Immunevasion von DNMT3A R882-mutierten hämatopoetischen Stamm- und Vorläuferzellen in klonaler Blutbildung

• Antragsteller: Dr. Patrick Stelmach
• Fachliche Zuordnung: Hämatologie, Onkologie
• Förderung: Förderung seit 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 540450219

Hämatopoetische Stammzellen erwerben mit zunehmendem Lebensalter somatische Mutationen. Manche dieser Mutationen verleihen der Zelle einen Überlebensvorteil und resultieren in einer klonalen Expansion. Das Vorhandensein solcher Treibermutationen in Blutzellen ansonsten gesunder Individuen bezeichnet man als klonale Blutbildung (CH, clonal hematopoiesis). CH ist mit einem erhöhten Risiko für die Entwicklung einer bösartigen Erkrankung des blutbildenden Systems, vor allem myeloischer Neoplasien, assoziiert. Außerdem wurde CH mit einer Vielzahl anderer Erkrankungen wie Atherosklerose und kardiovaskulären Erkrankungen in Verbindung gebracht. Es ist unbekannt, wie diese Treibermutationen der Zelle einen Selektionsvorteil verleihen und damit die klonale Expansion fördern. DNMT3A (DNA methyltransferase 3A) ist eins der am häufigsten mutierten Gene. Bisher wurden keine spezifischen Expressionsmuster von Oberflächenproteinen identifiziert, um diese mutierten Zellen anzureichern. Da die Größe dieser Klone häufig sehr gering ist (Allelfrequenzen zwischen 1-10%), sind die mutierten Zellen im Vergleich zur Fülle der gesunden Wildtyp-Blutzellen sehr selten. Diese Tatsache erschwert die Charakterisierung dieser klonalen Zellpopulationen. In Vorarbeiten haben wir mithilfe innovativer Einzelzellsequenzierungsmethoden Stammzellpräparate (G-CSF-mobilisiertes peripheres Blut) von Patienten mit Multiplem Myelom untersucht, in denen CH-spezifische Mutationen nachgewiesen wurden. Die Daten zeigen, dass DNMT3A R882-mutierte hämatopoetische Stamm- und Vorläuferzellen durch eine geringe Expression von HLA-DR charakterisiert sind. Diese Beobachtung kann theoretisch einen Mechanismus zur Immunevasion darstellen, der möglicherweise das T-Zell-Kompartiment in diesen Patienten verändert. Ausgehend von dieser deskriptiven Beobachtung, werden die zugrundeliegenden Mechanismen umfassend sowohl in FACS-sortierten DNMT3A R882-mutierten primären Patientenproben als auch in Modellsystemen für klonale Blutbildung (in CRISPR/Cas9-generierten mutierten Stammzellen und in PDX-Modellen) eingehend untersucht. Darüber hinaus wird sowohl in den primären Patientenproben, als auch in den PDX-Modellen, ein besonderer Schwerpunkt auf das T-Zell-Kompartiment gelegt. Das Ziel ist es zu verstehen, ob und wie diese geringere Expression von HLA-DR zu einem Überlebensvorteil der mutierten Zellen führen kann und welche Zelltypen primär betroffen sind. Schließlich ist es das Ziel, zu untersuchen wie CH-mutierte hämatopoetische Stammzellen durch die Mutation einen Überlebensvorteil erlangen und wie diese Treibermutationen verschiedene Vorläuferzelltypen beeinflussen. Diese Untersuchungen sollen eine Grundlage dafür bilden, um schließlich spezifische Oberflächenexpressionsmuster zu identifizieren, die es ermöglichen diese kleinen klonalen Populationen anzureichern. Dies hätte nicht nur experimentell, sondern auch diagnostisch und therapeutisch einen hohen Stellenwert.

• DFG-Verfahren: WBP Stelle