GLIOBLASTOM - Anni Hofmann Stiftung

Sitzung am 16. Mai 2014 - Frau Prof. Dr. Herold-Mende

3. Frau Prof. Dr. Herold-Mende (Heidelberg) mit dem Thema "Immunologische Veränderungen und Anpassungen der Tumorumgebung im Zuge der Glioblastomprogression"
 
Unser Forschungsprojekt gliedert sich in drei Teile, die eng miteinander verknüpft sind. Im ersten Teil, der Charakterisierung des Mikromilieus und der Untersuchung der zellulären Zusammensetzung in gepaarten Proben von primären und rezidivierten Glioblastomen (pGBM, rGBM), wurden bereits 34 von geplanten 40 Paaren hinsichtlich der T-Zellimmuninfiltration mittels immunohistochemischer Färbungen analysiert. Dabei zeigte ein Teil der Proben eine deutliche Zunahme der T-Zell-Infiltration im Rezidiv und insbesondere auch von regulatorischen T-Zellen. Zur Vervollständigung des Kollektivs wurden bereits weitere 17 pGBM/rGBM-Paare für die Analysen vorbereitet. Zudem werden im Rahmen dieses Projektteils immunrelevante Signalwege und Gene mithilfe von Microarray-Analysen identifiziert. Die Analysen von 12 Paaren sind abgeschlossen und ergaben eine deutlich veränderte Genexpression im Rezidiv im Vergleich zum Primärtumor desselben Patienten. RNA-Proben von weiteren 38 Paaren wurden isoliert, um das angestrebte Testset von 40 Paaren abschließen zu können. Zudem wurden bereits Proteine von 32 pGBM/rGBM-Pärchen isoliert (von 40 angestrebten), um sowohl Chemokin- als auch Cytokinlevels in Bezug zu der Einwanderung von Immunzellen analysieren zu können.
 
Im Rahmen des  zweiten Projektteils wurden Tumorzellen und Immunzellen aus acht pGBM bzw. rGBM isoliert. Diese Zellisolate werden zunächst gesammelt, um letztlich den Einfluss ausgewählter Gene, die im ersten Projektteil identifiziert wurden, auf die Einwanderung von Immunzellen funktionell untersuchen zu können.
 
Um Veränderungen im immunogenen Repertoire identifizieren zu können, wurden im dritten Projektteil die Gewebeanalysen von bereits zwei pGBM und einem rGBM mittels der Kombination aus Proteomics-basierter Proteinauftrennung (PF2D) und einem T-Zell-Aktivierungsassay (IFN-γ ELISpot Assay) abgeschlossen. Diese ergaben eine Zunahme immunogener Tumorproteinfraktionen im Rezidiv. Durch massenspektrometrische Analysen der einzelnen Fraktionen wurden mehr als 1500 Proteine identifiziert, von denen nach einem intensiven Selektionsprozess erste potenzielle immunogene Zielstrukturen sowohl im pGBM als auch im rGBM für eine weitere Validierung ausgewählt wurden. Sowohl die Tumorgewebe als auch ausreichend Blutzellen korrespondierend zu drei weiteren pGBM/rGBM-Pärchen wurden bereits gesammelt, um die Analyse des geplanten Testsets von fünf Paaren durchführen zu können.
 

Ähnliche Experimente haben wir mit Gliom-Kulturen von transgenen Mausmodellen (zwei verschiedene Linien in 3 bzw. 4 unabhängigen Versuchen) durchgeführt und so zusätzliche Informationen über die physiologische Bedeutung von Tumor-assoziierten MSCs in verschiedenen genetischen GBM Subtypen erhalten. Hier fiel uns auf, dass der Tumor-fördernde Aktivität von MSCs mit einzelnen GBMSubtypen assoziiert ist und das MSCs nicht ganz allgemein pro-tumorigene Eigenschaften haben. Dies sind wichtige Informationen für die Stratifizierung von Patienten, die vonMSC-gerichtet Adjuvans Behandlungen profitieren können. Wir haben Zeitverlaufs-Experimente zur Bestimmung der MSC-vermittelten pro-pathologischen Prozesseabgeschlossen und gleichzeitig Zellmaterial für genomweite Expressionsanalysen mittels Microarray gesammelt (n = 4). Das Zellmaterial hat nun erfolgreich alle Qualitätskontrollen für die genetischen Studien durchlaufen und wird mit unseren Array-Chips hybridisiert. Um die irrelevanten background-Daten, die normalerweise in großen Mengen bei Expressionsanalysen anfallen, zu filtern werden unsere Datensätzen gegen nicht responsive GBM Kulturen gefiltert (n = 2). Zusätzlich haben wir eine Reihe von Daten, die zeigen, dass MSC-sekretierte pro-tumorigene Faktoren Spezies übergreifende Wirkung entfalten, was die Robustheit dieses effekts unterstreicht (n = 4). Als nächstes werden wir unsere Proben (aus der Array-Studie) durch zusätzliche Techniken (z. B. quantitative-PCR) validiert.
 
In unserem Gemeinschaftsprojekt mit Prof. Christel Herold-Mende und Prof. Katrin Lamszus haben wir kürzlich wertvolles Material erhalten (rezidivierendes GBM von CHM)und werden hiermit nun die Bedeutung der Tumor-assoziierten MSCs für diese Tumore überprüfen. Insgesamt liegen wir mit der Bearbeitung unserer experimentellen Aufgabenstellungen sehr gut in unserem Projektplan und haben zusätzlich neue und unvorhergesehene Erkenntnisse über die pathologische Rolle der MSCs im Gliom gewonnen.
 
Unserer Ansicht nach rechtfertigt der aktuelle Stand unserer Arbeiten die großzügige Förderung durch die Anni Hoffmann Stiftung und wir freuen uns auf eine weitere erfolgreiche Zusammenarbeit.