miRNA-Signaturen in Blutzellen von Lungentumorpatienten unter besonderer Berücksichtigung verschiedener Blutzellfraktionen

• Antragstellerin: Dr. Petra Leidinger
• Fachliche Zuordnung: Humangenetik
• Förderung: Förderung von 2010 bis 2015
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 192523625

Im Rahmen meines ersten DFG-Antrages konnte ich am Beispiel des Lungenkarzinoms u.a. zeigen, dass Zellen mit gemeinsamen Vorläufern (myeloide bzw. lymphoide Zellen) und Zellen des angeborenen bzw. adaptiven Immunsystems jeweils Ähnlichkeiten ihrer miRNA-Expressionsmuster aufweisen. Die miRNA-Profile der einzelnen von mir untersuchten fünf verschiedenen Leukozyten-Subpopulationen (T-Zellen, B-Zellen, NK-Zellen, eosinophile und neutrophile Graunulozyten, Monozyten) heben sich aber deutlich von den Profilen des Vollblutes ab und letztere lassen sich somit auch nicht eindeutig auf eine der Leukozyten-Subpopulationen zurückführen. Es ist deshalb davon auszugehen, dass auch andere Bestandteile des Blutes, vor allem Exosomen, das Vollblut-miRNA-Profil mit beeinflussen. Hierfür sprechen auch die jüngsten Ergebnisse anderer Arbeitsgruppen. Aufbauend auf meinen Arbeiten sollen im geplanten Projekt die miRNA-Muster der Exosomen von Lungentumorpatienten und Gesunden bestimmt werden. Die exosomalen miRNA-Profile sollen mit den miRNA-Expressionsprofilen der o.g. 5 Leukozyten-Subpopulationen und dem des Vollblutes in Bezug gesetzt werden. Diese Untersuchung soll wie in meinem Erstantrag mittels Microarrays erfolgen. Aus den Microarray-Daten soll abgeleitet werden, welche der miRNA Unterschiede des Vollblutes zwischen Patienten und Kontrollen auf Exosomen und/oder Leukozyten-Subpopulationen zurück gehen. Im Weiteren soll mittels stärker funktionell ausgerichteter Ansätze der Einfluss von Tumor-Exosomen bzw. exosomaler miRNAs auf das miRNA-Muster der Blutzellen untersucht werden. Dazu werden Leukozyten eines gesunden Spenders mit verschiedenen Lungentumorzelllinien bzw. mit isolierten Exosomen aus diesen Zelllinien kultiviert und mittels Microarray bestimmt ob und ggf. in welchem Ausmaß die miRNAs der Tumor-Exosomen das miRNome der Leukozyten beeinflussen. Außerdem soll bestimmt werden, inwieweit auch die exosomalen miRNAs der Lungentumorpatienten einen Einfluss auf das miRNome von Leukozyten eines gesunden Spenders haben. Hierzu werden Exosomen aus dem Serum von Lungentumorpatienten isoliert, mit Leukozyten Gesunder inkubiert und wiederum die miRNA-Profile der Exosomen und der Leukozyten vergleichend analysiert. Um zu untersuchen inwieweit die Exosomen bzw. das exosomale miRNome neben dem Einfluss auf die Blutzellen die Tumorentwicklung unmittelbarer beeinflussen wird ein Endothelial Tube Formation Assay zur Untersuchung der Blutgefäßbildung durchgeführt. Es sollen u.a. Exosomen aus Serum von Lungentumorpatienten und von gesunden Probanden mit Endothelzellen kultiviert werden und die Menge gebildeter Blutgefäße bestimmt werden. Die Ergebnisse des Endothelial Tube Formation Assay werden mit den exosomalen miRNome Microarray-Daten in Bezug gesetzt, um miRNAs, die maßgeblich zur Blutgefäßbildung beitragen, zu identifizieren. Mit dem geplanten Projekt soll ein Beitrag zum Verständnis der Rolle exosomaler miRNAs bei Lungenkarzinomen geleistet werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen