Deciphering the transcription factors that regulate the NKG2D ligand MICA in cancer cells

Natural Killer (NK) cells constitute a significant part of the innate immune system that show spontaneous cytolytic activity against tumor cells. Their function is tightly regulated by a variety of inhibitory and activating receptors. NKG2D is one of the most prominent activating receptors. Ligands...

Full description

Saved in:
Bibliographic Details
Main Author: Al khayer, Reem
Contributors: Pogge von Strandmann, Elke ( Prof. Dr) (Thesis advisor)
Format: Doctoral Thesis
Language:English
Published: Philipps-Universität Marburg 2023
Subjects:
Online Access:PDF Full Text
Tags: Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!

Natürliche Killer (NK-) Zellen stellen einen wichtigen Teil des angeborenen Immunsystems dar und zeigen eine spontane zytolytische Aktivität gegen Tumorzellen. Ihre Funktion wird durch eine Vielzahl von hemmenden und aktivierenden Rezeptoren genauestens reguliert. NKG2D ist einer der bekanntesten aktivierenden Rezeptoren. Liganden für NKG2D (NKG2D-Ls), wie z.B. die MHC Class I Chain-Related Protein A (MICA), werden im Allgemeinen auf der Oberfläche bösartiger Zellen induziert. Tumorzellen entwickeln jedoch Mechanismen, um sich der Überwachung durch das angeborene Immunsystem zu entziehen. Zu diesen Mechanismen gehören die Herunterregulierung der Ligandenexpression, das proteolytische Shedding und die Freisetzung von löslichem NKG2D-L, um die Zielzellen für die NKG2D-abhängige NK-Zellaktivität unsichtbar zu machen. Wir haben bereits gezeigt, dass die Behandlung mit dem Histon-Deacetylase-Inhibitor (HDACi) LBH589 die Expression von NKG2D-L in Maus- und Humanzellen hochreguliert. Die Mechanismen, die die Expression von NKG2D-L nach der Behandlung mit LBH589 regulieren, sind jedoch nach wie vor nicht bekannt. Um einen Einblick in die komplexe Regulierung des NKG2D-L MICA-Promotors auf Chromatinebene zu erhalten, wurde in dieser Arbeit auf dem CRISPR/dCas9-System basierend eine ChromatinImmunopräzipitation (enChIP) in Kombination mit Massenspektrometrie als leistungsstarke neue Methode zur Identifizierung von DNA-bindenden Molekülen eingeführt. Dadurch konnte unter anderem der Zinkfinger-Transkriptionsfaktor KLF4 identifizieren werden, der je nach Tumorart oder -stadium entweder als Onkogen oder als Tumorsuppressor in verschiedenen Krebsarten wirken kann. Genetische/pharmakologische Experimente zum Funktionsgewinn und -verlust in Zellen der akuten myeloischen Leukämie (AML) zeigten, dass die induzierbare MICAExpression mit der Expression von KLF4 assoziiert war. Insbesondere das in der klinischen Phase 1 befindliche Molekül APTO253, von dem bekannt ist, dass es den Zellzyklusarrest und die Apoptose fördert, induziert die Expression von KLF4 in AMLZellen. Diese Induktion ging mit einer erhöhten Expression von NKG2D-L einher, wodurch resistente AML-Zelllinien für die NK-Zell-vermittelte Abtötung empfänglich wurden. Diese Ergebnisse zeigen, dass es sinnvoll ist, AML-Patienten durch KLF4Induktion zu behandeln und APTO253 in Kombination mit einem adoptiven NKZelltransfer zur Eliminierung von AML-Blasten einzusetzen.