Immunologische und genetische Analyse um die Pathogenese von primärer selektiver IgM-Immundefizienz (sIgMID) zu verstehen

• Antragstellerin: Dr. Anna B. Stittrich
• Fachliche Zuordnung: Immunologie ; Humangenetik
• Förderung: Förderung von 2018 bis 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 397650460

Patienten mit primärer selektiver Immunglobulin (Ig) M-Immundefizienz (sIgMID) weisen einen isolierten IgM-Mangel im Serum auf und leiden häufig unter rezidivierenden Infekten, welche schwerwiegend und sogar lebensbedrohend sein können. Typisch sind dabei Infekte der Atemwege, der Harnwege und des Gastrointestinaltraktes. Im Erwachsenenalter entwickeln einige Patienten Autoimmunerkrankungen. Es ist unklar, wie ein IgM-Mangel diese Symptome hervorruft. Vorangegangene Studien deuten darauf hin, dass B Zell-intrinsische Defekte und eine fehlerhafte T Zell-Funktion eine Rolle bei sIgMID spielen könnten. Auch genetische Anomalien wurden beschrieben, aber die Pathogenese von sIgMID bleibt unverstanden.Ich vermute, dass sIgMID eine heterogene Krankheit ist und dass eine Stratifizierung entscheidend ist, um die Pathogenese zu verstehen. Zum ersten Mal wollen wir daher eine große Kohorte von ~50 sIgMID Patienten untersuchen, mit dem Ziel die Krankheit mittels umfassender Analyse der immunologischen und genetischen Defekte zu stratifizieren. Diese Studie hat folgende Ziele:(1) Wir wollen eine umfassende immunologische Phänotypisierung der sIgMID Patienten vornehmen, welche sowohl die Analyse der Verteilung der T und B Zell-Subpopulationen, die Charakterisierung der B Zell-Subpopulationen hinsichtlich Aktivierungsstatus, Überleben, Apoptose, Reifung und Migration, die Analyse der IgM Expression, als auch eine in vitro Stimulation einschließlich Kreuz-Stimulation mit Patienten-B Zellen und gesunden Kontroll-T Zellen und vice versa, umfasst. (2) Wir wollen eine Gesamtexom-Sequenzierung (beziehungsweise in einigen Patienten auch eine Gesamtgenom-Sequenzierung) in den sIgMID Patienten und unbetroffenen Familienmitgliedern durchführen, um Einzelnukleotid-Varianten und/oder Kopienzahlvarianten zu identifizieren, welche sIgMID verursachen oder dazu prädisponieren. Für diese Analyse sollen die Patienten anhand der Subtypen gruppiert werden, welche sich in Ziel (1) ergeben. (3) Um die neu gefundenen Kandidaten-Varianten zu validieren und ihre biologische Auswirkung zu untersuchen, wollen wir lymphoblastoide Zelllinien (LCLs) aus den Patienten-B Zellen generieren und die Varianten mittels CRISPR/Cas9-Geneditierung zurück zur Referenz-Sequenz korrigieren. Dann werden wir die ursprünglichen mit den korrigierten LCLs hinsichtlich ihrer Fähigkeit zu expandieren und IgM zu produzieren vergleichen. Die Ergebnisse dieser Studie werden es ermöglichen, Unterschiede im klinischen Phänotyp von sIgMID bestimmten immunologischen Defekten und/oder Genvarianten zuordnen zu können. Eine solche Stratifizierung erleichtert die Diagnose und kann die Therapie verbessern. Darüber hinaus sehe ich sIgMID als eine Modellkrankheit, deren Verständnis nicht nur Licht auf weitere Immundefizienzen werfen kann, sondern auch Erkenntnisse zu grundlegenden Immunmechanismen liefern kann, wie z.B. der Regulation der Ig-Produktion, der T Zell - B Zell Interaktion und der B Zell-Differenzierung.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen