Auswirkungen von tumormetabolisch wirksamen Pharmaka auf die Effektorfunktionen von humanen CD8 T-Zellen

• Antragstellerinnen / Antragsteller: Professor Dr. Wolfgang Herr; Privatdozentin Dr. Kathrin Renner-Sattler
• Fachliche Zuordnung: Hämatologie, Onkologie
• Förderung: Förderung von 2014 bis 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 190230491

Die Hauptaufgabe des Zentralprojektes ist die Entwicklung und Anwendung neuer analytischer und bioinformatischer Methoden für die umfassende Charakterisierung des Tumor- und Immunzell- Metaboloms und Proteoms und deren Interaktionen. Das Zentralprojekt stellt quantitative Methoden für die gezielte sowie umfassende Bestimmung von Metaboliten und Proteinen unter Verwendung gekoppelter Massenspektrometrie und multidimensionaler NMR für die Projekte im Verbund zu Verfügung.In der letzten Förderperiode hat das Zentralprojekt mehr als 3800 Analysen im Rahmen der KFO durchgeführt. Auf dem Gebiet der Methodenentwicklung wurde eine quantitative Methode zur Bestimmung von Tryptophanmetaboliten mittels LC-MS/MS etabliert und ein Assay zur Bestimmung der MTAP Aktivität entwickelt. Weiterhin wurde eine LC-QTOFMS Plattform im Labor etabliert, die unter anderen in einer vergleichenden Studie zu Stoffwechselunterschieden zwischen verschiedenen humanen Tumorzelllinien und Primärzellen eingesetzt wurde.Gemeinsam mit KFO Partnern wurde die Immunmodulation durch Diclofenac in einem Mausmodell zum Gliom studiert und der Effekt von Diclofenac auf die Myc-Expression und den Glukosestoffwechsel untersucht. Zur Auswertung von NMR Daten wurde MetaboQuant entwickelt, das die akkurate Metabolitenquantifizierung in komplexen biologischen Systemen erlaubt. Ein wichtiger Aspekt in der weiteren Datenauswertung ist die Verwendung optimaler statistischer Datenauswertemethoden. Implementierte Methoden beinhalten unter anderem neuartige Clustermethoden wie z.B. 'Affinity Propagation' und auf 'Random Forests' basierende Klassifizierungsalgorithmen.Außerdem wurden moderne Methoden der NMR und MS basierten Metabolomik in zwei Übersichtsartikeln und drei Buchkapiteln besprochen.In der neuen Förderperiode ist die analytische Unterstützung der KFO Projekte weiterhin der Hauptschwerpunkt im Zentralprojekt. Es sind quantitative Methoden zur Bestimmung von Aminosäuren, Tryptophanmetaboliten, Stoffwechselprodukten aus Glykolyse/Krebszyklus, Metaboliten des Methionin- und Polyaminstoffwechsels sowie Methoden zum 'metabolic fingerprinting' mittels gekoppelten massenspektrometrischen Plattformen und der NMR etabliert. Implementierte Proteomics Techniken umfassen auch die parallele, labelfreie Quantifizierung bis zu mehrerer tausend Proteine mittels SWATH-MS.Die Methodenentwicklung in der zweiten Förderperiode wird sich mit der Lipidanalytik inklusive der Bestimmung von Arachidonsäuremetaboliten und der metabolischen Fluxanalyse unter Verwendung stabiler Isotopen markierter Glukose und Glutamin beschäftigen. Diesbezüglich werden bestehenden NMR und MS Methoden weiterentwickelt. Dies beinhaltet die Anpassung von 'high-resolution non-uniform sampling' (NUS) Methoden in Zusammenhang mit der NMR-basierten Kohlenstoff-Fluxanalyse. D-2-Hydroxyglutarsäure wird in Gliomen oder Leukämien mit Mutationen der Isozitratdehydrogenase 1 und 2 gefunden. Hierfür soll eine enantioselektive massenspektrometr

• DFG-Verfahren: Klinische Forschungsgruppen
• Teilprojekt zu: KFO 262: Der Tumormetabolismus als Modulator der Immunantwort und Tumorprogression