Inflammatorische Prozesse in der Entwicklung des Cholangiokarzinoms bei Primär Sklerosierender Cholangitis – Spielen T Zellen eine Rolle?

• Antragsteller: Professor Dr. Nicola Gagliani, Ph.D.
• Fachliche Zuordnung: Gastroenterologie
• Förderung: Förderung von 2019 bis 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 278045702

Extrahepatische Cholangiokarzinome sind die gefürchtetste Komorbidität der primär sklerosierenden Cholangitis. Die Prognose ist sehr schlecht und die Pathogenese bislang unbekannt. Es gibt jedoch Beweise, dass das Immunsystem und die Mikrobiota zur Förderung der Erkrankung beitragen. Eine mögliche Voraussetzung der Karzinogenese beim PSC-assoziierten Cholangiokarzinom (PSC-CCA), ist die Assoziation von chronisch-biliärer Entzündung mit biliärer Metaplasie und Dysplasie, die typisch für die PSC ist. Außerdem wurden Unterschiede in der Komposition der Mikrobiota bei PSC Patienten gezeigt. Weiterhin wurde der Einfluss der Mikrobiota auf die T Zell Funktion - welche durch Sekretion von Zytokinen und Expression von co-inhibitorischen Rezeptoren bestimmt wird - bei der Karzinogenese impliziert. Basierend auf diesen Daten vermuten wir, dass die PSC-spezifische Mikrobiota die pro-kanzerogene Funktion der T Zellen begünstigt, was schließlich zur Tumorentstehung bei PSC Patienten führt. Das erste Ziel unserer Studie ist, den funktionellen Phänotypen der humanen tumor-infiltrierenden T Zellen in PSC-CCA, mithilfe von Einzelzell-RNA/TCR Sequenzierung in Kombination mit zellulärem Indexen von Transkriptom und Epitopen durch Sequenzierung (CITE-seq) und RNA-Sequenzierung (total-seq) des Gesamtgewebes, zu definieren. Die Ergebnisse werden uns erlauben, neue Zellpopulationen und deren Verhältnis zueinander und dessen pro- oder anti-kanzerogenem funktionellen Phänotypen zu identifizieren. Zusätzlich können durch die Bestimmung des co-inhibitorischen Rezeptorprofils dieser Populationen, zukünftig ad hoc Immuntherapien (wie z.B. anti-PD-1) für die Patienten entwickeln werden. Schließlich werden wir die potenzielle Interaktion zwischen den T Zellen und dem Gewebe durch das Zusammenbringen von differenziell exprimierten Genen mit Expressionsmustern von bekannten Interaktionspartnern (z.B. Zytokin-Rezeptorpaare) in dem umgebenden Gewebe erschließen.Das zweite Ziel ist die Identifikation der krankheitsspezifischen Mikrobiota, welche die Immunantwort der T Zellen gestaltet. Hierfür werden die fäkale und die biliäre Mikrobiota von Patienten mit PSC-CCA sequenziert und hiernach die Mikrobiota – T Zellinteraktion durch Übertragung der humanen Mikrobiota in keimfreien Mäuse getestet. Das dritte Ziel ist die Entwicklung eines spezifischen Mausmodells, welches sowohl einen PSC-Phänotypen aufweist, als auch extrahepatische CCA entwickelt. Dieses Modell wird mithilfe der Bile Duct Injection-Technik in Mdr2-/- Mäusen generiert, um kanzerogene Substanzen direkt in das Gallengangssystem einzubringen. Außerdem entwickeln wir ein transgenes Mausmodell mit einer Überexpression von Kras und Deletion des Tumorsuppressors Pten in Cholangiozyten.Zusammenfassend werden die Ergebnisse dieses Projekts sowohl zum Verständnis der Pathogenese des PSC-CCA beitragen, als auch immunologische Mechanismen aufdecken und die klinische Translation potenzieller therapeutischer Targets ermöglichen.

• DFG-Verfahren: Klinische Forschungsgruppen
• Teilprojekt zu: KFO 306: Primär Sklerosierende Cholangitis