The role of Death Receptor 3 signaling in human regulatory T cells
Immunology
Final Report Abstract
Death Receptor 3 (DR3) gehört zur Familie der Tumor-Nekrose-Faktor (TNF) Rezeptoren. Die Signaltransduktion aller TNF-Rezeptoren beginnt mit der Aktivierung durch den zugehörigen Liganden, welcher als lösliche oder membranständige Form auftreten kann. Da sich die beiden Formen deutlich in der Effizienz der Rezeptoraktivierung unterscheiden können, wurde im ersten Projektabschnitt die Aktivierbarkeit von DR3 durch seinen Liganden TL1A charakterisiert. Hierbei konnte gezeigt werden, dass (1) lösliches TL1A ausreichend ist um DR3 vollständig zu aktivieren, (2) DR3-vermittelte zytotoxische Effekte direkt mit der Aktivierung des Rezeptors verknüpft sind, (3) die Affinität der TL1A-DR3 Bindung größenordnungsmäßig vergleichbar mit anderen TNF-Rezeptor-Ligand Systemen ist, (4) DR3 Aktivierung zu einer Internalisierung des Rezeptors führt und (5) durch Inhibition anti-apoptotisch wirksamer Proteine die DR3 vermittelte Apoptoseinduktion gesteigert wird. Die Signaltransduktion von DR3 auf humanen Tregs war zu Beginn des Projekts nicht untersucht und stellte ein wichtiges Ziel dar. In den durchgeführten Experimenten konnte nachgewiesen werden, dass DR3 (1) auf der Oberfläche humaner Tregs exprimiert wird, (2) pro-inflammatorische Signalwege aktiviert (wie z.B. NFκB, p38 und ERK) und (3) die Treg Proliferation steigert ohne deren suppressive Kapazität zu verringern. Tregs exprimieren neben DR3 auch weitere Rezeptor-Ligand-Systeme der TNF Familie, sodass es zu komplexen Interaktionen zwischen diesen kommen kann (‚receptor crosstalk‘). Um das Zusammenspiel von gleichzeitig oder sequentiell aktivierten TNF-Rezeptor-Ligand-Systemen mit der TL1A-DR3 Signalachse zu untersuchen, wurden lösliche Formen von Liganden der TNF Familie in 293T Zellen produziert, aufgereinigt und auf Bioaktivität überprüft. Anschließend wurden die nach TNF-Rezeptor Stimulation von Tregs freigesetzten Zyto- und Chemokine in Multiplex Assays vermessen. Beim Sekretionsprofil nach TL1A Stimulation fanden sich Hinweise auf einen crosstalk mit dem T-Zellrezeptor. In Bezug auf die DR3-vermittelte Aktivierung pro-inflammatorischer Signalwege konnte kein crosstalk mit anderen Rezeptoren der TNF Familie nachgewiesen werden, ebenso wenig eine veränderte qualitative Änderung der zellulären Signalantwort von Inflammation zu Apoptose. Bei der Bearbeitung des Projekts zeigte sich in mitgeführten Kontrollexperimenten überraschend eine DR3-assoziierte Form von regulierter Nekrose (‚Nekroptose‘), somit wurde DR3 erstmals als Nekroptose- Induktor identifiziert.
Publications
- Soluble TL1A is sufficient for activation of Death Receptor 3. FEBS J. 2016; 283(2):323-36
Bittner S, Knoll G, Füllsack S, Kurz M, Wajant H and Ehrenschwender M
(See online at https://doi.org/10.1111/febs.13576) - Death receptor 3 mediates necroptotic cell death. Cell Mol Life Sci. 2017;74(3):543-554
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(See online at https://doi.org/10.1007/s00018-016-2355-2) - Death receptor 3 signaling enhances proliferation of human regulatory T cells. FEBS Lett. 2017;591(8):1187-1195
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(See online at https://doi.org/10.1002/1873-3468.12632) - Multifaceted death receptor 3 signalingpromoting survival and triggering death. FEBS Lett. 2017 Sep;591(17):2543-2555
Bittner S and Ehrenschwender M
(See online at https://doi.org/10.1002/1873-3468.12747)
