Modulation der Funktion regulatorischer T-Zellen durch einen CD25 spezifischen CAR oder durch einen synthetischen IL-2 Rezeptor: Ein Weg zur zellulären Therapie von Autoimmunerkrankungen

URN zum Zitieren dieses Dokuments:: urn:nbn:de:bvb:355-epub-549646
DOI zum Zitieren dieses Dokuments:: 10.5283/epub.54964

Kaljanac, Marcell

Lizenz: Creative Commons Namensnennung 4.0 International
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(17MB)

Veröffentlichungsdatum dieses Volltextes: 11 Nov 2024 06:51

Details

Dokumentenart:	Hochschulschrift der Universität Regensburg (Dissertation)
Open Access Art:	Primärpublikation
Datum:	11 November 2024
Begutachter (Erstgutachter):	Prof. Dr. Philipp Beckhove und Prof. Dr. Hinrich Abken und Prof. Dr. Frank Sprenger
Tag der Prüfung:	30 Oktober 2023
Institutionen:	Medizin > Zentren des Universitätsklinikums Regensburg > Regensburger Centrum für Interventionelle Immunologie (RCI)
Stichwörter / Keywords:	Chimeric Antigen Receptors, CAR T cells, Synthetic Receptors, Switch Receptors Inflammation Autoimmunity
Dewey-Dezimal-Klassifikation:	500 Naturwissenschaften und Mathematik > 570 Biowissenschaften, Biologie 600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften > 610 Medizin
Status:	Veröffentlicht
Begutachtet:	Ja, diese Version wurde begutachtet
An der Universität Regensburg entstanden:	Ja
Dokumenten-ID:	54964

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Zusammenfassung (Deutsch)

Zusammenfassung (Deutsch)

In der vorliegenden Arbeit wurden regulatorische T Zellen mit einem CAR, synthetischen Zytokin- Molekülen oder Rezeptoren ausgestattet. Das Ziel dabei ist eine Aktivierung, ein Proliferations und ein Überlebenssignal selektiv am Ort der Inflammation zu induzieren. Als murines Krankheitsmodell wurde dafür die Experimentelle Akute Enzephalomyelitis (EAE) gewählt.
Der murine CD25 CAR wird in murinen Treg Zellen stabil exprimiert und ist funktional aktiv. CD25 CAR Tregs sind CAR abhängig aktivierbar und zeigen suppressive Kapazität gelichermaßen wie nicht- modifizierte Tregs. Auf CD25 CAR Treg Zellen ist CD25 nicht mehr nachweisbar. Treg Zellen mit CD25 CAR weisen eine Blockade der IL-2 Signalkaskade auf, was zu verringerter Phosphorylierung von STAT5, reduzierter Proliferation und Viabilität führt. Gleichzeitig blieb die FoxP3 Expression erhalten. Im Modell der EAE- Prophylaxe wird die Injektion einer Therapie vor Krankheitsbeginn durchgeführt. Ziel ist es einen verzögerten Krankheitsbeginn und einen milderen Verlauf der Krankheit zu erreichen. Die CD25 CAR Treg therapierte Gruppe zeigt eine signifikant verringerte Infiltration von CD4 und CD8 Lymphozyten in das Rückenmark, jedoch führt dies nicht zum verzögerten Krankheitsbeginn oder zum milderen Krankheitsverlauf.
Des Weiteren wurden, drei verschiedene Membran gebundene IL-2 (mbIL-2) Konstrukte synthetisiert, auf humanen regulatorischen T Zellen exprimiert und auf ihre biologische Aktivität getestet und untereinander verglichen. Zum anderen wurde ein spezifisch induzierbarer divalenter „Switch Rezeptor“ (dSWR) konstruiert. Der dSWR besteht aus einem extrazellulären, Liganden- bindenden Anteil und intrazellulär aus den Signalketten des IL-2 Rezeptors, CD122 und CD132. Ziel ist es nach Gabe des Liganden ein IL-2 Signal zu induzieren. Der synthetische Rezeptor wird stabil auf humanen Treg Zellen exprimiert und sind biologisch funktional. Die mbIL-2 Konstrukte induzieren konstitutive STAT5 Phosphorylierung und damit einhergehende Proliferation unter IL-2 limitierenden Bedingungen. Die Viabilität und der Phänotyp blieben unter IL-2 limitierenden Kulturbedingungen erhalten und Proliferation induziert. Der dSWR ist durch seinen Liganden spezifisch induzierbar und zeigt die Phosphorylierung von STAT5 und damit einhergehende Proliferation unter IL-2 limitierenden Bedingungen. Mit dieser Arbeit werden mögliche Wege zu einer Therapie von Autoimmunkrankheiten, mit modifizierten regulatorischen T Zellen elaboriert.

Übersetzung der Zusammenfassung (Englisch)

In the present work, an attempt is made to modify regulatory T cells with a CAR, synthetic cytokine molecules or receptors. The aim is to induce activation, proliferation, and survival signals, selectively at the site of inflammation. Experimental Acute Encephalomyelitis (EAE) was chosen as the murine disease model for this purpose.
The murine CD25 CAR is stably expressed in murine Treg cells and is functionally active. CD25 CAR Tregs are activated by the CAR and exhibit suppressive capacity to the same extent as non- modified Tregs. CD25 is not detectable on CD25 CAR Treg cells. Treg cells with CD25 CAR undergo a blockade of the IL-2 signaling cascade, resulting in decreased phosphorylation of STAT5, reduced proliferation and viability. At the same time, FoxP3 expression was preserved. In the model of EAE prophylaxis, injection of therapy is performed before disease onset. The goal is to achieve delayed disease onset and a milder course of the disease. The CD25 CAR Treg treated group shows significantly reduced infiltration of CD4 and CD8 lymphocytes into the spinal cord, but this does not lead to delayed disease onset or milder disease course.
Furthermore, three different membrane-bound IL-2 (mbIL-2) constructs were synthesized, expressed on human regulatory T cells, tested for their biological activity, and compared with each other. Second, a divalent specific inducible "switch receptor" (dSWR) was synthesized. The dSWR consists of an extracellular, ligand-binding part and intracellularly of the signal chains from the IL-2 receptor, CD122 and CD132. The goal is to induce IL-2 signaling after administration of the ligand. The synthetic receptor is stably expressed on human Treg cells and is biologically functional. The mbIL-2 constructs induce constitutive STAT5 phosphorylation and concomitant proliferation under IL-2 limiting conditions. Viability and phenotype were maintained, and proliferation induced under IL-2 limiting culture conditions. The dSWR is specifically inducible by its ligand and shows phosphorylation of STAT5 and concomitant proliferation under IL-2 limiting conditions. This work elaborates possible routes to a therapy of autoimmune diseases with modified regulatory T cells.

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