TCR-agnostische Identifizierung Tumor-spezifischer CD8 T Zellen

• Antragsteller: Professor Dr. Heiner Wedemeyer; Dr. Norman Woller
• Fachliche Zuordnung: Immunologie ; Gastroenterologie
• Förderung: Förderung seit 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 525807092

T Zell Immunreaktionen spielen eine elementare Rolle bei der Eindämmung von Tumorwachstum. Die Identifizierung von polyklonalen Tumor-spezifischen T Zell Reaktionen ist jedoch nicht für die klinische Routine relevant. Wir haben eine patentierte Methode zur schnellen Detektion von polyklonalen Tumor-spezifischen T Zellen entwickelt. Ziel dieses Antrags ist die klinische Validierung dieser Biomarker, sowie ihre Rolle in unterschiedlichen klinischen Kontexten zu untersuchen und neue therapeutische Möglichkeiten zu evaluieren. Zum Erreichen dieser Ziele schlagen wir vier Arbeitspakete (AP) vor. Wir werden Next Generation Sequenzierung (NGS) von Tumorgewebe und HLA Typisierung verwenden, um Neoantigene zu identifizieren. Auf dieser Grundlage sollen die Marker für die Tumor-spezifischen T Zellen validiert werden (AP1). Im AP2 werden wir mRNA-Einzelzellsequenzierung des gesamten Transkriptoms von CD8 T Zellen aus HCC Patienten durchführen, um eine tiefgründige Charakterisierung dieser Zellen aus den Sequenzdaten ableiten zu können. Weiterhin werden wir einen umfangreichen Zytokinarray durchführen, um die verschiedenartigen Zytokinprofile nach Aktivierung zu veranschaulichen. Im AP3 werden wir den Sequenzdatensatz umfangreich untersuchen. Mittels hochdimensionaler Datenprozessierung werden wir die klonale Beschaffenheit von zirkulierenden und Tumor-residierenden T Zellen untersuchen, phänotypische Unterschiede in T Zellen aus diesen Kompartimenten analysieren und die klonotypischen Charakteristika dieser Zellen in Bezug auf den Zustand der Erschöpfung und Aktivierung studieren. Diese Technik in Kombination mit unserer Methodik wird aufschlussreich sein, zahlreiche Aspekte der T Zell Tumorimmunologie im HCC als wichtigen Teil der immunologischen Landschaft zu beleuchten. Im nächsten Teil des Arbeitsprogramms (AP4.1) werden wir Tumor-spezifische T Zellen in Patienten unter Immuntherapie vom Therapiestart bis zur Nachuntersuchung überwachen. Die Frequenz dieser Zellen über die Zeit und ihr Phänotyp werden evaluiert werden und mit dem Therapieansprechen, bestimmt aus bildgebenden Verfahren, verglichen. Eine signifikante Übereinstimmung würde in langfristiger Perspektive eine günstige und schnelle Diagnostik als komplementäres Verfahren bereitstellen können. Weiterhin haben wir zu den T Zellen einen Datensatz aus der spektralen Durchflusszytometrie von zirrhotischen Patienten nach Ausheilung von Hepatitis C aus einer einzigartigen Langzeitkohorte. Aus dieser Kohorte entwickelten einige Patienten ein HCC. Damit können wir die Immunüberwachung von Krebs im Rahmen von CD8 T Zell Immunreaktionen im frühen Verlauf der HCC Entwicklung untersuchen (AP4.2). Zusammenfassend wird das T Zell Profiling in Kombination mit der Methode der TCR-agnostischen Identifizierung von Tumor-spezifisichen CD8 T Zellen bei einer umfassenden Zahl klinischer Proben weitreichende Erkenntnisse über CD8-vermittelte Tumorimmunität mit diagnostischem und therapeutischem Potential liefern.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen