Glykoprotein A repetitions predominant, ein Treg-spezifisches Molekül, bei autoimmunen Entzündungen

• Antragstellerinnen / Antragsteller: Professor Dr. Hendrik Schulze-Koops; Privatdozentin Dr. Alla Skapenko
• Fachliche Zuordnung: Rheumatologie
• Förderung: Förderung von 2016 bis 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 285936078

Die rheumatoide Arthritis (RA) ist eine chronisch-systemische entzündliche Autoimmunerkrankung. Sie ist durch funktionell inkompetente regulatorische T-Zellen (Tregs) und eine dadurch ermöglichte unkontrollierte Expansion von Effektor-T-Zellen charakterisiert. Um eine detaillierte Analyse der Mechanismen, die zu der eingeschränkten Funktion von Tregs in der RA beitragen, zu ermöglichen, haben wir in Vorarbeiten eine GeneChip-Analyse von Tregs durchgeführt und dabei das Protein glycoprotein A repetitions predominant (GARP) als neues Treg-spezifisches Molekül identifiziert. In der funktionellen Untersuchung von GARP zeigte sich eine Rolle von GARP für die Funktion von Tregs, da eine reduzierte Expression von GARP mit einer eingeschränkten Funktion von Tregs einhergeht. Von pathophysiologischem Interesse für Autoimmunerkrankungen ist die Beobachtung, dass die Expression von GARP in Tregs von Patienten mit RA eingeschränkt ist. Zusammen mit den kürzlich erhobenen Hinweisen auf einen pro-inflammatorischen Phänotyp von Tregs in der RA lässt diese Beobachtung den Schluss zu, dass GARP und seine veränderte Expression an der Pathophysiologie der RA beteiligt sind. Es ist daher von großem Interesse, die Rolle von GARP in Tregs und die molekularen Mechanismen seiner veränderten Expression bei Autoimmunerkrankungen zu untersuchen. In dem hier vorgeschlagenen Projekt wollen wir die Rolle von GARP in Tregs im Detail bestimmen. Dazu werden wir verschiedene Methoden verwenden, mit denen die Expression von GARP in Tregs modifiziert und in nicht-Tregs induziert werden kann und die so manipulierten T-Zellen auf klassische Treg-Funktionen (Proliferation, Zytokinproduktion, Blockade der Aktivität von Effektor-T-Zellen) überprüfen. Wir werden dann die Rolle von GARP im Hinblick auf die Stabilität des Treg-Phänotyps untersuchen. Dazu werden wir T-Zell-Redifferenzierungsexperimente mit definierten CD4 T-Zell-Populationen (Th1-, Th2- und Th17-Zellen sowie Tregs) durchführen. Da GARP durch posttranskriptionelle Mechanismen, wie miRNAs reguliert wird, planen wir Deepsequencing-Analysen der 3´UTR des GARP bei Patienten und Kontrollen, um einen Einblick in mögliche Mechanismen der veränderten Regulation von GARP bei Patienten zu bekommen. Die Analysen werden durch eine Bestimmung der GARP-Expression und der Spiegel verschiedener miRNAs in Tregs bei klinisch gut definierten Patienten mit verschiedenen Autoimmunerkrankungen komplettiert. Letztlich wollen wir untersuchen, ob SNPs im 3`UTR des GARP zur veränderten Expression des GARP bei Patienten beitragen, indem sie die Affinität von definierten miRNAs für ihre Zielsequenzen auf dem GARP-Gen verändern oder indem sie neue miRNA-Bindungsstellen in die 3´UTR des GARP einfügen. Zusammengefasst sind die Experimente so ausgelegt, dass sie detaillierte Einblicke in die Rolle des GARP in Tregs, die Mechanismen seiner Regulation und seine Beteiligung an humanen Autoimmunerkrankungen liefern werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen