Die Hemmung der CD161-CLEC2D Interaktion als Immuncheckpoint-Blockade im Glioblastoma multiforme

• Antragsteller: Dr. Sascha Marx
• Fachliche Zuordnung: Molekulare und zelluläre Neurologie und Neuropathologie ; Immunologie ; Klinische Neurologie; Neurochirurgie und Neuroradiologie
• Förderung: Förderung von 2019 bis 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 419826340

Das Glioblastoma multiforme (GBM) ist der häufigste hirneigene Tumor des erwachsenen Menschen. Trotz Standardtherapie liegt das mittlere Überleben der Patienten bei nur wenig mehr als einem Jahr. Immuntherapeutische Ansätze haben bei hirneigenen Tumoren bislang nicht den gleichen Stellenwert wie bei anderen Malignomen außerhalb des zentralen Nervensystems, was vor allem am mangelnden Wissen über immunologische Vorgänge in hirneigenen Tumoren liegt. Das vorliegende Projekt soll wesentliche Lücken im Verständnis der T-Zell Funktion im GBM schließen.In vorläufigen Daten konnte über Einzelzell-RNA-Sequenzierungen das Transkriptom tumorintrinsischer T-Zellen beschrieben werden, welche einer klonalen Expansion unterlagen (T-Zellen mit identischem T-Zell-Rezeptor (TZR)). Hier zeigte sich, dass CD161 (KLRB1) in diesen T-Zellen überexprimiert ist. Der Ligand von CD161, CLEC2D, hingegen wird auf Gliomzellen überexprimiert. Die vorläufigen Daten zeigen, dass CD161 von CD4+ und CD8+ T-Zellen mit einer Effektor-Gen Expressionssignatur exprimiert wird und dass die Inaktivierung des CD161 Genlokus (KLRB1) in primären humanen T-Zellen deren Effektorfunktion in humanisierten GBM-Modellen der Maus verstärken. Bei der Interaktion von CD161 und CLEC2D handelt es sich um einen bislang nicht beschriebenen inhibitorischen Rezeptor-Liganden Komplex in der Wirkweise von tumor-intrinsischen T-Zellen.In vorliegendem Projekt soll die CD161-CLEC2D Interaktion im humanen GBM weiter untersucht werden um eine mögliche klinische Translation schnell realisieren zu können. In einem genetischen Ansatz soll das KLRB1 Gen in primären T-Zellen oder das CLEC2D Gen in GBM-Zellen inaktiviert werden. Blockierende monoklonale Antikörper, welche spezifisch für humanes CD161 und CLEC2D sind, sollen ebenfalls generiert werden um das Potential einer Antikörper-vermittelten Hemmung zu testen. In vivo Experimente werden v.a. an humanisierten Mausmodellen stattfinden, in welchen humane T-Zellen (mit GBM-spezifischen CAR oder TZR) in immundefiziente Mäuse nach stereotaktischer Implantation von GBM-Zellen in das ZNS gegeben werden. Weiterhin soll das therapeutische Potential in voll immunkompetenten Mäusen mit GBM getestet werden. Methodisch wird sich vornehmlich der Durchflusszytometrie, Immunhistochemie und Einzelzell-RNA-Sequenzierung bedient, um die funktionellen Veränderungen der T-Zell Populationen nach Hemmung des CD161-CLEC2D Mechanismus zu untersuchen. Weiterhin werden Tumorproben (Primärtumor und Tumor im Rezidivfall) im Rahmen einer klinischen Studie (personalisierte Vakzine und PD-1 Blockade) auf die CD161 Expression (und weitere inhibitorische Rezeptoren) auf T-Zellen und CLEC2D Expression (und weitere inhibitorische Liganden) auf Tumorzellen und myeloiden Zellen getestet. Es wird postuliert, dass CD161 ein wichtiger hemmender Rezeptor für tumor-intrinsische T-Zellen im GBM ist. Die Hemmung des CD161-CLEC2D Mechanismus könnte daher die T-Zell Effektorfunktion im GBM stark erhöhen.

• DFG-Verfahren: Forschungsstipendien
• Internationaler Bezug: USA
• Gastgeber: Professor Dr. Kai Wucherpfennig