Untersuchung der Immunzell-Rekrutierung in solide Tumore mithilfe eines Zebrafisch-Melanom-Modells

• Antragsteller: Dr. Johannes Krug
• Fachliche Zuordnung: Hämatologie, Onkologie
• Förderung: Förderung seit 2025
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 572368082

Immuntherapien sind bei der Behandlung maligner hämatologischer Erkrankungen effektiver als bei soliden Tumoren. Eine wesentliche Einschränkung für ihre Wirksamkeit ist die unzureichende Rekrutierung von Immunzellen, die das immunsuppressive Tumormikromilieu überwinden können. Unter Verwendung eines Zebrafisch-Melanom-Modells fokussiert sich mein Antrag auf die Untersuchung von Faktoren, die eine entscheidende Rolle für die Immunzellrekrutierung spielen, um letztendlich den Tumorzelltod zu induzieren. Das vorgeschlagene Projekt umfasst sechs Arbeitsschritte (WPs). WP1 konzentriert sich auf die Identifizierung von Faktoren, die mit der Immunzellinfiltration assoziiert sind. Hierfür werden Tumore, die mit dem Immunstimulans CpG ODN injiziert wurden, mittels eines Multi-Omics-Ansatzes (inkl. RNA-Seq, Lipidomik, räumliche Transkriptomik) analysiert. In WP2 werden identifizierte Faktoren mittels TEAZ (Transgen-Elektroporation in adulten Zebrafischen) oder intratumoraler Injektionen und anschließender durchflusszytometrischer Analyse hinsichtlich ihres Potenzials zur Steigerung der Immunzellinfiltration verifiziert. In WP3 werden Faktoren mit dem höchsten Rekrutierungspotenzial durch Geninaktivierung oder -überexpression getestet, um deren Einfluss auf die Tumorentstehung zu bestimmen; dies soll dazu dienen, Faktoren aufzuzeigen, die den Beginn der Tumorentstehung verhindern oder verzögern können. Zudem beinhaltet die Arbeit die Analyse von natürlichen Killerzellen (NK-Zellen). Um deren Einfluss auf Melanome zu untersuchen, werden NK-spezifische Reporterlinien mittels Knock-in eines Reporterkonstruktes generiert (WP4). Dieser Reporter ermöglicht die Visualisierung (eGFP) und zusätzlich die Ablation von NK-Zellen (NTR/Mtz-System). Da das verwendete Zebrafisch Modell die Untersuchung verschiedener Stadien der Melanomentstehung ermöglicht, soll die Rolle von NK-Zellen bei der Immunüberwachung untersucht werden (WP5). Verschiedene Melanomstadien werden auf die Anwesenheit von NK-Zellen untersucht. Die Aktivität von NK-Zellen in diesen Stadien wird mittels RNA-Seq analysiert, um deren potenzielle Inaktivierung während der Tumorentstehung zu bestimmen. Die Ablation von NK-Zellen zielt darauf ab, deren Einfluss auf die Melanomentstehung aufzuklären (WP6). Zusammenfassend soll dieser Forschungsantrag ein besseres Verständnis der Immunzellrekrutierung in solide Tumoren ermöglichen. Identifizierte Faktoren können als therapeutische Ziele dienen, um zukünftige Immuntherapien zu verbessern. Darüber hinaus zeigen NK-Zellen aufgrund ihrer zytotoxischen Aktivität großes Potenzial zur Eliminierung von Krebszellen. Die Untersuchung ihres Potenzials und der Mechanismen, die ihre Inaktivierung durch das immunsuppressive Tumormikromilieu entgegenwirken, ist entscheidend für ihren Einsatz in der Krebsbekämpfung.

• DFG-Verfahren: WBP Stipendium
• Internationaler Bezug: USA
• Gastgeber: Professor Dr. Leonard Zon