Rolle von Reverse Signaling über NKG2D-Liganden für Persistenz von Krebszellen

• Antragsteller: Professor Dr. Helmut Rainer Salih
• Fachliche Zuordnung: Hämatologie, Onkologie ; Immunologie
• Förderung: Förderung seit 2025
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 555977613

Experimentelle und klinische Evidenz wie Rezidive nach Remission deutet darauf hin, dass durch therapeutische Intervention oft nicht alle Tumorzellen eliminiert werden. Die verbleibende minimale Resterkrankung (MRD) ist angereichert mit sogenannten tumorinitiierenden Zellen, welche eine hohe Resistenz gegen Therapie und auch gegen Antitumorimmunität aufweisen. NKG2D ist ein aktivierender Rezeptor, der auf zytotoxischen Lymphozyten exprimiert wird und durch die Erkennung seiner verschiedenen MHC-Klasse-I-verwandten Liganden (NKG2DL), die auf malignen Zellen weit verbreitet sind, im gesunden Gewebe aber in der Regel nicht vorkommen, Antitumorimmunität stimuliert. Bemerkenswert ist, dass bei MRD die verbliebenen Tumorzellen trotz der Expression immunstimulierender NKG2DL nicht durch Antitumorimmunität eliminiert werden. Kürzlich wurde gezeigt, dass klassische MHC I-Moleküle selbst Signale weiterleiten können (reverse signaling). Aus (i) der strukturellen Verwandtschaft von NKG2DL und MHC I und (ii) der kontraintuitiven Tatsache, dass verbliebene Tumorzellen immunstimulierende NKG2DL exprimieren schlussfolgerten wir, dass NKG2DL ebenfalls Signale weiterleiten könnten, welche zu einem Überlebensvorteil der malignen Zellen führen und die immunstimulierenden Eigenschaften der NKG2DL-Expression überkompensieren. In Vorarbeiten konnten wir zeigen, dass NKG2DL tatsächlich Signale übertragen, die in Zellen der akuten myeloischen Leukämie (AML) die Freisetzung überlebensfördernder Zytokine induzieren sowie verschiedene intrazelluläre Signalwege aktivieren und Chemotherapieresistenz vermitteln. Im geplanten Projekt sollen der Einfluss der NKG2DL-Signalübertragung auf AML (Stamm-) Zellen, insbesondere in Bezug auf Therapieresistenz und Antitumorimmunität untersucht werden. Die der Signalübertragung zugrunde liegenden molekularen Mechanismen werden u.a. mit Co-Immunopräzipitation und anschließender Massenspektrometrie, RNASeq/bioinformatischer Datenanalyse sowie Kinase-Aktivierungs-Arrays mit anschließender intrazellulärer Phospho-Durchflusszytometrie und Western Blot in Gegenwart oder Abwesenheit spezifischer Inhibitoren untersucht. Regulatorische Schlüsselelemente werden weiter validiert, indem NKG2DL und/oder Signaldomänen/Adaptormoleküle mittels CRISPR-Cas9-Technologie modifiziert werden. Die Auswirkungen der NKG2DL-Signalübertragung auf AML (Stamm-) Zellen sowie deren Suszeptibilität für Chemotherapie und (Antikörper-induzierte) Antitumor-Immunität wird unter Verwendung von (CRISPR-Cas9-modifizierten) AML Zellen in verschiedenen In-vitro-Analysen und nach Xenotransplantation in immundefizienten NSG-Mäusen untersucht. Schließlich werden klinisch verfügbare small molecule Inhibitoren, die auf die identifizierten Signalmechanismen abzielen, in den In-vitro- und In-vivo-Modellen evaluiert. Ziel ist hierbei, Wirkstoffkandidaten zu identifizieren, die mittelfristig in einer klinischen Studie untersucht werden können.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen