Untersuchung der Rolle des Anaphylatoxin-Rezeptors C5aR2 bei der Regulierung von NK-Zellen-vermittelten Immunreaktionen

In diesem Projekt wollen wir die wenig bekannte Rolle des Komplementsystems bei der Regulation von NK-Zellen untersuchen. Das Komplementsystem ist eine Komponente des Immunsystems, von der ursprünglich angenommen wurde, dass sie nur bei der Beseitigung von Infektionen eine Rolle spielt. Heute weiß man, dass es auch eine wichtige Rolle bei der Immunregulation und -homöostase spielt. Neuere Erkenntnisse haben gezeigt, dass das Komplementsystem auch in der Tumorimmunologie eine wichtige Rolle spielt. Diese Rolle ist jedoch noch nicht vollständig verstanden. In diesem Zusammenhang wollen wir das Anaphylatoxin C5a und seinen Rezeptor C5aR2 untersuchen. In früheren Arbeiten haben wir gezeigt, dass dieser Rezeptor sowohl die IFN γ-Expression als auch die Expression von NKp46 in NK-Zellen beeinflusst. NKp46 spielt eine wichtige Rolle bei der Kontrolle der Metastasierung durch NK-Zellen. Daher planen wir in diesem Projekt, diese Achse genauer zu untersuchen. Vorläufige Experimente haben gezeigt, dass C5aR2-defiziente Mäuse durch NK-Zellen charakterisiert sind, die NKp46 überexprimieren, und dass dies in einem experimentellen in vivo Modell der Lungenmetastasierung des B16-F10 Melanoms protektiv ist. Im beantragten Projekt wollen wir diesen Effekt auf ein verändertes zytotoxisches Potential von NK-Zellen in C5aR2-defizienten Mäusen eingrenzen, das wir mit verschiedenen in vitro Zytotoxizitätsassays analysieren wollen. In diesen Assays werden wir die zytotoxische Aktivität von NK-Zellen aus Wildtyp-Mäusen, systemischen und NK-Zell-spezifischen C5aR2-Knockout-Mäusen vergleichen. Zusätzlich werden wir tdTomato C5aR2 Reporter Mäuse verwenden, um die Expression von C5aR2 in verschiedenen Zellpopulationen während der des experimentellen B16-F10 Lungenmetastasen Modells zu analysieren. Zusätzlich werden wir Lungengewebe aus diesem Modell für spatial transcriptomics verwenden, um einen detaillierten Einblick in die Unterschiede der RNA-Expression in metastasiertem und gesundem Gewebe zu erhalten. Um zu bestimmen, ob die C5aR2-Expression in professionellen Immunzellen oder in nicht-hämatopoetischen Zellen für die Etablierung der experimentellen Lungenmetastasierung wichtig ist, werden wir Knochenmarkschimären erzeugen, in denen nur eine der genannten Zellpopulationen keine C5aR2-Expression aufweist, und diese im in vivo B16-F10-Modell verwenden. Um darüber hinaus zu untersuchen, ob die in den systemischen Knockout-Mäusen beobachteten Effekte auf das Fehlen von C5aR2 in den NK-Zellen selbst oder in anderen, die NK-Zellen beeinflussenden Zellpopulationen zurückzuführen sind, werden wir zellspezifische Knockouts (z.B. für NK-Zellen oder DCs) verwenden und diese in dem in vivo B16-F10 Modell verwenden. Dieses Projekt wird wichtige neue Erkenntnisse über die Rolle der C5a/C5aR2-Achse bei der Metastasierung liefern und insbesondere seine Bedeutung für die Regulation von NK-Zell-Funktionen, die die Kontrolle der Metastasierung vermitteln, aufzeigen.