Epcr Expression und Epcr/Par1 Signalwege in Mpl-defizienter und normaler Hämatopoese während der Transplantation

• Antragstellerin: Professorin Dr. Ute Modlich, Ph.D.
• Fachliche Zuordnung: Hämatologie, Onkologie
• Förderung: Förderung von 2012 bis 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 221103421

Hämatopoetische Stammzellen (HSZ) können unser ganzes Leben lang alle Blutzellen produzierten. Bei hämatologischen Erkrankungen mit Störung der Blutbildung können HSZ transplantiert werden, die die Hämatopoese des Empfängers ersetzen können. Somit sind HSZ auch interessante Zielzellen für Zell- und Gentherapie. Der Erhalt und die Differenzierung von HSZ sind durch viele Faktoren kontrolliert, u.a. durch Zytokine. Eines davon ist Thrombopoetin (THPO), welches Megakaryopoese steuert, aber auch die Stammzell-Selbsterneuerung und -Ruhe. Defekte im THPO Signalweg in Patienten induzieren aplastische Anämien. In unserer früheren Arbeit haben wir eine Gentherapie zur Behandlung der THPO-Rezeptor (myeloproliferative leukemia virus oncogene, MPL) Defizienz entwickelt basierend auf dem Mpl-/- Mausmodell. Wir konnten zeigen, dass die lentivirale Reexpression von Mpl in Mpl-/- Hämatopoese HSZ regeneriert. Genexpressionsanalysen dieser regenerierten HSZ selektierten differenziell exprimierte, potentielle Thpo-Zielgene. Ausgewählte Gene exprimierten wir lentiviral im Mpl-/- Transplantationsmodell und identifizierten Epcr Engraftment von HSZ zu unterstützen, HSZ zu vermehren und langfristig in Mpl-/- Mäusen zu erhalten. Epcr Expression markiert auch die langzeit repopulierenden HSZ in wildtyp Mäusen und im Menschen. Die Stimulation von hämatopoetischen Zellen in vitro erhält Epcr Expression. Epcr ist der Ko-Rezeptor vom Proteinase activated receptor 1 (Par1) und ermöglicht die Aktivierung von Protein C (APC) APCschneidet Par1 und aktiviert zytoprotektiveEffekte. Nun wollen wir untersuchen, wie Epcr diese Effekte in HSZ erzielt, welche Signale durch Epcr/Par1 in HSZ vermittelt werden und wie diese Signalwege genutzt werden könnten, um das Anwachsen von Knochenmark nach Transplantation zu unterstützen, insbesondere nach in vitro Modifikation. Wir wollen HSZ Proliferation und Überleben nach Transplantation untersuchen. Mit Hilfe von Tetrazyklin-induzierbaren Vektoren wollen wir Epcr zu späteren Zeitpunkten nach der Transplantation anschalten oder früher ausschalten, um das Zeitfenster zu bestimmen, an dem Epcr agiert. Mit Hilfe konfokaler Mikroskopie wollen wir uns Stammzellpolarität anschauen, die durch die Aktivitäten von kleinen GTPasen mediiert wird, welche von Epcr/Par1 gesteuert werden. Die Signaltransduktion wird desweitern in geeigneten Zelllinien und HSZ untersucht. Imletzten Arbeitsteil werden wir analysieren ob die Aktivierung von Epcr/Par1 Signalen in vitro vor der Transplantation oder in vivo kurz danach das Anwachsen von HSZ unterstützt, die mit Vektoren transduziert wurden, die Barcodes codieren. Die Barcodes werden aus genomischer DNA durch PCR amplifiziert, sequenziert und quantifiziert und geben somit Auskunft über Verteilung von hämotopoetischen Klonen und Klongrößen. Wir erwarten, die Mechansimen von Epcr/Par1 induzierter Unterstützung während der HSZ Transplantation näher aufzuklären, die dann therapeutisch genutzt werden können.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Schweiz