Die Rolle der Interleukin-15/Makrophagen Axia für die Immunantwort bei einer Leberfibrose

• Antragsteller: Professor Dr. Jan G. Hengstler, seit 6/2018
• Fachliche Zuordnung: Gastroenterologie ; Immunologie
• Förderung: Förderung von 2017 bis 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 329715688

Therapeutische Ansätze gegen Leberfibrose mit Zytokinen als Angriffspunkt konnten bisher keine Erfolge aufweisen. Der Grund dafür liegt in den unzureichenden Kenntnissen über die komplexen Entzündungsprozesse bei einer Leberfibrose. Interleukin 15 (IL-15) ist ein wirksames Zytokin mit Schlüsselfunktionen in der Physiologie von NK und NK-T Zellen. Kürzlich konnte in IL-15-RA Knockout (KO) Mäusen eine höhere Anfälligkeit für Leberfibrose dargelegt werden. Hingegen weisen unsere vorläufigen Studien eine gegenläufige Antwort von IL-15 KO Mäusen auf, welche im Gegensatz zu Wildtyp Mäusen weniger fibrotisches Gewebe zeigen. Dieser Widerspruch könnte auf kongenitale Defekte in den IL-15 und IL-15RA konstitutiven KO Mäusen zurückzuführen sein. Jedoch unterstützen weitere vorläufige Ergebnisse die pro-fibrotische Rolle von IL-15. Beispielsweise konnte von uns eine starke Induktion von pro-fibrotischen Zytokinen durch IL-15 in primären Makrophagen beobachtet werden, und die Induktion von IL-15 in fibrotischen und zirrhotischen Lebern von Mäusen und Menschen feststellen. Diese vorläufigen Ergebnisse deuten stark darauf hin, dass IL-15 den Vorgang der Fibrose durch die Induktion eines pro-fibrotischen Phänotyps in Makrophagen fördert. Für die Aufklärung der Rolle der IL-15/Makrophagen Axia bei Leberfibrose wird ein tiefgehendes Verständnis der Entzündungsprozesse während einer Fibrose benötigt. Diese umfasst eine Etablierung experimenteller in vivo Bedingungen, bei denen eine Deletion von IL-15 oder IL-15RA erzielt wird, ohne das homöostatische Milieu der Leberleukozyten zu verändern. Um diese Ziele zu erreichen, werden folgende Ansätze verfolgt: als Erstes die Identifikation der Hauptquelle von IL-15 mittels IL-15-CFP Reportermäusen, sowie die Etablierung von Korrelationen zwischen der IL-15 Expression und der inflammatorischen Mikroumgebung bei Leberfibrose in chronischen Lebererkrankungen in Maus und Mensch; zweitens die Analyse des Schweregrades der Leberfibrose nach Tamoxifen-kontrollierter, Cre-abhängiger Deletion von IL-15 oder IL-15RA in adulten Mäusen; drittens sollen Transkriptomanalysen von Hepatozyten, Sternzellen, Makrophagen, NK- und NKT-Zellen aus fibrotischen Lebern von Kontrollmäusen und Mäusen mit, IL-15- und IL-15RA Deletionen durchgeführt werden; als Letztes soll Multi-Photonen-Intravitalmikroskopie für die funktionelle in vivo Analyse von Makrophagen, NK- und NKT-Zellen (z.B. Motilität, Zytotoxizität bei Myofibroblasten) verwendet werden. Hierbei wird ein adoptiver Zelltransfer von Fluoreszenz-gelabelten Zellen in das fibrotische Mausgewebe (Kontrolle und IL-15- oder IL-15RA-Deletion) durchgeführt. Zusätzlich, werden in vitro Co-Kultur-Systeme von Makrophagen, NK-/NKT-Zellen und Sternzellen verwenden, um Schlüsselfaktoren zu identifizieren, welche die pro-fibrotischen Effekte von IL-15 vermitteln. Unser Projekt soll die Rolle und die Mechanismen von IL-15 in der Immunantwort bei Leberfibrose offenlegen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Ehemaliger Antragsteller: Dr. Patricio Godoy, bis 5/2018