die frühzeitige Erkennung eines rezidivierenden Patienten prospektiv eingesetzt werden kann: alle Patienten, die nach KMT oder Chemotherapie rezidivierten zeigten eine dynamische und graduelle Herunterregulation von HLA-E. Mittels Blockierungsexperimente der NKG2A/HLA-E Interaktion war es möglich, NK-Zellen, die exklusiv den Rezeptor NKG2A tragen, erfolgreich zu stimulieren. Die Antikörper vermittelte HLA-E Blockade auf den Blasten der ALL Patienten führte zu einer signifikant erhöhten NK-Zell Degranulation, was die Schlussfolgerung zulässt, dass der leukämische Blast die HLA-E Oberflächenexpression zwar auf ein niedriges, aber von der NK-Zelle toleriertes Level herunterreguliert und so der NK-Zell Lyse, aber auch der Lyse durch HLA-E spezifische, zytotoxische T-Zellen entgeht. Ein weiterer Fokus der Arbeit lag auf der phänotypischen Charakterisierung der autologen NK-Zellen, um mögliche Funktionsdefizite zu erkennen und therapeutische Möglichkeiten zu etablieren, diese Funktionsdefizite aufzuheben. Funktionale NK-Zell Defekte könnten eine Erklärung für die Resistenz pädiatrischer ALL-Blasten sein. Die Analyse der Moleküle CD16, Perforin, Granzym B, NKp30 und NKp46 ergab eine signifikante Reduktion auf den NK-Zellen der ALL-Patienten, welche mit einer schlechteren Zytotoxizität korrelierten. Um diese Funktionsdefizite aufzuheben, folgte die Stimulation autologer aber auch allogener ALL NK-Zellen über zwei vollständig humanisierte Antikörperkonstrukte: CD16xCD33 (BiKE) und CD16IL15CD33 (TriKE). CD33, welches ein myeloides und tumorassoziiertes Differenzierungsantigen darstellt wurde als Ziel-Molekül auf den Blasten der Leukämiepatienten verwendet. ALL-Patienten, die eine CD33 Expression aufweisen gelten als eine schwer therapierbare Risikogruppe, mit oftmals gravierendem Krankheitsverlauf. Die Analysen zeigten, dass der Einsatz der beiden therapeutischen Antikörper zu einer gesteigerten autologen aber auch allogenen NK-Zell Degranulation sowie Zytokin-Produktion führte. In dieser Arbeit wird die Expression von HLA-E erstmals als wichtiger Marker für die frühzeitige Rezidiv-Erkennung in ALL etabliert. Darüberhinaus tragen die Ergebnisse zu einem besseren Verständnis der vielseitigen tumor-escape Mechanismen pädiatrischer ALL-Blasten bei. Die hier gezeigten Ergebnisse könnten schließlich auch zur Entwicklung neuer zellulärer und Antikörper-basierter Therapiemöglichkeiten beitragen.
Lizenz:	Urheberrechtsschutz
Fachbereich / Einrichtung:	Mathematisch- Naturwissenschaftliche Fakultät
Dokument erstellt am:	12.10.2020
Dateien geändert am:	12.10.2020
Promotionsantrag am:	18.02.2020
Datum der Promotion:	21.08.2020