Ektope Expression verschiedener muriner CD34-Moleküle in hämatopoetischen Zellen in vivo im Mausmodell
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Das vorliegende DFG-Projekt stand unter dem Titel „Untersuchungen zum Einfluss verschiedener Gene auf das Langzeitüberleben hämatopoetischer Stamm- und Vorläuferzellen In vivo". Es stellte ein Folgeprojekt dar zur Studie „Ektope Expression verschiedener muriner CD34-Moleküle in hämatopoetischen Zellen in vivo im Mausmodell". Zunächst konnten wir unsere in vivo Untersuchungen zur Charakterisierung der Rolle des CD34-Moleküls in der Hämopoese erfolgreich abschließen. Wir konnten insbesondere zeigen, dass die ektope Expression des CD34-Moleküls (vor allem der full-length-Mamnte) zu einer verringerten Zellmigration ins Knochenmark führt, was die These stützt, dass CD34 als Adhäsionsmolekül eine zentrale Rolle beim homing von Blut(stamm)zellen spielt (Lange et al. 2007). Für alle mit genetisch modifizierten Blutstammzellen (HSC) transplantierten Mäuse wurden die retroviralen Insertionsstellen aus solchen Klonen identifiziert, die die Blutbildung (nach initialer bzw. serieller KMT) dominierten. Diese Daten sind in von Keudell et al. 2007 zusammengefasst. Um anhand einer größeren Datenmenge allgemeine Gesetzmäßigkeiten herauszuarbeiten und statistische Analysen zu ermöglichen, wurde gemeinsam mit der Gruppe von Prot Baum (MHH) eine Insertional Dominance Database (IDDb) genannten Datenbank etabliert, in der retrovirale Insertionsstellen aus dominanten, die Hämopoese rekonstituierenden HSC-Klonen zusammengefasst werden (Kustikova et al. 2007). In diese Datenbank fließen neben unseren eigenen auch die Daten einer Reihe internationaler Gruppen ein. Die IDDb eriaubte u.a. den ursprünglichen Befund, dass dominante Zellklone gehäuft Insertionen in Protoonko- oder wachstumsregulierenden Genen aufweisen (Kustikova et al. 2005), zu untermauern. Diese Daten sind von großer Relevanz für die klinische Anwendung y-retroviraler Vektoren. Darüber hinaus kann die IDDb aber auch als wertvolle Quelle für die Identifikation sogenannter stemness-Gene dienen (Kustikova et al. 2007). Weiterhin konnten wir in Kooperation mit der Gruppe Baum zeigen, dass die Insertionsmutagenese unmittelbar benutzt werden kann, um Faktoren zu identifizieren, die mit einem ausgewählten Onkogen kooperieren. Dies wurde beispielhaft für das SV40 large T Antigen gezeigt (Li et al. 2007). Schon vor einigen Jahren hatten wir das Neurotrophin-Rezeptorsystem als potentiellen Kooperationspartner einer zur Leukämieentstehung führenden Insertionsmutagenese identifiziert (Li et al. Science 2002). Jetzt konnten wir, erneut in Kooperation mit der Gruppe Baum, zeigen, dass dTrkA, die aus einem AML-Patienten isolierte, trunkierte Version der Tropomyosin-related kinase (TRKA), ein extremes leukämogenes Potential besitzt (Meyer et al. 2007). Zhixiong Li und Kollegen gelang inzwischen der wichtige Nachweis der klinischen Signifikanz dieser Beobachtung (Li et al. Blood 2009). In einer gemeinsamen Arbeit mit der Gruppe um Prot von Laer (GSH Fankfurt a.M.) konnten wir nachweisen, dass T-Lymphozyten wesentlich resistenter gegenüber einer malignen Transformation durch die ektope Expression von Onkogenen bzw. durch Insertionsmutagenese sind. Dieser Befund ist von herausragender Bedeutung für die Nutzung y-retroviraler Vektoren im Rahmen gentherapeutischer Ansätze mit T-Zellen (Newrzela et al. 2008). Zum Abschluss des Projektes haben wir die von uns etablierten lentiviralen „Gene Ontology" (LeGO) Vektoren für die Multi-Gen-Analyse (Weber et al. 2008) weiterentwickelt. Ein entsprechendes Manuskript (Weber et al. 2009) wurde mit der Maßgabe einer „minor revision" von Gene Therapy positiv evaluiert, sodass wir auf eine zeitnahe Publikation hoffen.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
- (2007) CD34 modulates the trafficking behavior of hematopoietic cells in vivo. Stem Cells and Development 16, 297-304
Lange C, Fehse B
- (2007) Clonal dominance after reconstitution of the haematopoietic system with bone marrow cells retrovirally transduced with murine CD34 variants. In: N.M. Bilko, B. Fehse, W. Ostertag, C. Stocking, A.R. Zander (Eds.) Stem Cells and Their Potential for Clinical Application. NATO Science for Peace and Security Series. Springer Berlin, 1-15
von Keudell G, Fehse B
- (2007) Insertional Mutagenesis by Replication-Deficient Retroviral Vectors Encoding the Large T Oncogene. Annals of the New York Academy of Sciences 1106, 95-113. [FE 568/5-1]
Li Z, Fehse B, Baum C
- (2007) Remarkable leukemogenic potency and quality of a constitutively active neurotrophin receptor, dTrkA. Leukemia 21, 2171-2180
Meyer J
- (2007) Retroviral vector insertion sites associated with dominant hematopoietic clones mark "stemness" pathways. Blood 109, 1897-1907
Kustikova O, Geiger H, Li Z, Fehse B, Baum C
- (2008) Resistance of mature T cells to oncogene transformation. Blood 112, 2278 - 2286
Newrzela S, Fehse B, von Laer D
