Verteilung und antivirale Funktion dendritischer Zellen in verschiedenen menschlichen Geweben
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Während meines Postdoc-Aufenthalts im Labor von Boris Reizis an der NYU Langone in NYC arbeitete ich an der Verteilung von myeloischen Zellen, mit einem Schwerpunkt auf dendritischen Zellen, im Gewebe von gesunden Mäusen und Menschen. Ein wesentlicher Teil meines Projekts war die Entwicklung von Multiplex Imaging Panels, um alle dafür relevanten Zelltypen im menschlichen Körper darzustellen, wobei der Fokus auf plasmacytoiden und konventionellen dendritischen Zellen – im Rahmen der Kooperation mit dem Human Immunology Project Consortium (HIPC) – lag. Wir konnten Veränderungen in der Nische der dendritischen Zellen über verschiedene Altersgruppen hinweg untersuchen, indem wir Lymphknoten und Milzproben von gesunden Organspendern unterschiedlicher Altersgruppen analysierten. Die dendritischen Zellen befanden sich hauptsächlich in den interfollikulären T- Zell-Bereichen, jedoch wurden mit zunehmendem Alter sowie im Rahmen von Begleiterkrankungen (z.B. Übergewicht) Veränderungen in der Zusammensetzung der angrenzenden Zellen festgestellt. Wir verglichen diese Verteilungen auch mit verschiedenen entzündlichen, gutartigen Erkrankungen, z.B. der Castleman-Krankheit, und konnten hier Bewegungen der dendritischen Zellen in neue Nischen feststellen. Um eine gründliche Analyse der Gewebe-Datensätze zu gewährleisten, entwickelten wir eine rechnergestützte Pipeline für die Analyse der Multiplex-Imaging-Datensets, die wir auch als webbasierte Ressource (phenoptics) implementierten. Zur Nutzung dieses Systems muss lediglich eine geeignete Bilddatei (qptiff) mit einer dazugehörigen Segmentierungsdatei hochgeladen werden. Im Anschluss können dann verschiedene Module für Dimensionsreduktion (UMAP), Cluster-Bildung, Zelltyp-Identifikation – und nach visueller Bestätigung der Ergebnisse und etwaiger Anpassung – und Interaktionsanalysen mittels paarweiser Log-Odds-Analyse, Inzidenz-Wahrscheinlichkeits-Diagrammen und paarweise Korrelations-Funktion (PCF) genutzt werden. Phenoptics wurde verwendet, um die Verteilung der Hauptzelltypen und deren Dynamik in der Initialphase (0 bis 15 Stunden) einer viralen Fußsohleninfektion bei Mäusen zu analysieren. In dem Haut-drainierenden poplitealen Lymphknoten konnten wir einen raschen massiven Zustrom von Monozyten sowie Neutrophilen Granulozyten detektieren, aber auch transiente Interaktionen von mit VSV- infizierten subkapsulären Makrophagen mit plasmacytoiden dendritischen Zellen identifizieren. Als Nebenprojekt innerhalb meiner HIPC-Zusammenarbeit untersuchte ich zusätzlich Immunzellen im Pankreasgewebe, indem ich eine Reihe von Organspender-Proben analysieren konnte. Hierbei stellten wir Unterschiede in den Makrophagen-Subtypen, der Zell- Dichte von T-Zellen, sowie der Proliferationsrate der Inselzellen bei verschiedenen Spendergruppen – schlanke, fettleibige, sowie an Diabetes mellitus Typ II-Erkrankte – fest.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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Putting the Pieces on the Board: Mapping SLE Nephritis Biopsies from the Accelerating Medicines Project Using High-Density Immunofluorescence Imaging.. Meeting: ACR Convergence 2021
Craig Smuda, Anna Eichinger, Robert Clancy, Jill Buyon & Boris Reizis
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Comprehensive characterization of human dendritic cell composition and function, specifically as it relates to immune responses to infection and vaccination – Aim 2: Spatial distribution and functional states of DCs in human tissues. Talk HIPC Meeting November 2022 at Columbia University (Human Immunology Project Subgroup Meeting; NIH U19-AI128949-05)
Anna Eichinger
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Cutting Edge: TLR2 Signaling in B Cells Promotes Autoreactivity to DNA via IL-6 Secretion. The Journal of Immunology, 211(10), 1475-1480.
Soni, Chetna; Makita, Sohei; Eichinger, Anna; Serpas, Lee; Sisirak, Vanja & Reizis, Boris
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Hematoxylin and Eosin staining of PhenoCycler® Fusion flow cell slides. Journal of Histotechnology, 46(4), 203-206.
Shiomi, Tomoe; Eichinger, Anna & Chiriboga, Luis
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Single cell multi-omics reveals unique populations, cell interactions and signaling pathways that underlie Kikuchi-Fujimoto disease. Meeting: USCAP New Orleans, 2023
Vinodh Pillai, David Smith, Anna Eichinger, … & Boris Reizis
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A pipeline for spatial analysis of dendritic cell neighborhoods in human lymph node.. Poster at General Human Immunology Project Meeting 2024
Eichinger Anna, Weisberg Stuart, … Farber Donna & Boris Reizis
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Obesity promotes an immunogenic landscape of macrophage T cell interaction in human pancreas. Meeting: Immunology2024TM Chicago. Abstract number 1206-5491
Kranthi Tanagala, Alexey Koshkin, Aoife Young, Anna Eichinger, …, Boris Reizis, Donna Farber & Stuart Weisberg
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Spatial immune profiling in human pancreas reveals pathological correlates of disease risk. Meeting ACLPS Laboratory Medicine 2024
Stuart Weisberg, Anna Eichinger, …, Boris Reizis & Donna Farber
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Spatial and single cell mapping of castleman disease reveals key stromal cell types and cytokine pathways. Nature Communications, 16(1).
Smith, David; Eichinger, Anna; Fennell, Éanna; Xu-Monette, Zijun Y.; Rech, Andrew; Wang, Julia; Esteva, Eduardo; Seyedian, Arta; Yang, Xiaoxu; Zhang, Mei; Martinez, Dan; Tan, Kai; Luo, Minjie; Young, Katherine J.; Murray, Paul G.; Park, Christopher; Reizis, Boris & Pillai, Vinodh
