@phdthesis{Kalleda2018, author = {Kalleda, Nataraja Swamy}, title = {Spatiotemporal analysis of immune cell recruitment and Neutrophil defence functions in \(Aspergillus\) \(fumigatus\) lung infections}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-150931}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2018}, abstract = {Humans are continuously exposed to airborne spores of the saprophytic fungus Aspergillus fumigatus. In healthy individuals, local pulmonary host defence mechanisms can efficiently eliminate the fungus without any overt symptoms. In contrast, A. fumigatus causes devastating infections in immunocompromised patients. However, local host immune responses against A. fumigatus lung infections in immunocompromised conditions have remained largely elusive. Given the dynamic changes in immune cell subsets within tissues upon immunosuppressive therapy, we dissected the spatiotemporal pulmonary immune response after A. fumigatus infection to reveal basic immunological events that fail to effectively control the invasive fungal disease. In different immunocompromised murine models, myeloid but not lymphoid cells were strongly recruited upon infection. Notably, neutrophils and macrophages were recruited to infected lungs in different immunosuppressed regimens. Other myeloid cells, particularly dendritic cells and monocytes were only recruited in the corticosteroid model after infection. Lymphoid cells, particularly CD4+ or CD8+ T-cells and NK cells were highly reduced upon immunosuppression and were not recruited after A. fumigatus infection. Importantly, adoptive CD11b+ myeloid cell transfer rescued immunosuppressed mice from lethal A. fumigatus infection. These findings illustrate that CD11b+ myeloid cells are critical for anti-A. fumigatus defence under immunocompromised conditions. Despite improved antifungal agents, invasive A. fumigatus lung infections cause a high rate morbidity and mortality in neutropenic patients. Granulocyte transfusions have been tested as an alternative therapy for the management of high-risk neutropenic patients with invasive A. fumigatus infections. To increase the granulocyte yield for transfusion, donors are treated with corticosteroids. Yet, the efficacy of granulocyte transfusion and the functional defence mechanisms of granulocytes collected from corticosteroid treated donors remain largely elusive. We aimed to assess the efficacy of granulocyte transfusion and functional defence mechanisms of corticosteroid treated granulocytes using mouse models. In this thesis, we show that transfusion of granulocytes from corticosteroid treated mice did not protect cyclophosphamide immunosuppressed mice against lethal A. fumigatus infection in contrast to granulocytes from untreated mice. Upon infection, increased levels of inflammatory cytokines helped to recruit granulocytes to the lungs without any recruitment defects in corticosteroid treated and infected mice or in cyclophosphamide immunosuppressed and infected mice that have received the granulocytes from corticosteroid treated mice. However, corticosteroid treated human or mouse neutrophils failed to form neutrophil extracellular traps (NETs) in in vitro and in vivo conditions. Further, corticosteroid treated granulocytes exhibited impaired ROS production against A. fumigatus. Notably, corticosteroids impaired the β-glucan receptor Dectin-1 (CLEC7A) on mouse and human granulocytes to efficiently recognize and phagocytize A. fumigatus, which markedly impaired fungal killing. We conclude that corticosteroid treatment of granulocyte donors for increasing neutrophil yields or patients with ongoing corticosteroid treatment could result in deleterious effects on granulocyte antifungal functions, thereby limiting the benefit of granulocyte transfusion therapies against invasive fungal infections.}, subject = {Aspergillus fumigatus}, language = {en} } @phdthesis{Dagvadorj2016, author = {Dagvadorj, Nergui}, title = {Improvement of T-cell response against WT1-overexpressing leukemia by newly developed anti-hDEC205-WT1 antibody fusion proteins}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-149098}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2016}, abstract = {Wilms tumor protein 1 (WT1) is a suitable target to develop an immunotherapeutic approach against high risk acute myeloid leukemia (AML), particularly their relapse after allogeneic hematopoietic stem cell transplantation (HSCT). As an intracellular protein traversing between nucleus and cytoplasm, recombinant expression of WT1 is difficult. Therefore, an induction of WT1-specific T-cell responses is mostly based on peptide vaccination as well as dendritic cell (DC) electroporation with mRNA encoding full-length protein to mount WT1-derived peptide variations presented to T cells. Alternatively, the WT1 peptide presentation could be broadened by forcing receptor-mediated endocytosis of DCs. In this study, antibody fusion proteins consisting of an antibody specific to the human DEC205 endocytic receptor and various fragments of WT1 (anti-hDEC205-WT1) were generated for a potential DC-targeted recombinant WT1 vaccine. Anti-hDEC205-WT1 antibody fusion proteins containing full-length or major parts of WT1 were not efficiently expressed and secreted due to their poor solubility and secretory capacity. However, small fragment-containing variants: anti-hDEC205-WT110-35, anti-hDEC205-WT191-138, anti-hDEC205-WT1223-273, and anti-hDEC205-WT1324-371 were obtained in good yields. Since three of these fusion proteins contain the most of the known immunogenic epitopes in their sequences, the anti-hDEC205-WT191-138, anti-hDEC205-WT1223-273, and anti-hDEC205-WT1324-371 were tested for their T-cell stimulatory capacities. Mature monocyte-derived DCs loaded with anti-hDEC205-WT191-138 could induce ex vivo T-cell responses in 12 of 16 blood samples collected from either healthy or HSC transplanted individuals compared to included controls (P < 0.01). Furthermore, these T cells could kill WT1-overexpressing THP-1 leukemia cells in vitro after expansion. In conclusion, alongside proving the difficulty in expression and purification of intracellular WT1 as a vaccine protein, our results from this work introduce an alternative therapeutic vaccine approach to improve an anti-leukemia immune response in the context of allogeneic HSCT and potentially beyond.}, subject = {Akute myeloische Leuk{\"a}mie}, language = {en} } @phdthesis{Schmithausen2019, author = {Schmithausen, Patrick Alexander Gerhard}, title = {Three-dimensional fluorescence image analysis of megakaryocytes and vascular structures in intact bone}, doi = {10.25972/OPUS-17854}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-178541}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2019}, abstract = {The thesis provides insights in reconstruction and analysis pipelines for processing of three-dimensional cell and vessel images of megakaryopoiesis in intact murine bone. The images were captured in a Light Sheet Fluorescence Microscope. The work presented here is part of Collaborative Research Centre (CRC) 688 (project B07) of the University of W{\"u}rzburg, performed at the Rudolf-Virchow Center. Despite ongoing research within the field of megakaryopoiesis, its spatio-temporal pattern of megakaryopoiesis is largely unknown. Deeper insight to this field is highly desirable to promote development of new therapeutic strategies for conditions related to thrombocytopathy as well as thrombocytopenia. The current concept of megakaryopoiesis is largely based on data from cryosectioning or in vitro studies indicating the existence of spatial niches within the bone marrow where specific stages of megakaryopoiesis take place. Since classic imaging of bone sections is typically limited to selective two-dimensional views and prone to cutting artefacts, imaging of intact murine bone is highly desired. However, this has its own challenges to meet, particularly in image reconstruction. Here, I worked on processing pipelines to account for irregular specimen staining or attenuation as well as the extreme heterogeneity of megakaryocyte morphology. Specific challenges for imaging and image reconstruction are tackled and solution strategies as well as remaining limitations are presented and discussed. Fortunately, modern image processing and segmentation strongly benefits from continuous advances in hardware as well as software-development. This thesis exemplifies how a combined effort in biomedicine, computer vision, data processing and image technology leads to deeper understanding of megakaryopoiesis. Tailored imaging pipelines significantly helped elucidating that the large megakaryocytes are broadly distributed throughout the bone marrow facing a surprisingly dense vessel network. No evidence was found for spatial niches in the bone marrow, eventually resulting in a revised model of megakaryopoiesis.}, subject = {Megakaryozytopoese}, language = {en} } @phdthesis{Rothaug2019, author = {Rothaug, Moritz}, title = {Entwicklung neuer Antik{\"o}rper Fusionsproteine}, doi = {10.25972/OPUS-17704}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-177043}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2019}, abstract = {Bei agonistischen Antik{\"o}rpern gegen Rezeptoren der TNFRSF reicht eine einfache Bindung der Antik{\"o}rper an die Rezeptoren oft nicht aus, um ein intrazellul{\"a}res Signal zu erzeugen. Es konnte herausgefunden werden, dass die Verankerung der Antik{\"o}rper {\"u}ber ihren Fc-Anteil an Fc gamma Rezeptoren ihre F{\"a}higkeit zur agonistischen Aktivierung der TNFR extrem steigert. Diese Arbeit besch{\"a}ftigt sich mit der Frage, ob die Verankerung {\"u}ber andere Rezeptoren m{\"o}glich ist. Mit scFv:CD70 als Beispiel, konnte diese Frage positiv beantwortet werden.}, subject = {Antik{\"o}rper-Fusionsproteine}, language = {de} } @phdthesis{Tylek2021, author = {Tylek, Tina}, title = {Establishment of a Co-culture System of human Macrophages and hMSCs to Evaluate the Immunomodulatory Properties of Biomaterials}, doi = {10.25972/OPUS-20357}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-203570}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2021}, abstract = {The outcome of the innate immune response to biomaterials mainly determines whether the material will be incorporated in the body to fulfill its desired function or, when it gets encapsulated, will be rejected in the worst case. Macrophages are key players in this process, and their polarization state with either pro- (M1), anti-inflammatory (M2), or intermediate characteristics is crucial for deciding on the biomaterial's fate. While a transient initial pro-inflammatory state is helpful, a prolonged inflammation deteriorates the proper healing and subsequent regeneration. Therefore, biomaterial-based polarization may aid in driving macrophages in the desired direction. However, the in vivo process is highly complex, and a mono-culture of macrophages in vitro displays only one part of the cellular system, but, to this date, there is a lack of established co-cultures to assess the immune response to biomaterials. Thus, this thesis aimed to establish a functional co-culture system of human macrophages and human mesenchymal stromal cells (hMSCs) to improve the assessment of the immune response to biomaterials in vitro. Together with macrophages, hMSCs are involved in tissue regeneration and inflammatory reactions and can modulate the immune response. In particular, endogenously derived hMSCs considerably contribute to the successful engrafting of biomaterials. This thesis focused on poly(ε-caprolactone) (PCL) fiber-based scaffolds produced by the technique of melt electrowriting (MEW) as biomaterial constructs. Via this fabrication technique, uniform, precisely ordered scaffolds varying in geometry and pore size have been created in-house. To determine the impact of scaffold geometries and pore sizes on macrophages, mono-cultures incubated on scaffolds were conducted. As a pre-requisite to achieve a functional co-culture system on scaffolds, setups for direct and indirect systems in 2D have initially been established. These setups were analyzed for the capability of cell-cell communication. In parallel, a co-culture medium suitable for both cell types was defined, prior to the establishment of a step-by-step procedure for the co-cultivation of human macrophages and hMSCs on fiber-based scaffolds. Regarding the scaffold morphologies tested within this thesis to improve M2-like polarization, box-shaped scaffolds outperformed triangular-, round- or disordered-shaped ones. Upon further investigation of scaffolds with box-shaped pores and precise inter-fiber spacing from 100 µm down to only 40 µm, decreasing pore sizes facilitated primary human macrophage elongation accompanied by their differentiation towards the M2 type, which was most pronounced for the smallest pore size of 40 µm. To the best of my knowledge, this was the first time that the elongation of human macrophages in a 3D environment has been correlated to their M2-like polarization. Thus, these results may set the stage for the design, the assessment, and the selection of new biomaterials, which can positively affect the tissue regeneration. The cell communication of both cell types, detected via mitochondria exchange in direct and indirect co-cultures systems, took place in both directions, i.e., from hMSCs to macrophages and vice versa. Thereby, in direct co-culture, tunneling nanotubes enabled the transfer from one cell type to the respective other, while in indirect co-culture, a non-directional transfer through extracellular vesicles (EVs) released into the medium seemed likely. Moreover, the phagocytic activity of macrophages after 2D co-cultivation and hence immunomodulation by hMSCs increased with the highest phagocytic rate after 48 h being most pronounced in direct co-cultivation. As the commonly used serum supplements for macrophages and hMSCs, i.e., human serum (hS) and fetal calf serum (FCS), respectively, failed to support the respective other cell type during prolonged cultivation, these sera were replaced by human platelet lysate (hPL), which has been proven to be the optimal supplement for the co-cultivation of human macrophages with hMSCs within this thesis. Thereby, the phenotype of both cell types, the distribution of both cell populations, the phagocytic activity of macrophages, and the gene expression profiles were maintained and comparable to the respective standard mono-culture conditions. This was even true when hPL was applied without the anticoagulant heparin in all cultures with macrophages, and therefore, heparin was omitted for further experiments comprising hPL and macrophages. Accordingly, a step-by-step operating procedure for the co-cultivation on fiber-based scaffolds has been established comprising the setup for 3D cultivation as well as the description of methods for the analysis of phenotypical and molecular changes upon contact with the biomaterial. The evaluation of the macrophage response depending on the cultivation with or without hMSCs and either on scaffolds or on plastic surfaces has been successfully achieved and confirmed the functionality of the suggested procedures. In conclusion, the functional co-culture system of human macrophages and hMSCs established here can now be employed to assess biomaterials in terms of the immune response in a more in vivo-related way. Moreover, specifically designed scaffolds used within the present thesis showed auspicious design criteria positively influencing the macrophage polarization towards the anti-inflammatory, pro-healing type and might be adaptable to other biomaterials in future approaches. Hence, follow-up experiments should focus on the evaluation of the co-culture outcome on promising scaffolds, and the suggested operating procedures should be adjusted to further kinds of biomaterials, such as cements or hydrogels.}, subject = {Makrophage}, language = {en} } @phdthesis{Frank2015, author = {Frank, Benjamin}, title = {Untersuchungen zur Autophagieinduktion in Leishmania major-infizierten Knochenmarksmakrophagen}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-137277}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2015}, abstract = {Die von der WHO zu den 17 wichtigsten NTDs gez{\"a}hlte Leishmaniose wird durch intrazellul{\"a}re Parasiten der Gattung Leishmania hervorgerufen. Der Lebenszyklus der Parasiten besteht aus zwei Phasen. Die l{\"a}nglichen und beweglichen Promastigoten kennzeichnen die Phase in der Sandm{\"u}cke - der Vektor der Leishmaniose. Hingegen ist die Phase im S{\"a}ugerwirt durch runde unbewegliche Amastigoten charakterisiert. Aufgrund des Mangels an potenten antileishmanialen Therapien wurde in der vorliegenden Arbeit die Interaktion zwischen L. m. Parasiten und der Hauptwirtszelle, der Makrophage, v. a. in Hinblick auf autophage Prozesse in den infizierten Makrophagen n{\"a}her untersucht, um demgem{\"a}ß neue Erkenntnisse zu gewinnen, welche bei der Herstellung zuk{\"u}nftiger anti-leishmanialer Medikamente helfen k{\"o}nnten. Bei der Autophagie handelt es sich um einen katabolen Prozess, wodurch Zellen bei Nahrungsmangel oder zellul{\"a}rem Stress ihre Hom{\"o}ostase erhalten k{\"o}nnen. Durch diesen Prozess k{\"o}nnen {\"u}berfl{\"u}ssige oder besch{\"a}digte Organellen recycelt werden, um die Funktionen der Zelle aufrechtzuerhalten. Daneben {\"u}bernimmt Autophagie auch eine essenzielle Rolle bei der Abwehr von ins Zytosol eindringenden Pathogenen. Mittels des neu etablierten totalen Autophagiescore konnte festgestellt werden, dass Autophagie in L. m.-infizierten BMDM induziert wird. Die intrazellul{\"a}ren Amastigoten werden durch Autophagie in den BMDM verdaut. Die erh{\"o}hte autophage Aktivit{\"a}t konnte zudem durch Western-Blot-Analysen der autophagierelevanten Proteine ATG5, LC3B und UB best{\"a}tigt werden. Die molekulargenetischen Untersuchungen von L. m.-infizier-ten BMDM mithilfe von Affymetrix Microarrays f{\"u}hrten zu einem Netzwerk aus autophagierelevanten und infektionsspezifischen Genen, welches als LISA bezeichnet worden ist. Hier hat sich ebenfalls eine starke Verkn{\"u}pfung von autophagierelevanten Genen und den Genen der Glykolyse, einem zweiten katabolen Prozess, gezeigt. Zudem konnten zwei weitere autophagierelevante und infektionsspezifische Gene außerhalb von LISA identifiziert werden, n{\"a}mlich Bnip3 und Ctse, welche im Anschluss genauer untersucht worden sind. Bei beiden Genen konnte auf Proteinebene gezeigt werden, dass sie in L. m.-infizierten BMDM signifikant erh{\"o}ht sind. Durch siRNA-Analysen konnte {\"u}berdies beobachtet werden, dass beide f{\"u}r die erfolgreiche Elimination der Amastigoten essenziell sind. Somit konnte mit den Proteinen BNIP3 und CTSE zwei potenzielle neue Ansatzpunkte f{\"u}r m{\"o}gliche zuk{\"u}nftige antileishmaniale Therapien gefunden werden. Auch die in LISA enthaltenen Gene stellen prinzipiell vielversprechende Ziele f{\"u}r k{\"u}nftige Medikamente gegen Leishmaniose dar. Durch all diese Untersuchungen kommt man dem Ziel einer neuen, gezielten und nebenwirkungs{\"a}rmeren Behandlung der Leishmaniose einen Schritt n{\"a}her.}, subject = {Autophagie}, language = {de} } @phdthesis{Shahnian2021, author = {Shahnian, Andrej}, title = {Regulation von DNAM-1, CD96 und TIGIT durch IL-12 in Nat{\"u}rlichen Killer (NK-) Zellen}, doi = {10.25972/OPUS-23883}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-238830}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2021}, abstract = {Ziel dieser Arbeit war es, den Einfluss von IL-12 auf die Rezeptoren DNAM-1, TIGIT und CD96 auf NK-Zellen n{\"a}her zu untersuchen. Wir konnten nachweisen, dass IL-12 den Rezeptor DNAM-1 hochreguliert. CD96 wurde nach 48-st{\"u}ndiger Inkubation mit IL-12 bei frisch isolierten NK-Zellen zun{\"a}chst ebenfalls hochreguliert, nach l{\"a}ngerer in vitro Kultur mit IL-2/IL-15 und anschließender Intervention mit IL-12 f{\"u}r 48h fiel CD96 allerdings wieder unter das Ausgangsniveau ab. Die h{\"o}chste Steigerung der Expression durch IL-12 konnte an den Rezeptoren CD62L (Adh{\"a}sion) und CD161 (Inhibition) beobachtet werden. Die Ergebnisse wiesen darauf hin, dass IL-12 einen Einfluss auf das Verh{\"a}ltnis der NK-Subpopulationen besitzt, indem es durch Hochregulation von CD56 und Herabregulation von CD16 zu einer Umwandlung von CD56dimCD16+ NK-Zellen zu CD56brightCD16- NK-Zellen beitrug. W{\"a}hrend bei beiden Populationen DNAM-1 hochreguliert wurde, stieg die Expression von CD96 in der CD56dim Population, fiel aber in der CD56bright Population. Die Expression von TIGIT verhielt sich in der IL-15 Gruppe gegens{\"a}tzlich dazu. IFN-γ konnte die Expression der Liganden f{\"u}r DNAM-1, TIGIT und CD96 auf einer der untersuchten Tumorzelllinien (SK-ES-1) steigern. Die Zytotoxizit{\"a}t von NK-Zellen konnte nicht durch IL-12 gesteigert werden. Indessen konnten wir feststellen, dass DNAM-1 f{\"u}r die Aufrechterhaltung der zytotoxischen Funktion essentiell war und eine Blockierung von DNAM-1 zu einer drastischen Verringerung derselben gef{\"u}hrt hat. Dagegen konnten die NK-Zellen ihre Funktion nach der Blockierung von CD96 weitestgehend aufrechterhalten, es kam allerdings auch nicht zu einer gesteigerten Lyse von Tumorzellen. Die Ergebnisse verdeutlichten, dass IL-12 zwar die Expression von DNAM-1 auf NK-Zellen zu steigern vermochte, dies allerdings nicht zu einer gesteigerten Zytotoxizit{\"a}t der NK-Zellen gegen{\"u}ber den getesteten drei Tumorzelllinien gef{\"u}hrt hat.}, subject = {Interleukin 12}, language = {de} } @phdthesis{Austein2021, author = {Austein, Kristof}, title = {Entwicklung und Charakterisierung von 4-1BB-spezifischen Agonisten}, doi = {10.25972/OPUS-23428}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-234285}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2021}, abstract = {Um eine Signaltransduktion mittels agnostischer Antik{\"o}rper an Rezeptoren der TNFRSF zu bewirken, ist eine vorherige Immobilisation {\"u}ber des Fc Anteil des Antik{\"o}rpers Grundvorraussetzung. In dieser Arbeit sollte die M{\"o}glichkeit der Verankerung {\"u}ber eine andere Bindungsdom{\"a}ne untersucht werden. Es konnte gezeigt werden, dass eine Immobilisation mittels scFv:CD70 zu einer starken Signalaktivierung f{\"u}hrt.}, subject = {Monoklonaler Antik{\"o}rper}, language = {de} } @phdthesis{JordanGarrote2014, author = {Jordan Garrote, Ana-Laura}, title = {The role of host dendritic cells during the effector phase of intestinal graft-versus-host disease}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-102130}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2014}, abstract = {Monocytes can be functionally divided in two subsets, both capable to differentiate into dendritic cells (DCs): CX3CR1loCCR2+ classical monocytes, actively recruited to the sites of inflammation and direct precursors of inflammatory DCs; and CX3CR1hiCCR2- non-classical monocytes, characterized by CX3CR1-dependent recruitment to non-inflamed tissues. Yet, the function of non-classical monocyte-derived DCs (nc-mo-DCs), and the factors, which trigger their recruitment and DC differentiation, have not been clearly defined to date. Here we show that in situ differentiated nc-moDCs mediate immunosuppression in the context of intestinal graft-versus-host disease (GVHD). Employing multi-color confocal microscopy we observed a dramatic loss of steady state host-type CD103+ DC subset immediately after transplantation, followed by an enrichment of immune-regulatory CD11b+ nc-moDCs. Parabiosis experiments revealed that tissue-resident non-classical CX3CR1+ monocytes differentiated in situ into intestinal CD11b+ nc-moDCs after allogeneic hematopoietic cell transplantation (allo-HCT). Differentiation of this intestinal DC subset depended on CSF-1 but not on Flt3L, thus defining the precursors as monocytes and not pre-DCs. Importantly, CX3CR1 but not CCR2 was required for this DC subset differentiation, hence defining the precursors as non-classical monocytes. In addition, we identify PD-L1 expression by CX3CR1+ nc-moDCs as the major mechanism they employ to suppress alloreactive T cells during acute intestinal GVHD. All together, we demonstrate that host nc-moDCs surprisingly mediate immunosuppression in the context of murine intestinal GVHD - as opposed to classical "inflammatory" monocyte-derived dendritic cells (mo-DCs) - via coinhibitory signaling. This thorough study unravels for the first time a biological function of a - so far only in vitro and phenotypically described - DC subset. Our identification of this beneficial immunoregulatory DC subset points towards alternate future strategies in underpinning molecular pathways to foster their function. We describe an unexpected mechanism of nc-moDCs in allo-HCT and intestinal GVHD, which might also be important for autoimmune disorders or infections of the gastrointestinal tract.}, subject = {Knochenmarktransplantation}, language = {en} } @phdthesis{Hapke2023, author = {Hapke, Nils}, title = {Cardiac antigen derived T cell epitopes in the frame of myocardial infarction}, doi = {10.25972/OPUS-30196}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-301963}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2023}, abstract = {Cardiovascular disease and the acute consequence of myocardial infarc- tion remain one of the most important causes of morbidity and mortality in all western societies. While much progress has been made in mitigating the acute, life-threatening ischemia caused by infarction, heart failure of the damaged my- ocardium remains prevalent. There is mounting evidence for the role of T cells in the healing process after myocardial infarction, but relevant autoantigens, which might trigger and regulate adaptive immune involvement have not been discov- ered in patients. In this work, we discovered an autoantigenic epitope in the adrenergic receptor beta 1, which is highly expressed in the heart. This autoantigenic epitope causes a pro-inflammatory immune reaction in T cells isolated from pa- tients after myocardial infarction (MI) but not in control patients. This immune reaction was only observed in a subset of MI patients, which carry at least one allele of the HLA-DRB1*13 family. Interestingly, HLA-DRB1*13 was more com- monly expressed in patients in the MI group than in the control group. Taken together, our data suggests antigen-specific priming of T cells in MI patients, which leads to a pro-inflammatory phenotype. The primed T cells react to a cardiac derived autoantigen ex vivo and are likely to exhibit a similar phenotype in vivo. This immune phenotype was only observed in a certain sub- set of patients sharing a common HLA-allele, which was more commonly ex- pressed in MI patients, suggesting a possible role as a risk factor for cardiovas- cular disease. While our results are observational and do not have enough power to show strong clinical associations, our discoveries provide an essential tool to further our understanding of involvement of the immune system in cardiovascu- lar disease. We describe the first cardiac autoantigen in the clinical context of MI and provide an important basis for further translational and clinical research in cardiac autoimmunity.}, subject = {Immunologie}, language = {en} } @phdthesis{Schwinn2022, author = {Schwinn, Stefanie}, title = {Neue Behandlungsm{\"o}glichkeiten des Gruppe 3-Medulloblastoms im orthotopen Mausmodell}, doi = {10.25972/OPUS-28919}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-289196}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2022}, abstract = {Das Medulloblastom ist der h{\"a}ufigste, maligne Hirntumor des Kindesalters. In den letzten Jahren ist es gelungen, molekularbiologisch definierte Subgruppen innerhalb dieser Tumorentit{\"a}t zu definieren, die sich durch ein unterschiedliches therapeutisches Ansprechen differenzieren lassen. Es werden vier Gruppen abgegrenzt: Tumore mit Aktivierung des WNT-Signalwegs, des SHH-Signalwegs, sowie der Gruppe 3, die sich vor allem durch eine Myc Amplifikation auszeichnen und Gruppe 4, in der MycN amplifiziert wird. W{\"a}hrend Patienten mit SHH- und WNT-Tumoren eher eine g{\"u}nstige Prognose haben, ist der Bedarf an neuen Therapieans{\"a}tzen f{\"u}r Patienten mit Gruppe 3- und Gruppe 4-Tumoren auf Grund der schlechten Prognose sehr hoch. Die aus einem malignen Pleuraerguss eines Gruppe 3-Medulloblastom Patienten gewonnenen Tumorzellen konnten erfolgreich als permanente Zelllinie etabliert sowie in vitro und in vivo charakterisiert werden. Dieses Tumormodell habe ich in meiner Dissertationsarbeit genutzt um die zytotoxische Wirkung neuer Zytostatika und Inhibitoren Kombinationen auf das Gruppe 3-Medulloblastom in vitro und im Tiermodell zu untersuchen. Bei der Auswahl neuer Therapieans{\"a}tze galt die Maßgabe, Substanzen zu w{\"a}hlen, die f{\"u}r den klinischen Einsatz geeignet sind, neue gezielte zytostatische Mechanismen aufweisen und bei denen bereits publizierte Vorarbeiten nahelegen, dass diese das ZNS tats{\"a}chlich erreichen. In unserem in vitro Modell testeten wir 23 Substanzen und w{\"a}hlten dann die f{\"u}nf vielversprechendsten f{\"u}r das subkutane Tumormausmodell aus. Als Vergleichsgruppen f{\"u}r das Therapieansprechen w{\"a}hlten wir die Kombination aus Cisplatin und Etoposid, die gerade bei den Patienten mit einem HochrisikoMedulloblastom die Therapie der Wahl ist. Im ersten Tierversuch konnte gezeigt werden, dass Gemcitabin als Monotherapie den gleichen zytotoxischen Therapieeffekt zeigt, wie Cisplatin und Etoposid in Kombination. Deshalb war nun das Ziel eine Substanz zu finden, welche dann in Kombination mit Gemcitabin einen besseres Therapieansprechen als die Standardtherapie zeigt. Bei der Tumorpr{\"a}paration im initialen Tierversuch fiel auf, dass die Tumoren stark vaskularisiert sind. Nach dieser Beobachtung stellten wir uns die Fragen, ob die Inhibition des Vaskularisierungsvorgangs im Tumor einen additiven zytotoxischen Effekt auf das Tumorwachstum hat. Daraufhin erweiterten wir die Suche nach geeigneten Substanzen f{\"u}r das Gruppe 3-Medulloblastom um Multikinaseinhibitoren, die auch VEGF-Rezeptoren inhibieren. {\"U}berraschenderweise konnten wir zeigen das Gemcitabin in Kombination mit verschiedenen VEGF-Rezeptor-Inhibitoren in den Toxizit{\"a}tsversuchen in vitro eine 10.000 fach niedrigere EC50 hat als die Kombination aus Cisplatin und Etoposid. Auch in den anschließenden Tierversuchen konnten wir zeigen, dass Gemcitabin in Kombination mit Axitinib einen besseren Therapieerfolg bezogen auf das Tumorwachstum zeigt, als die bisherige Standardtherapie. Dar{\"u}ber hinaus verloren die Tiere, die mit Gemcitabin und Axitinib behandelt wurden deutlich weniger an Gewicht, als die Tiere die die Standardtherapie erhielten. Zusammenfassend k{\"o}nnen wir zeigen, dass Axitinib, ein neuer pan-VEGF-Rezeptor-Inhibitor der bisher nur in anderen Tumorentit{\"a}ten wie dem Nierenzellkarzinom zum Einsatz kommt, in Kombination mit Gemcitabin, einem Nukleosidanalogon, einen deutlichen zytotoxischen Effekt an Medulloblastom Zelllinien in vitro als auch im subkutanen und orthotopen Tiermodell hat. Diese Ergebnisse k{\"o}nnten die Basis sein f{\"u}r neue therapeutische Strategien gegen das Gruppe 3-Medulloblastom bei Kindern, die die bisherige Therapie nicht mehr tolerieren oder bereits irreversible Nebenwirkungen der Standardtherapie entwickelt haben}, subject = {Neuroblastom}, language = {de} } @phdthesis{Uehlein2022, author = {Uehlein, Sabrina}, title = {Expression und Funktion von CD28 im Schwein}, doi = {10.25972/OPUS-24551}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-245512}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2022}, abstract = {Trotz zahlreicher Fortschritte im Verst{\"a}ndnis der Funktionsweise des kostimulatorischen Rezeptors CD28 in Mensch, Maus, Ratte und Makake ist nach wie vor wenig hier{\"u}ber in Bezug auf das Tiermodell Schwein bekannt. Die vorliegende Arbeit untersucht die Funktion und Expression von CD28 in Schweine-T-Zellen sowie die Regulierbarkeit der T-Zellaktivierung durch anti-pCD28 mAb. Die Ergebnisse zeigen, dass hierbei vor allem CD4+ und CD8+ T-Zellen differenziert betrachtet werden m{\"u}ssen. Grunds{\"a}tzlich unterscheiden sich die beiden T-Zellpopulationen in der CD28 mRNA Expression, im Expressionsverh{\"a}ltnis zwischen CD28 mRNA und Protein, sowie im proliferativen Ansprechen auf anti-pCD28mAb. So reagierten CD4+ im Vergleich zu CD8+ T-Zellen auf die kostimulatorische Inkubation mit anti-pCD28 mAb des Klons 3D11 sensibler. In direkt stimulatorischen Ans{\"a}tzen zeigte sich, dass CD4+ und CD8+ T-Zellen durch unterschiedliche anti-pCD28 mAb differentiell angesprochen werden k{\"o}nnen. Eine superagonistische Funktion konnte f{\"u}r CD4+ T-Zell aktivierende anti-pCD28 mAb in den bisherigen Versuchen noch nicht beobachtet werden. Letzteres ist hierbei vor allem f{\"u}r den Transfer von vielversprechenden Therapiestrategien vom Kleintier- zum Großtiermodell auf dem Weg zur Entwicklung neuer Therapieoptionen f{\"u}r Autoimmunerkrankungen, Erkrankungen mit starker proinflammatorischer Aktivit{\"a}t und dem Myokardinfarkt von Bedeutung.}, subject = {Antigen CD28}, language = {de} } @phdthesis{JarickneeOttmueller2020, author = {Jarick [n{\´e}e Ottm{\"u}ller], Katja Julika}, title = {Migration of allogenic T cells in intestinal lymphoid structures during acute Graft-versus-Host Disease}, doi = {10.25972/OPUS-17875}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-178758}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2020}, abstract = {T cell infiltration into the intestine occurs after priming and activation in the mesenteric lymph nodes and Peyer's patches and subsequent trafficking via the blood circulation. We hypothesized that additionally to the vascular trafficking route, a fraction of T cells in the Peyer's patches directly migrate into the adjacent lamina propria of the small intestine. To test this hypothesis, we employed a mouse model of acute Graft-versus-Host Disease to study the direct T cell migration from the Peyer's patches to the adjacent lamina propria. First, we analyzed the border of Peyer's patches on histological sections and found that the Peyer's patch is not enclosed by a capsule or basement membrane. Thus, the tissue architecture allows for direct access to the surrounding tissue. With whole-mount light sheet fluorescence microscopy we quantified a three-dimensional gradient of T cells around Peyer's patches on day 2.5 and day 3 after transplantation. This gradient evened out at day 4 and day 6 when high numbers of T cells started to evenly infiltrate the intestine from the blood circulation. We confirmed that gradient-forming T cells around Peyer's patches resided within the tissue parenchyma of the lamina propria and not inside lymphatic vessels. To positively prove that the recently activated donor T cells around Peyer's patches have egressed directly from that patch, we established a protocol for intravital photoconversion of T cells inside Peyer's patches. 12 h after photoconversion inside a single Peyer's patch, photoconverted T cells resided only around this particular Peyer's patch and not elsewhere in the small intestine. This indicated that the T cells did not infiltrate via the blood but migrated to the adjacent lamina propria of the small intestine. Dynamic intravital two-photon microscopy revealed that these T cells next to the Peyer's patch migrated in a random pattern. This suggested that these cells did not follow a positive chemoattractive gradient once they had reached the lamina propria. Laser-capture microdissection combined with RNA sequencing of the mucosa near the Peyer's patch identified a wide range of migration-promoting factors. These included chemokines, co-stimulatory receptors and migration-associated intracellular molecules, which are candidates to promote this direct migration from Peyer's patches. Altogether, we demonstrate for the first time that additionally to the vascular trafficking route, a fraction of T cells migrates directly from the Peyer's patch to the surrounding mucosa. This mechanism implies so far unrecognized regional specification of Peyer's-patch-primed T cells. Our findings may impact treatment strategies to avoid intestinal inflammation or foster immunity after oral vaccination.}, subject = {T-Lymphozyt}, language = {en} } @phdthesis{Nelke2022, author = {Nelke, Johannes}, title = {Entwicklung multi-funktioneller TNFRSF Rezeptorspezifischer Antik{\"o}rper-Fusionsproteine mit FcγR-unabh{\"a}ngiger Aktivit{\"a}t}, doi = {10.25972/OPUS-27985}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-279855}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2022}, abstract = {Antik{\"o}rper, die gegen eine klinisch relevante Gruppe von Rezeptoren innerhalb der Tumornekrosefaktor-Rezeptor-Superfamilie (TNFRSF) gerichtet sind, darunter CD40 und CD95 (Fas/Apo-1), ben{\"o}tigen ebenfalls eine Bindung an Fc-Gamma-Rezeptoren (FcγRs), um eine starke agonistische Wirkung zu entfalten. Diese FcγR-Abh{\"a}ngigkeit beruht weitgehend auf der bloßen zellul{\"a}ren Verankerung durch die Fc-Dom{\"a}ne des Antik{\"o}rpers und ben{\"o}tigt dabei kein FcγR-Signalling. Ziel dieser Doktorarbeit war es, das agonistische Potenzial von αCD40- und αCD95-Antik{\"o}rpern unabh{\"a}ngig von der Bindung an FcγRs durch die Verankerung an Myelomzellen zu entfalten. Zu diesem Zweck wurden verschiedene Antik{\"o}rpervarianten (IgG1, IgG1-N297A, Fab2) gegen die TNFRSF-Mitglieder CD40 und CD95 genetisch mit einem einzelkettig kodierten B-Zell-aktivierenden Faktor (scBaff) Trimer als C-terminale myelom-spezifische Verankerungsdom{\"a}ne fusioniert, welche die Fc-Dom{\"a}ne-vermittelte FcγR-Bindung ersetzt. Diese bispezifischen Antik{\"o}rper-scBaff-Fusionsproteine wurden in Bindungsstudien und funktionellen Assays mit Tumorzelllinien untersucht, die einen oder mehrere der drei Baff-Rezeptoren exprimieren: BaffR, Transmembran-Aktivator und CAML-Interaktor (TACI) und B-Zell-Reifungsantigen (BCMA). Zellul{\"a}re Bindungsstudien zeigten, dass die Bindungseigenschaften der verschiedenen Dom{\"a}nen innerhalb der Antik{\"o}rper-scBaff-Fusionen gegen{\"u}ber der Zielantigene vollst{\"a}ndig intakt blieben. In Ko-Kulturversuchen von CD40- und CD95-responsiven Zellen mit BaffR-, BCMA- oder TACI-exprimierenden Verankerungszellen zeigten die Antik{\"o}rper-Fusionsproteine einen starken Agonismus, w{\"a}hrend in Ko-Kulturen mit Zellen ohne Expression von Baff-interagierenden Rezeptoren nur eine geringe Rezeptorstimulation beobachtet wurde. Die hier vorgestellten αCD40- und αCD95-Antik{\"o}rper-scBaff-Fusionsproteine zeigen also Myelom-spezifische Aktivit{\"a}t und versprechen im Vergleich zu herk{\"o}mmlichen CD40- und CD95-Agonisten geringere systemische Nebenwirkungen.}, subject = {Antigen CD40}, language = {de} } @phdthesis{Dresselhaus2022, author = {Dresselhaus, Lena Katharina}, title = {Die Rolle der gp130 Endozytose f{\"u}r die Hom{\"o}ostase der B- und T-Zellen}, doi = {10.25972/OPUS-28902}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-289025}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2022}, abstract = {IL-6 spielt eine wichtige Rolle bei der Immunantwort, Entz{\"u}ndung und H{\"a}matopoese. Das Glykoprotein 130 (gp130) wird ubiquit{\"a}r exprimiert und bildet als Dimer die signaltransduzierende Rezeptoreinheit f{\"u}r das IL-6 Signal. Die biologische Wirkung des IL-6 ist abhängig von der Dauer und Stärke des induzierten Signals. Die gp130 Rezeptorexpression stellt einen bedeutenden Faktor zur Beeinflussung des IL-6 Signals dar. Die im Rahmen dieser Arbeit untersuchte gp130LLAA Maus weist eine Punktmutation im gp130 Rezeptor auf, bei der das Dileucin-Motiv (L874, L785) im zytoplasmatischen Bereich von gp130 zu Dialanin verändert wurde. F{\"u}r die Endozytose ist das intrazelluläre Dileucin-Motiv erforderlich, da das Adapterprotein AP-2 an dieses Motiv bindet und dadurch den Transport mittels Clathrin-umh{\"u}llter Vesikel beg{\"u}nstigt. Die beschriebene Punktmutation hat zur Folge, dass die veränderte Form von gp130 resistent gegen{\"u}ber der Liganden- und crosstalk-vermittelten Endozytose ist. Da IL-6 generell eine wichtige Rolle bei der Differenzierung hämatopoetischer Zellen spielt, so auch bei T- und B-Zellen, wurde der Einfluss der gp130LLAA Mutation auf die Homöostase dieser lymphoiden Zellen untersucht. F{\"u}r die Versuche wurden sowohl B- und T-Zellen und jeweilige Subpopulationen aus der Milz von WT Mäusen und gp130LLAA Mäusen untersucht.}, subject = {Endocytose}, language = {de} } @phdthesis{Hoelldorfer2020, author = {H{\"o}lldorfer, Constanze Lotte-Marie}, title = {Einfluss der Src-kinase-Inhibitoren auf die TLR-4-induzierte IL-10 bzw. IL-12 Produktion in Tumor-assoziierten Makrophagen}, doi = {10.25972/OPUS-21889}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-218890}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2020}, abstract = {Die Tumormikroumgebung (TME) spielt eine wichtige Rolle in Bezug auf das Ansprechen von Therapien, Tumorwachstum und die Bildung von Metastasen. In den letzten Jahren konnte belegt werden, dass Tyrosinkinaseinhibitoren (TKIs) Einfluss auf Zellen des TME haben und vor allem die dort vorherrschenden Zellen, Tumor-assoziierte Makrophagen (TAM), durch die TKIs moduliert werden k{\"o}nnen. Sie entsprechen meist dem M2-Ph{\"a}notyp, sezernieren antiinflammatorische Zytokine und sind protumoral, indem sie u.a. die Metastasierung und das Tumorwachstum unterst{\"u}tzen. Zentrale Targets f{\"u}r die Reprogrammierung von Makrophagen stellen sowohl der NF-κB als auch die Inhibition des CSF1-Rezeptors dar. An diesen beiden Schl{\"u}sselstellen wirken u.a. TKIs. In den durchgef{\"u}hrten Versuchen wurden drei TKIs verwendet - Dasatinib, Src-Kinase-Inhibitor-I, Bosutinib - um die Ergebnisse von Vorarbeiten zu verifizieren und um zu untersuchen, ob ein Klasseneffekt in Bezug auf eine gesteigerte IL-12-Produktion vorliegen k{\"o}nnte. Ein wichtiger Ansatzpunkt in der Bek{\"a}mpfung von Tumoren ist die Aktivierung von Immunzellen gegen Tumorzellen, in unserem Fall eine Modulation von TAM in Richtung M1-Makrophagen. Eine signifikante {\"A}nderung des Ph{\"a}notyps konnte nicht festgestellt werden. Allerdings wurde eine gesteigerte IL-12-Produktion aller Makrophagensubtypen durch die Inkubation mit Dasatinib- bzw. Src-kinase-inhibitor-I oder Bosutinib gezeigt. IL-12 ist ein wichtiges proinflammatorisches Schl{\"u}sselzytokin des Immunsystems, indem es u.a. NK-Zellen und T-Zellen aktiviert. Die funktionellen Auswirkungen der verst{\"a}rkten IL-12-Produktion in Hinblick auf NK-Zellen haben wir untersucht. Eine deutlich verst{\"a}rkte Aktivierung anhand Aktvierungsmarker von NK-Zellen konnten wir nicht beweisen. Allerdings wurde eine erh{\"o}hte Zytotoxizit{\"a}t durch Ko-Kultivierung der NK-Zellen mit den unterschiedlichen Makrophagensubtypen und gleichzeitiger Inkubation mit Dasatinib demonstriert. Die erh{\"o}hte IL-12-Produktion von APCs sowie verringerte IL-10-Produktion und der Einfluss auf andere Immunzellen, hier am Beispiel der NK-Zellen, zeigen u.a. das therapeutische Potential der TKIs als antineoplastisch wirksame Substanz. Als alleinige Therapie ist deren Wirkungsbereich nach den hier vorliegenden Ergebnissen jedoch noch zu gering. In Kombination mit anderen Therapieoptionen stellen die TKIs allerdings ein m{\"o}gliches Therapieregime dar. Der genaue Wirkmechanismus und die dadurch entstehenden Ver{\"a}nderungen sind noch genauer zu untersuchen. Ein weiteres Ziel ist in vitro etablierte Ergebnisse auch in die klinische Anwendung einfließen zu lassen. Der zweite Teil der Arbeit befasste sich mit einem proinflammatorischen Zytokin IL-32γ und dessen Wirkung auf Makrophagen. Wie bereits auch bei den TKIs wurde der Einfluss des Interleukins auf das Tumormikromilieu und die entsprechenden Auswirkungen untersucht. IL-32γ wirkt nicht nur selbst als proinflammatorisches Zytokin, sondern reguliert eine Vielzahl an weiteren Zytokinen. Der Einfluss von IL-32 auf das Tumormikromilieu und dessen Zellen stellt einen der zentralen Interessenspunkte dar. In unseren Versuchen konnte unter IL-32γ eine effektivere Antigenpr{\"a}sentation der Makrophagen - gemessen an einer verst{\"a}rkten Expression von CD80 und CD86 - gezeigt werden. Auf der anderen Seite wurde das antiinflammatorische Zytokin, IL-10, von IL-32γ-stimulierten Makrophagen ebenfalls verst{\"a}rkt sezerniert. Eine Ko-Kultivierung von Makrophagen und NK-Zellen und gleichzeitige Inkubation mit IL-32γ f{\"u}hrte bei NK-Zellen zu einer verst{\"a}rkten Aktivierung sowie zu einer erh{\"o}hten Zytotoxizit{\"a}t. Die Auswirkungen auf NK-Zellen deuten eine antitumorale Wirkung von IL-32γ an. Das breite Wirkspektrum des Interleukins ist vielversprechend und k{\"o}nnte neue Therapiestrategien er{\"o}ffnen, wof{\"u}r allerdings weitere Versuche sowohl in vitro als auch in vivo notwendig sind, um das Interleukin und seine Wirkungen genauestens zu verstehen.}, subject = {Makrophagen}, language = {de} } @phdthesis{Seidenspinner2020, author = {Seidenspinner, Amelie Maria}, title = {Entwicklung einer biofunktionalen Beschichtung f{\"u}r mit Silber dotierte Titandioxid-Nanopartikel}, doi = {10.25972/OPUS-20510}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-205100}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2020}, abstract = {Ziel dieser Arbeit war es, eine erfolgreiche Beschichtung der verschiedenen TiO2 Nanopartikel mit aufsteigendem Silberanteil herzustellen, um eine ausgepr{\"a}gte Stabilisierung und Biokompatibilit{\"a}t der Partikel zu erreichen. Anschließend wurde ihre Wirkung gegen{\"u}ber gesunden Zellen und Tumorzellen anhand von Zellversuchen untersucht. Zun{\"a}chst mussten die TiO2 Aggregate nach ihrer Redispergierung in Wasser, Toluol oder Tris Base gespalten werden, damit anschließend eine kontrollierte Beschichtung einzelner Nanopartikel durchgef{\"u}hrt werden konnte. Der Einfluss von Ultraschall in Form einer zweimin{\"u}tigen Ultraschalltipbehandlung lieferte hierbei die niedrigsten Partikelgr{\"o}ßen in der DLS-Messung. Die Beschichtungen wurden mit APTES, Dopamin und PEG-SH unter Einfluss von unterschiedlichen Ultraschalltipzeiten, Konzentrationen, Temperaturen, pH-Werten, Salzen sowie verschiedenen Magnetr{\"u}hrtechniken und Waschprozessen entwickelt. Durch die Charakterisierungsmethoden via dynamischer Lichtstreuung, Zetapotentialmessung, Infrarotspektroskopie, REM und STEM wurde jede Beschichtung analysiert und auf diese Weise ihre optimale Herstellungsmethode erarbeitet. Schlussendlich wurde der Einfluss unbeschichteter sowie mit APTES, PDA und PEG-SH beschichteter TiO2 Nanopartikel mit steigendem Silberanteil anhand gesunder Zellen und Tumorzellen in vitro untersucht. Die Zellen wurden f{\"u}r 24 h mit den Partikeln inkubiert und anschließend mittels Durchflusszytometrie charakterisiert. Generell wurde nur eine geringf{\"u}gige Auswirkung der Partikel auf die Zellen beobachtet. Die in der Literatur beworbene Aussage, dass silberdotierte TiO2 in der Lage sind, entartete Zellen zu t{\"o}ten, w{\"a}hrend gesunde Zellen ausgespart werden, konnte nicht best{\"a}tigt werden. Dennoch besaßen einige Faktoren einen Einfluss auf die Vitalit{\"a}t und Zellzahl. So spielte der steigende Silberanteil bei den Zellen eine Rolle, die einen Effekt auf die TiO2 Nanopartikel zeigten. Mit steigendem Ag-Anteil sanken Zellzahl und Vitalit{\"a}t st{\"a}rker. Auch eine ansteigende Konzentration der beschichteten Partikel wirkte sich positiv auf das Absinken der Zellzahl aus. Besonders die adh{\"a}rent wachsende Tumorzelllinie Panc02 zeigte sich sensibel gegen{\"u}ber den beschichteten und unbeschichteten Partikeln. Die Beschichtung, welche die gr{\"o}ßte Auswirkung auf die Zellzahl- und Vitalit{\"a}tsminderung der Zellen hatte, war eindeutig die PDA-Beschichtung.}, subject = {Titandioxid}, language = {de} } @phdthesis{Ranecky2023, author = {Ranecky, Maria Helena}, title = {Experimentelle Charakterisierung intestinaler, GvHD-protektiver myeloider Empf{\"a}ngerzellen nach allogener Stammzelltransplantation}, doi = {10.25972/OPUS-31092}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-310924}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2023}, abstract = {Die akute Graft-versus-Host Disease (GvHD) und speziell ihre intestinale Manifestation ist eine schwere Komplikation der allogenen Stammzelltransplantation mit erheblichem Einfluss auf Mortalit{\"a}t und Morbidit{\"a}t der Patienten. Pathophysiologisch stellt sie eine Immunreaktion von Spender-T-Zellen auf Empf{\"a}ngergewebestrukturen dar. In Versuchsm{\"a}usen ist die experimentelle Depletion CD11c+ Antigen-pr{\"a}sentierender Empf{\"a}ngerzellen in der fr{\"u}hen GvHD-Effektorphase assoziiert mit einem schlechteren klinischen Outcome, einer h{\"o}heren Dichte alloreaktiver T-Zellen und einer verst{\"a}rkten Entz{\"u}ndungsreaktion in der intestinalen Mukosa. Ziel der Studie war eine umfassende Charakterisierung und systematische Einordnung der folglich GvHD-protektiven intestinalen CD11c+ Empf{\"a}ngerzellen. Bez{\"u}glich ihrer Oberfl{\"a}chenproteinsignatur analysierten wir die myeloiden Zellen der intestinalen Mukosa am Tag 6 nach allogener Stammzelltransplantation. Mittels durchflusszytometrischer Analyse und Vergleich zwischen gesunden, allein bestrahlten und GvHD-M{\"a}usen ordneten wir die CD11c+ Empf{\"a}ngerzellen als Makrophagen ein und schlossen eine Identit{\"a}t als dendritische Zellen aus. In der Immunfluoreszenzmikroskopie wiesen wir ihre Kolokalisation mit allogenen T-Zellen nach und best{\"a}tigten darin eine PD-L1 Expression als m{\"o}glichen T-Zell-Suppressionsmechanismus. Bez{\"u}glich ihres Transkriptoms f{\"u}hrten wir eine Einzelzell-RNA-Sequenzierung intestinaler h{\"a}matopoetischer Empf{\"a}ngerzellen aus CD11c+ Zell-depletierten und nicht depletierten M{\"a}usen durch. Auf rein bioinformatischer Grundlage wurden die Einzelzellen kombiniert und anhand ihrer Transkriptomprofile in Cluster eingeteilt. Der Vergleich beider Versuchsgruppen offenbarte zwei unterschiedliche pr{\"a}sente bzw. depletierte und damit GvHD-protektive Zellcluster: Cluster 4 enthielt Zellen mit deutlicher Makrophagensignatur und gewebeprotektivem, antipathogenem Effektorprofil, welches in Kombination mit weiteren Genen ein Kontinuum der in Hom{\"o}ostase vorhandenen Makrophagen nahelegte. Cluster 10 dagegen enthielt Zellen mit immun- und spezifisch T-Zell-suppressivem Effektorprofil, weniger deutlicher Makrophagensignatur und {\"A}hnlichkeit zu myeloiden Suppressorzellen. Somit lieferte die Studie wichtige Hinweise auf einen Mechanismus der GvHD- bzw. T-Zell-Suppression und Gewebeprotektion in Form von physiologisch vorhandenen bzw. im Laufe der GvHD auftretenden Empf{\"a}ngermakrophagen.}, subject = {Makrophage}, language = {de} } @phdthesis{Qureischi2021, author = {Qureischi, Musga}, title = {Selective modulation of alloreactive T cells in preclinical models of acute Graft-versus-Host Disease}, doi = {10.25972/OPUS-23603}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-236031}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2021}, abstract = {Hematopoietic cell transplantation (HCT) is a curative therapy for the treatment of malignant and non-malignant bone marrow diseases. The major complication of this treatment is a highly inflammatory reaction called Graft-versus-Host Disease (GvHD). Here, transplanted donor T cells cause massive tissue destruction and inflammation in the main target organs liver, skin and the intestine. Currently, this inflammatory reaction can be treated successfully using strong immunosuppressive agents. One efficient group of immunosuppressants are calcineurin inhibitors such as Cyclosporin A (CsA) and Tacrolimus (FK506). These treatment strategies target all T lymphocytes subsets equally and do not separate GvH from the desirable Graft-versus-Leukemia (GvL) effect. Therefore, we aimed to find immunological targets on alloreactive T cells in order to develop novel treatment strategies, which selectively modulates alloreactive T cells without impairing the GvL effect or hematopoietic immune reconstitution. The aim of this thesis was to develop a predictive marker panel to track alloreactive T cells in the peripheral blood (PB) of murine allo-HCT recipients. In clinically relevant model of aGvHD we demonstrated that alloreactive T cells have a distinct surface marker expression profile and can be detected in the PB before aGvHD manifestation. Based on our data, we propose a combinatory panel consisting of 4 surface markers (a4b7 integrin, CD162E, CD162P und CD62L) on circulating CD8+ T cells to identify the risk of aGvHD after allo-HCT. Since tumor necrosis factor receptor superfamily (TNFR SF) members are involved in several immunological processes, we did extensive surface marker expression analysis of several TNFR superfamily members and other immunomodulatory molecules on conventional and regulatory T cells (Tcons vs. Tregs) on different time points during aGvHD progression. The aim of this study was to find subset-specific immunomodulatory molecules on recently activated Tcons and Tregs. We found that GITR, 4-1BB and CD27 were highly expressed on alloreactive and na{\"i}ve Tregs. In contrast, PD1 expression was highly upregulated on recently activated alloreactive Tcons. The data of this study serves as basis for future approaches, which aim to develop T cell subset specific therapeutic antibody fusion proteins. a4b7 integrin and CD162P (P-Selectin ligand) are highly upregulated on alloreactive T cells and mediate the infiltration of these cells into GvHD target organs. We developed recombinant (antibody) fusion proteins to target these two homing molecules and could show that antibody-based fusion proteins are superior to ligand-based fusion proteins regarding production efficiency and binding affinity. Therefore, we propose for future studies to focus on the described antibody-based fusion proteins for the selective targeting of T cells. Since the widely used calcineurin inhibitors are impairing the desirable GvL effect, we investigated if selective NFATc1 inhibition might be a novel strategy to prevent or reduce alloreactivity, while hopefully maintaining the GvL effect. In particular, we addressed the role of the isoform NFATc1 and inhibited its posttranslational modification by SUMO (Small Ubiquitin-related Modifier). Indeed, inhibition of NFATc1 SUMOylation resulted in reduced inflammation and increased Treg frequencies in a murine MHC major mismatch aGvHD model. Conclusively, we showed that alloreactive T cells can be identified by their surface profile in the PB of allo-HCT recipients before aGvHD symptoms appeared. Furthermore, we introduced a approach to selectively target alloreactive T cells by antibody fusion proteins, which might serve as a novel strategy to separate GvH from GvL. Additionally, we demonstrated that averted posttranslational modification of NFATc1 by SUMOylation serves as potential target to reduce alloreactivity of T cells.}, language = {en} } @phdthesis{Hassler2023, author = {Haßler, Markus Sebastian}, title = {NFATc3 in der akuten GvHD}, doi = {10.25972/OPUS-32368}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-323681}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2023}, abstract = {Bei Leuk{\"a}mien, Lymphomen und dem Multiplen Myelom stellt die allogene h{\"a}matopoetische Stammzelltransplantation (allo-HCT) oft die letzte kurative Therapieoption dar. Spender-T-Zellen (v.a. CD8+-T-Zellen), die im Transplantat enthalten sind, erkennen nach Chemo-/Strahlentherapie verbliebene Reste des entarteten Empf{\"a}ngergewebes, eradizieren dieses und verhindern somit ein Tumorrezidiv (Graft-versus-Leuk{\"a}mie Reaktion/GvL). H{\"a}ufig attackieren Spender-T-Zellen (v.a. CD4+-Th1-Zellen) aber auch nicht-malignes Gewebe (z.B. Haut, Leber und Darm), was bis zum Tod des Patienten f{\"u}hren kann (Graft-versus-Host Disease/GvHD). Calcineurin-Inhibitoren wie Cyclosporin A (CsA) und Tacrolimus, die oft schon prophylaktisch verabreicht werden, verhindern {\"u}ber eine unselektive Inhibition aller Mitglieder der NFAT-Transkriptionsfaktorfamilie (Nuclear factor of activated T-cells) die Aktivierung der Spender-T-Zellen. Es folgt eine klinische Besserung der GvHD-Symptomatik, w{\"a}hrend jedoch der GvL-Effekt ebenfalls supprimiert wird. Bisherige Untersuchungen unserer Arbeitsgruppe am Mausmodell hatten gezeigt, dass die selektive Inhibition eines NFAT-Familienmitgliedes (NFATc1 oder NFATc2) in den Donor-T-Zellen zu einer signifikanten Besserung der aGvHD bei jedoch erhaltener GvL f{\"u}hrt. Es wurde nun der Einfluss des dritten, in Lymphozyten exprimierten NFAT-Mitglieds NFATc3 im Kontext der aGvHD untersucht. Zur Basisanalyse der neu kreierten Nfatc3fl/fl.Cd4cre- und Nfatc1fl/fl.Nfatc3fl/fl.Cd4cre-Mauslinien erfolgten durchflusszytometrische und Western-Blot-Analysen. Anschließend wurden In-vivo-Untersuchungen unter Verwendung eines etablierten major-mismatch-aGvHD-Modells (H-2b→H-2d) durchgef{\"u}hrt. Es konnte gezeigt werden, dass durch eine NFATc3- (+/- NFATc1-) Defizienz direkt ex vivo die CD4+/CD8+-Ratio durch Abnahme der CD4+- hin zu den CD8+-T-Zellen verschoben wird. Auch zeigte sich in den entsprechenden Genotypen eine Abnahme der naiven- und daf{\"u}r vice versa eine Zunahme der Effektor-T-Zellen. In den wiederholt durchgef{\"u}hrten aGvHD-Versuchen zeigte sich in vivo als Korrelat der (ebenfalls erneut nachgewiesenen) Abnahme des CD4+/CD8+-Quotienten in den Zielorganen eine geringere Expansion der NFAT-defizienten als der wildtypischen T-Zellen. Leider spiegelte sich dies nicht in dem clinical score zur Quantifizierung der aGvHD-Symptomatik wider. Auch das K{\"o}rpergewicht der Versuchsgruppe nahm rapide ab. Urs{\"a}chlich hierf{\"u}r ist - als Korrelat zur direkt ex vivo nachgewiesenen Aktivierungsneigung - ein vermehrter Th1-Shift der NFATc3 (+/-NFATc1-) defizienten T-Zellen. Eine Inhibierung von NFATc3 - im Gegensatz zu NFATc1 und NFATc2 - ist demzufolge kein sinnvoller Ansatzpunkt f{\"u}r eine m{\"o}gliche, zielgerichtetere aGvHD-Therapie. Der positive Effekt der reduzierten Proliferationsneigung der NFATc3-defizienten Lymphozyten wird durch deren vermehrte Aktivierungsneigung mit erh{\"o}hter Sekretion von pro-inflammatorischen Zytokinen zunichte gemacht.}, subject = {Transplantat-Wirt-Reaktion}, language = {de} } @phdthesis{Hoehn2023, author = {H{\"o}hn, Marie}, title = {Ver{\"a}nderung der Tumorimmunumgebung muriner Mamma-Karzinome durch Inhibierung der Kollagensynthese}, doi = {10.25972/OPUS-28492}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-284929}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2023}, abstract = {Das Mamma-Karzinom geh{\"o}rt zu den sogenannten desmoplastischen Tumorarten. Hierbei handelt es sich um Tumoren mit erh{\"o}hter Ansammlung von Bindegewebszellen und einer Akkumulation von Extrazellul{\"a}rer Matrix (EZM). Diese verdichtete EZM wirkt sowohl auf mechanischer als auch auf Signalweg-vermittelter Ebene als eine Barriere, welche die therapeutische Wirksamkeit erheblich vermindert. Einer der Hauptbestandteile der EZM ist Kollagen. Durch Anwendung von Pr{\"a}paraten, welche die Kollagensynthese und -reifung inhibieren, kann die rigide Struktur aufgelockert werden. Daraus ergibt sich eine verbesserte Versorgung mit N{\"a}hrstoffen und eine verbesserte Infiltrationsm{\"o}glichkeit f{\"u}r Immunzellen. Dies ist f{\"u}r die Effizienz der Immuntherapie, welche sich in den letzten Jahren als vielversprechende Alternative zu den Grunds{\"a}ulen der Krebstherapie entwickelt hat, unabdinglich. In der vorliegenden Arbeit wurden murine Mamma-Karzinome der 4T1-Linie nach Behandlung mit EZM-destabilisierenden Kollageninhibitoren auf ihre Immunumgebung hin untersucht. Verwendet wurden drei Wirkstoffe, welche an unterschiedlichen Punkten in die Kollagensynthese und -reifung eingreifen: βAPN als LOX(L)-Inhibitor, 1,4-DPCA als P4HA-Inhibitor und Minoxidil als LH-Inhibitor. Die Behandlung f{\"u}hrte zu einem deutlichen Anstieg aller untersuchten Immunzellen und deutet somit auf eine verbesserte Infiltrationsm{\"o}glichkeit hin. Zudem wurde die Expression maligner Signalwege, wie die der Angiogenese, Hypoxie, Metastasierungsneigung, Invasivit{\"a}t und Immunsuppression, verringert und tumorsuppressive Immunantworten verst{\"a}rkt. Die Kollageninhibition hatte zus{\"a}tzlich ein verringertes Tumorwachstum und eine Reduktion der Blutgef{\"a}ßdichte zufolge. Als Fazit gilt es festzuhalten, dass die Verwendung von Kollageninhibitoren in der Immuntherapie eine vielversprechende Option zur Verbesserung der Effizienz dieser Therapeutika darstellt. Diese Erkenntnis gilt es im Rahmen k{\"u}nftiger wissenschaftlicher Untersuchungen weiterzuentwickeln.}, subject = {Brustkrebs}, language = {de} } @phdthesis{Eckert2023, author = {Eckert, Ina-Nathalie}, title = {Molecular markers of myeloid-derived suppressor cells and their functional role for homing and in disease models in mice}, doi = {10.25972/OPUS-31997}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-319974}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2023}, abstract = {MDSCs are suppressive immune cells with a high relevance in various pathologies including cancer, autoimmunity, and chronic infections. Surface marker expression of MDSCs resembles monocytes and neutrophils which have immunostimulatory functions instead of suppressing T cells. Therefore, finding specific surface markers for MDSCs is important for MDSC research and therapeutic MDSC manipulation. In this study, we analyzed if the integrin VLA-1 has the potential as a novel MDSC marker. VLA-1 was expressed by M-MDSCs but not by G-MDSCs as well as by Teff cells. VLA-1 deficiency did not impact iNOS expression, the distribution of M-MDSC and G-MDSC subsets, and the suppressive capacity of MDSCs towards na{\"i}ve and Teff cells in vitro. In mice, VLA-1 had no effect on the homing capability of MDSCs to the spleen, which is a major reservoir for MDSCs. Since the splenic red pulp contains collagen IV and VLA-1 binds collagen IV with a high affinity, we found MDSCs and Teff cells in this area as expected. We showed that T cell suppression in the spleen, indicated by reduced T cell recovery and proliferation as well as increased apoptosis and cell death, partially depended on VLA-1 expression by the MDSCs. In a mouse model of multiple sclerosis, MDSC injection prior to disease onset led to a decrease of the disease score, and this effect was significantly reduced when MDSCs were VLA-1 deficient. The expression of Sema7A by Teff cells, a ligand for VLA-1 which is implicated in negative T cell regulation, resulted in a slightly stronger Teff cell suppression by MDSCs compared to Sema7A deficient T cells. Live cell imaging and intravital 2-photon microscopy showed that the interaction time of MDSCs and Teff cells was shorter when MDSCs lacked VLA 1 expression, however VLA-1 expression had no impact on MDSC mobility. Therefore, the VLA-1-dependent interaction of MDSC and Teff cells on collagen IV in the splenic red pulp is implicated MDSC-mediated Teff cell suppression.}, subject = {Immunologie}, language = {en} } @phdthesis{Scheller2023, author = {Scheller, Lukas}, title = {Migrationsf{\"o}rdernde Faktoren im intestinalen T-Zell-Homing w{\"a}hrend der akuten Graft-versus-Host Erkrankung}, doi = {10.25972/OPUS-29290}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-292909}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2023}, abstract = {Die akute Graft-versus-Host Erkrankung (GvHD), insbesondere die Darm GvHD, stellt weiterhin eine der Hauptursachen f{\"u}r Mortalit{\"a}t und Morbidit{\"a}t nach allogener SZT dar. Aktivierte, alloreaktive Spender T-Zellen infiltrieren dabei {\"u}ber die Blutbahn die intestinale Lamina Propria. Erst k{\"u}rzlich konnten wir zeigen, dass neben der vaskul{\"a}ren Migration ein Teil der Spender T-Zellen auch direkt aus den PP in die angrenzende Lamina Propria migrieren. Um Faktoren, die diese direkte Migration f{\"o}rdern, zu untersuchen und die direkt migrierenden T-Zellen genauer zu charakterisieren, verwendeten wir ein MHC-inkompatibles Mausmodell zur Induktion einer akuten GvHD. Durch RNA Sequenzierung und Massenspektrometrie lasermikrodissezierter Darmschleimhautproben konnte eine starke Expression der Chemokine CXCL9, CXCL10, CXCL11, CCL3, CCL4 und CCL5 w{\"a}hrend der akuten intestinalen GvHD aufgezeigt werden. Neben CCL4 und XCL1 wiesen verschiedene Faktoren der T-Zellaktivierung, wie CD3ζ, LAT, Lck und ZAP70, sowie Faktoren der zytoskelettalen Reorganisation, wie Dock2, Coro1α und Parvin-γ, eine vermehrte Expression insbesondere nahe der PP auf. Die Expression der migrationsf{\"o}rdernden Faktoren Coro1α und Parvin-γ in Spender T-Zellen nahe der PP konnte anschließend mittels histologischen Immunfluoreszenzf{\"a}rbungen best{\"a}tigt werden. Durchflusszytometrische Analysen konnten weiterhin eine vermehrte Expression von CCR5, CCR9 und Intgerin α4β7 auf den vornehmlich Tbet+ Spender T-Zellen nahe der PP nachweisen. Funktionelle in vitro Migrationsversuche zeigten abschließend, dass in vivo aktivierte Spender T-Zellen eine gerichtete Migration in Richtung auf CXCL11 und zu sp{\"a}terem Zeitpunkt auch auf CCL4 vollziehen k{\"o}nnen. Zusammenfassend zeigt diese Arbeit die Bedeutung zahlreicher Chemokine f{\"u}r das sequenzielle T-Zell-Homing w{\"a}hrend der akuten intestinalen GvHD. Neben der insbesondere durch Faktoren der zytosekeletalen Reorganisation vermittelten amoeboiden Migration kann auch eine mesenchymale Fortbewegung {\"u}ber Faktoren wie CCR5, CCR9 und Integrin α4β7 die direkte Migration der T-Zellen f{\"o}rdern. Den direkt migrierenden vornehmlich TH1 polarisierten Zellen folgen weitere, CD27 und Integrin αLβ2 exprimierende, zytotoxische T-Zellen aus der Blutbahn. Die direkt migrierenden Zellen k{\"o}nnten als Initiator und Potentiator der intestinalen T-Zell Infiltration wirken und m{\"u}ssen f{\"u}r zuk{\"u}nftige therapeutische Strategien nicht nur der Darm GvHD, sondern der intestinalen Inflammation im Allgemeinen mitber{\"u}cksichtigt werden.}, subject = {T-Lymphozyt}, language = {de} } @phdthesis{Steinfatt2023, author = {Steinfatt, Tim Alexander}, title = {Modulation of regulatory T cells for the immunotherapy of inflammatory diseases and cancer}, doi = {10.25972/OPUS-19260}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-192600}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2023}, abstract = {Regulatory T cells (Tregs) are the masters of immune regulation controlling inflammation and tolerance, tissue repair and homeostasis. Multiple immunological diseases result from altered Treg frequencies and Treg dysfunction. We hypothesized that augmenting Treg function and numbers would prevent inflammatory disease whereas inhibiting or depleting Tregs would improve cancer immunotherapy. In the first part of this thesis, we explored whether in vivo activation and expansion of Tregs would impair acute graft-versus-host disease (aGvHD). In this inflammatory disease, Tregs are highly pathophysiological relevant and their adoptive transfer proved beneficial on disease outcome in preclinical models and clinical studies. IL-2 has been recognized as a key cytokine for Treg function. Yet, attempts in translating Treg expansion via IL-2 have remained challenging, due to IL-2s extremely broad action on other cell types including effector T cells, NK cells, eosinophils and vascular leakage syndrome, and importantly, due to poor pharmacokinetics in vivo. We addressed the latter issue using an IL-2-IgG-fusion protein (irrIgG-IL-2) with improved serum retention and demonstrated profound Treg expansion in vivo in FoxP3-luciferase reporter mice. Further, we augmented Treg numbers and function via the selective-TNF based agonists of TNFR2 (STAR2). Subsequently, we tested a next-generation TNFR2 agonist, termed NewSTAR, which proved even more effective. TNFR2 stimulation augmented Treg numbers and function and was as good as or even superior to the IL-2 strategy. Finally, in a mouse model of aGvHD we proved the clinical relevance of Treg expansion and activation with irrIgG-IL-2, STAR2 and NewSTAR. Notably, the TNFR2 stimulating constructs were outstanding as we observed not the IL-2 prototypic effects on other cell populations and no severe side effects. In the second part of this thesis, we explored Tregs in pancreatic ductal adenocarcinoma (PDAC) and developed targeting strategies. Among several tumor entities in which Tregs impact survival, preclinical and clinical data demonstrated their negative role on PDAC. In our studies we employed the orthotopic syngeneic Panc02 model in immunocompetent mice. Based on flow cytometric analysis of the tumor microenvironment we propose TIGIT and TNFRSF members as novel therapeutic targets. Surprisingly, we found that blocking TNFR2 did not interfere with intratumoral Treg accumulation. However, we decreased the highly abundant intratumoral Tregs when we disrupted the tumor extracellular matrix. In PDAC, Treg manipulation alone did not lead to tumor regression and we propose that an additional immune boost may be necessary for efficient tumor immune surveillance and cancer clearance. This contrasts with aGvHD, in which Treg manipulation alone was sufficient to improve disease outcome. Conclusively, we demonstrated the enormous medical benefit of Treg manipulation. Our promising data obtained with our newly developed powerful tools highlight the potential to translate our findings into clinical practice to therapeutically target human Tregs in patients. With novel TNFR2 agonists (STAR2, NewSTAR) we augmented Treg numbers and function as (or even more) effectively than with IL-2, without causing adverse side effects. Importantly, exogenous in vivo Treg expansion protected mice from aGvHD. For the therapy of PDAC, we identified novel targets on Tregs, notably TIGIT and members of the TNFRSF. We demonstrated that altering the extracellular tumor matrix can efficiently disrupt the Treg abundance in tumors. These novel targeting strategies appear as attractive new treatment options and they may benefit patients suffering from inflammatory disease and cancer in the future.}, language = {en} } @phdthesis{Shaikh2024, author = {Shaikh, Muhammad Haroon}, title = {Nicht-h{\"a}matopoetische lymphoide Stromazellen aktivieren alloreaktive CD4\(^+\) T-Zellen in der Initiierung der akuten Graft-versus-Host Disease}, doi = {10.25972/OPUS-25201}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-252015}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2024}, abstract = {In der Initiationsphase der akuten Graft-versus-Host Erkrankung (GvHD) werden CD4+ T-Zellen in den lymphatischen Organen durch h{\"a}matopoietische Antigen-pr{\"a}sentierende Zellen aktiviert. Im Gegensatz dazu, werden in der Effektorphase CD4+ T-Zellen von nicht-h{\"a}matopoetischen Zellen im D{\"u}nndarm aktiviert. Wir stellten die Hypothese auf, dass alloreaktive CD4+ T-Zellen nach allogener h{\"a}matopoetischer Zelltransplantation, welche in der Initiationsphase der aGvHD vorwiegend in die sekund{\"a}ren lymphatischen Organe migrieren, dort durch nicht-h{\"a}matopoetische Lymphknoten-Stromazellen {\"u}ber die Erkennung von MHC-Klasse II aktiviert werden. Um diese Hypothese zu testen, setzten wir ein von allogenen CD4+ T-Zellen-abh{\"a}ngiges MHC Major Mismatch aGvHD Mausmodell ein, um diese Zusammenh{\"a}nge n{\"a}her zu erforschen. Mittels Biolumineszenz-Bildgebung und dreidimensionale Lichtblattmikroskopie und Durchflusszytometrie-Analysen von fr{\"u}heren Zeitpunkten nach einer alloHCT bzw. im Anfangsstadium der aGvHD konnten wir zeigen, dass allogene T-Zellen exklusiv in die Milz, Lymphknoten und die Peyerschen Plaques migrieren und nicht in die intestinale Lamina propria. Indem wir transgene Mauslinien verwendeten, die keine oder eine nur partielle komplette h{\"a}matopoietische Antigenpr{\"a}sentation aufwiesen, konnten wir eine sehr fr{\"u}h auf die alloHCT folgende allogene CD4+ T-Zellaktivierung in den lymphoiden Organen von MHCIIΔCD11c and MHCIIΔ Knochenmark-Chim{\"a}ren nachweisen. Aufgrund des, bei den MHCIIΔ Knochenmarks-Chim{\"a}ren auftretenden Versagens der negativen Thymusselektion und die daraus resultierende autoreaktive Immunreaktionen nach einer syngenen HCST stellte sich heraus, dass dies ein ungeeignetes Modell f{\"u}r die Untersuchung der Pr{\"a}sentation nicht-h{\"a}matopoetischer Antigene bei GvHD ist. Um diese Herausforderung zu bew{\"a}ltigen, generierten wir MHCIIΔVav1 M{\"a}use bei denen die MHC-Klasse-II-Expression auf allen h{\"a}matopoetischen Zellen fehlt. MHCIIΔVav1 M{\"a}use entwickelten eine aGvHD, wobei die Lymphknoten-Stromazellen dieser Tiere allogene CD4+ T-Zellen in gemischten Lymphozytenreaktionen aktivieren konnten. Ebenso konnten mesenteriale Lymphknoten von CD11c.DTR-M{\"a}usen, die zuvor in eine MHCIIΔ Maus transplantiert wurden, CD4+ T-Zellen in vivo aktivieren, wodurch die Lymphknoten-Stromazellen eindeutig als nicht-h{\"a}matopoetische Antigen-pr{\"a}sentierende Zellen der lymphoiden Organe nachgewiesen werden konnten. {\"U}ber das Cre/loxP-System konnten wir Knockout-M{\"a}use mit fehlender MHCII-Expression in Subpopulationen von Lymphknoten-Stromazellen generieren und verwendeten dann Einzelzell-RNA-Sequenzierung. Hier w{\"a}hlten wir Ccl19 und VE-Cadherin aus, um unsere Analyse spezifisch auf die fibroblastischen retikul{\"a}ren Zellen bzw. Endothelzellen der Lymphknoten zu konzentrieren. Bei MHCIIΔCcl19 M{\"a}usen war die Aktivierung alloreaktiver CD4+ T-Zellen in der Initiationsphase der aGvHD m{\"a}ßig reduziert, w{\"a}hrend das Fehlen von MHCII auf den fibroblastischen retikul{\"a}ren Zellen zu einer Hyperaktivierung allogener CD4+ T-Zellen f{\"u}hrte, was wiederum eine schlechtere {\"U}berlebensrate der M{\"a}use zur Folge hatte. Dieser Ph{\"a}notyp wurde durch regulatorische T-Zellen moduliert, die in der Lage waren, H2-Ab1fl M{\"a}use von den Folgen von GvHD zu retten, jedoch nicht die MHCIIΔCcl19. Ein Knock-out von MHCII auf Endothelzellen von MHCIIΔVE-Cadherin M{\"a}usen, f{\"u}hrte in der Initiationsphase der GvHD nur zu einer m{\"a}ßig reduzierten Aktivierung von CD4+ T-Zellen. Umgekehrt zeigten MHCIIΔVE-Cadherin M{\"a}use im Langzeit{\"u}berleben jedoch einen protektiven Ph{\"a}notyp verglichen mit wurfgeschwister H2-Ab1fl M{\"a}usen. Um die Bedeutung der MHCII-Antigenpr{\"a}sentation der Endothelzellen zu untersuchen, generierten wir außerdem MHCIIΔVE-CadherinΔVav1 M{\"a}use, bei welchen eine Antigenpr{\"a}sentation, weder im endothelialen noch im h{\"a}matopoetischen Kompartiment m{\"o}glich war. Lymphknoten-Stromazellen von MHCIIΔVE-CadherinΔVav1 M{\"a}usen waren nicht in der Lage, alloreaktive CD4+ T-Zellen in einer gemischten Lymphozytenreaktion zu aktivieren. Insgesamt konnten wir zum ersten Mal beweisen, dass die MHC-Klassse II auf den Lymphknoten-Stromazellen eine entscheidende Rolle bei der Modulation allogener CD4+ T-Zellen in der Initiations- und schließlich in der Effektorphase der Graft-versus-Host-Disease spielt.}, subject = {Transplantat-Wirt-Reaktion}, language = {en} } @phdthesis{CruzdeCasas2024, author = {Cruz de Casas, Paulina}, title = {Sphingolipids as modulators of T cell function}, doi = {10.25972/OPUS-35969}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-359698}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2024}, abstract = {The immune system is responsible for the preservation of homeostasis whenever a given organism is exposed to distinct kinds of perturbations. Given the complexity of certain organisms like mammals, and the diverse types of challenges that they encounter (e.g. infection or disease), the immune system evolved to harbor a great variety of distinct immune cell populations with specialized functions. For instance, the family of T cells is sub-divided into conventional (Tconv) and unconventional T cells (UTCs). Tconv form part of the adaptive arm of the immune system and are comprised of αβ CD4+ or CD8+ cells that differentiate from na{\"i}ve to effector and memory populations upon activation and are essential during infection and cancer. Furthermore, UTCs, which include γδ T cells, NKT and MAIT, are involved in innate and adaptive immune responses, due to their dual mode of activation, through cytokines (innate-like) or TCR (adaptive), and function. Despite our understanding of the basic functions of T cells in several contexts, a great number of open questions related to their basic biology remain. For instance, the mechanism behind the differentiation of na{\"i}ve CD4+ and CD8+ T cells into effector and memory populations is not fully understood. Moreover, the exact function and relevance of distinct UTC subpopulations in a physiological context have not been fully clarified. Here, we investigated the factors mediating na{\"i}ve CD8+ T cell differentiation into effector and memory cells. By using flow cytometry, mass spectrometry, enzymatic assays, and transgenic mouse models, we found that the membrane bound enzyme sphingomyelin-phosphodiesterase acid-like 3b (Smpdl3b) is crucial for the maintenance of memory CD8+ T cells. Our data show that the absence of Smpdl3b leads to diminished CD8+ T cell memory, and a loss of stem-like memory populations due to an aggravated contraction. Our scRNA-seq data suggest that Smpdl3b could be involved in clathrinmediated endocytosis through modulation of Huntingtin interacting protein 1 (Hip1) levels, likely regulating TCR-independent signaling events. Furthermore, in this study we explored the role of UTCs in lymph node-specific immune responses. By using transgenic mouse models for photolabeling, lymph node transplantation models, infection models and flow cytometry, we demonstrate that S1P regulates the migration of tissue-derived UTC from tissues to draining lymph nodes, resulting in heterogeneous immune responses mounted by lymph nodes draining different tissues. Moreover, our unbiased scRNAseq and single lineage-deficient mouse models analysis revealed that all UTC lineages (γδ T cells, NKT and MAIT) are organized in functional units, based on transcriptional homogeneity, shared microanatomical location and migratory behavior, and numerical and functional redundancy. Taken together, our studies describe additional cell intrinsic (Smpdl3b) and extrinsic (S1Pmediated migration) functions of sphingolipid metabolism modulating T cell biology. We propose the S1P/S1PR1/5 signaling axis as the potential survival pathway for Smpdl3b+ memory CD8+ T cells and UTCs, mainly in lymph nodes. Possibly, Smpdl3b regulates S1P/S1PR signaling by balancing ligandreceptor endocytosis, while UTCs migrate to lymph nodes during homeostasis to be exposed to specific levels of S1P that assure their maintenance. Our results are clinically relevant, since several drugs modulating the S1P/S1PR signaling axis or the levels of Smpdl3b are currently used to treat human diseases, such as multiple sclerosis and B cell-mediated diseases. We hope that our discoveries will inspire future studies focusing on sphingolipid metabolism in immune cell biology.}, subject = {T-Lymphozyt}, language = {en} } @phdthesis{PenaMosca2024, author = {Pe{\~n}a Mosca, Mar{\´i}a Josefina}, title = {Local regulation of T-cell immunity in the intestinal mucosa}, doi = {10.25972/OPUS-35266}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-352665}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2024}, abstract = {After priming in Peyer's patches (PPs) and mesenteric lymph nodes (mLN) T- cells infiltrate the intestine through lymphatic draining and homing through the bloodstream. However, we found that in mouse models of acute graft-versus-host disease (GvHD), a subset of alloreactive T-cells directly migrates from PPs to the adjacent intestinal lamina propria (LP), bypassing the normal lymphatic drainage and vascular trafficking routes. Notably, this direct migration occurred in irradiated and unirradiated GvHD models, indicating that irradiation is not a prerequisite for this observed behavior. Next, we established a method termed serial intravascular staining (SIVS) in mouse models to systematically investigate the trafficking and migration of donor T- cells in the early stages of acute GvHD initiation. We found that the direct migration of T-cells from PPs to LP resulted in faster recruitment of cells after allogeneic hematopoietic cell transplantation (allo-HCT). These directly migrating T-cells were found to be in an activated and proliferative state, exhibiting a TH1/TH17-like phenotype and producing cytokines such as IFN-γ and TNF-α. Furthermore, we observed that the directly migrating alloreactive T-cells expressed specific integrins (α4+, αE+) and chemokine receptors (CxCR3+, CCR5+, and CCR9+). Surprisingly, blocking these integrins and chemokine-coupled receptors did not hinder the direct migration of T- cells from PPs to LP, suggesting the involvement of alternative mechanisms. Previous experiments ruled out the involvement of S1PR1 and topographical features of macrophages, leading us to hypothesize that mediators of cytoskeleton reorganization, such as Coro1a, Dock2, or Cdc42, may play a role in this unique migration process. Additionally, we observed that directly migrating T-cells created a local inflammatory microenvironment, which attracts circulating T-cells. Histological analysis confirmed that alloreactive PPs-derived T-cells and bloodborne T-cells colocalized. We employed two experimental approaches, including either photoconversion of T-cells in PPs or direct transfer of activated T-cells into the vasculature, to demonstrate this colocalization. We hypothesize that cytokines released by migrating T-cells, such as IFN-γ and TNF-α, may play a role in recruiting T-cells from the vasculature, as inhibiting chemokine-coupled receptors did not impair recruitment.}, subject = {T-Lymphozyt}, language = {en} }