Regulation von Polyphosphat zur Kontrolle T-Zell-vermittelter Thrombosen

• Antragsteller: Reiner Karl Walter Mailer, Ph.D.
• Fachliche Zuordnung: Immunologie ; Anatomie und Physiologie ; Hämatologie, Onkologie ; Klinische Immunologie und Allergologie ; Toxikologie, Laboratoriumsmedizin
• Förderung: Förderung seit 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 470698011

Eine erhöhte T-Zell-Stimulation trägt zur Bildung von Autoimmunerkrankungen, chronischen Infekten und Entzündungen bei, die mit einem erhöhten Thromboserisiko verbunden sind. Die Thrombusbildung wird durch Aktivierung von Faktor XII (FXII) durch das lineare Biopolymer Polyphosphat (PolyP) initiiert. Ich konnte kürzlich zeigen, dass PolyP in Blutplättchen durch den Phosphattransporter XPR1 reguliert wird. Unser Ziel ist daher PolyP/XPR1-vermittelte Funktionen in T-Zellen und deren Einfluss auf Thrombosen aufzuklären. In vorläufigen Studien zeigte sich, dass PolyP in stimulierten CD4+ T-Zellen akkumuliert und eine Aktivierung von FXII durch T-Zell-PolyP vermittelt wird. Wir werden mithilfe von konfokaler Laser-Scanning-Mikroskopie, bildgebender Durchflusszytometrie und chromogenen Assays die subzelluläre Lokalisation und das FXII-Aktivierungspotential von PolyP aus CD4+ T-Zell-Populationen ermitteln. Zur Analyse von extra- und intrazellulären PolyP-Funktionen in T-Zellen, werden wir lösliche und membranpermeable Varianten einer rekombinanten Polyphosphatase, die spezifisch PolyP verdaut, einsetzen. Vorläufige Studien haben gezeigt, dass eine systemische T-Zell-Stimulation die Thrombusgröße in vivo stark erhöht. Wir werden den Einfluss stimulierter T-Zellen auf die Thrombusbildung in venösen Thrombosemodellen und durch Gerinnungstests detailliert bestimmen. In einem translationalen Ansatz werden wir humane Lymphomzellen und FXII-defizientes Plasma verwenden, um die FXII-abhängige Wirkung von T-Zell-PolyP bei thrombotischen Erkrankungen zu bestätigen. Des Weiteren werden wir die Regulation T-Zell-vermittelter Thrombosen durch XPR1 mithilfe unserer XPR1 Inhibitoren und einer neu generierten Mauslinie mit T-Zell-spezifischer XPR1 Defizienz untersuchen. In vorläufigen Ergebnissen zeigte sich, dass XPR1 defiziente CD4+ T-Zellen mittels einer verstärkten Signalantwort des T-Zell-Antigenrezeptors (TCR) stärker proliferieren. Zur Aufklärung XPR1-abhängiger Mechanismen werden wir Genexpressionsanalysen und Proteinwechselwirkungen in CD4+ T-Zellen mit und ohne XPR1 Defizienz durchführen und PolyP-vermittelte Thrombosen in vivo untersuchen. Vorläufige Studien deuten auf eine Hyperreaktivität von XPR1 defizienten CD4+ T-Zellen hin. Wir werden pharmakologische Inhibition und membranpermeable Proteintransduktion zur Modulation von XPR1 einsetzen und deren Einfluss auf T-Zell-Proliferation und Zytokinausschüttung analysieren. Zusätzlich werden wir T-Zell-spezifisch XPR1 defiziente Mäuse mit TCR transgenen Mäusen verpaaren, deren CD4+ T-Zellen das männliche Antigen H-Y erkennen. Diese neue Linie wird es uns ermöglichen, eine Antigen-spezifische Stimulation von CD4+ T-Zellen mit und ohne XPR1 Defizienz in vivo durch Induktion von Aktivierungsmarkern im Durchflusszytometer zu vergleichen. Zusammengenommen wird dieses Vorhaben die Regulation mittels PolyP/XPR1 bei CD4+ T-Zell-vermittelten thrombotischen Erkrankungen entschlüsseln.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen