Einfluss des humanen Zytomegalievirus auf Leukämiezellen und ihre Immunkontrolle durch HLA-DPB1 spezifische alloreaktive Spender-T-Zellen nach hämatopoetischer Stammzelltransplantation

• Antragstellerinnen / Antragsteller: Professorin Dr. Katharina Fleischhauer; Professor Dr. Mirko Trilling
• Fachliche Zuordnung: Hämatologie, Onkologie ; Virologie
• Förderung: Förderung von 2019 bis 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 423291167

Das humane Zytomegalievirus (HCMV) ist ein prototypisches -Herpesvirus mit hoher klinischer Relevanz, insbesondere für immungeschwächte Patienten nach allogener hämatopoetischer Stammzelltransplantation (HSZT) als Therapie gegen Leukämien. Die HCMV-Reaktivierung hat einen großen Einfluss auf die Immunrekonstitution des Patienten nach der Transplantation, sowie auf das Risiko des Krankheitsrückfalls und der Transplantat-gegen-Wirt Erkrankung (GvHD). Das vorliegende Projekt wird durch die synergistischen Beiträge der beiden PIs mit ausgewiesener Expertise im Bereich der Immunbiologie der HSZT bzw. des HCMV ermöglicht und hat das Ziel, diese klinischen Beobachtungen durch Untersuchung dreier nicht-exklusiver Hypothesen mechanistisch zu analysieren: 1) Heterologe Immunität vermittelt durch HCMV-spezifische CD4+ T-Zell-Rezeptoren (TCR) mit Kreuzreaktivität für unverträgliche HLA-DPB1-Alloantigene des Patienten (vornehmlich PI Fleischhauer). Hierzu werden unabhängige HCMV-spezifische und HLA-DPB1 alloreaktive CD4+ T-Zell-Kulturen von HLA-DPB1 unverträglichen HSZT-Spendern für Leukämie-Patienten am UK-Essen gewonnen und die jeweiligen TCR CDR3-Regionen mittels sog. next generation sequencing bestimmt. TCR mit identischer CDR3-Region in beiden T-Zell-Kulturen sind ein Hinweis für heterologe Immunität und werden anschließend longitudinal im Patienten nach der Transplantation verfolgt und bezüglich einer Assoziation mit GvHD und/oder Leukämierückfall untersucht. 2) Charakterisierung HCMV-kodifizierter Proteine, welche die Immunogenität von allogenem HLA-DPB1 beeinflussen (PI Fleischhauer und Trilling gemeinsam). Hierfür wird eine Expressionsbank der kanonischen HCMV-Proteine einzeln in Modell-Zelllinien transfiziert, die einzelne HLA-DPB1-Antigene selektiv exprimieren. Der Einfluss der viralen Gene auf die Erkennung durch HLA-DPB1 alloreaktive CD4+ T-Zellen wird anschließend quantitativ bestimmt. Die identifizierten Gene werden hinsichtlich ihrer Auswirkungen auf die HLA-DPB1-Expression und Prozessierung untersucht, sowohl nach ektoper Expression als auch im Kontext einer HCMV-Infektion. 3) Zelluläre und virale Auslöser der HCMV-vermittelten Hemmung der Proliferation leukämischer Zellen (vornehmlich PI Trilling). In diesem Teil sollen die ursächlichen Faktoren eines beobachteten ausgeprägten anti-proliferativen Effekts von inaktivierten HCMV-Partikeln auf Akute Myeloische Leukämie (AML)-Zellen identifiziert und charakterisiert werden. Hierzu wird mittels einer breiten Palette von biochemischen und immunologischen Testsystemen die Hypothese geprüft ob HCMV nach Kontakt mit AML-Zellen eine suizidale angeborene Immunantwort induziert, und die hierfür verantwortlichen Faktoren identifiziert. Die insgesamt von diesem Projekt erwarteten innovativen Daten zur Immunbiologie der T-Zell-Alloreaktivität, des HCMV-Virus und der Leukämie haben das Potential zur klinischen Translation in der zellulären Therapie von bösartigen Bluterkrankungen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen