title: Die Rolle von Siglecs in CLL und SLE
Creators: name: Röder, Bettina
Publisher: name: Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU)
Year: 2024

description: CD22 und Siglec-G (bzw. das menschliche Ortholog Siglec-10) sind Mitglieder der Proteinfamilie der Siglecs (Sialic acid binding immunoglobulin-like lectins) und werden hauptsächlich auf B-Zellen exprimiert. Beide fungieren als inhibitorische Co-Rezeptoren des B-Zell-Rezeptors (BZR), indem sie die Calcium Mobilisierung dämpfen. Während die Funktion von CD22 auf konventionellen B2-Zellen zu beobachten ist, beschränkt sich die Wirkung von Siglec-G auf B1a-Zellen. Die Erkrankung der chronisch lymphatischen Leukämie (CLL) im Menschen zeichnet sich durch die klonale Expansion von CD5+ B-Zellen aus. Darüber hinaus ist bekannt, dass die BZR-Signaltransduktion wichtig für die Entstehung und die Aufrechterhaltung der Erkrankung ist. Siglec-G-defiziente Mäuse weisen durch den Verlust des inhibitorischen Rezeptors neben einer höheren BZR-vermittelten Calcium Antwort auch eine vergrößerte CD5+ B1a-Zellpopulation auf. Im Gegensatz dazu ergab die Untersuchung der kürzlich generierten Siglec-G überexprimierenden Mäusen eine signifikante Reduktion von B1a- Zellen in der Milz und im Peritoneum. Daher wurde im Rahmen dieser Arbeit der Einfluss der Expression von Siglec-G auf die CLL-Entwicklung im EμTCL1 Mausmodell analysiert. EμTCL1 transgene Mäuse entwickeln eine CLL-ähnliche Erkrankung, die den Verlauf der unmutierten CLL im Menschen simuliert. Im Rahmen dieser Arbeit konnte gezeigt werden, dass der Verlust von Siglec-G zu einem früheren Ausbruch und einem schwereren Verlauf der CLL-ähnlichen Erkrankung im Mausmodell führt. Dies zeigte sich in einer früheren und stärkeren Expansion von CLL-ähnlichen Zellen (B220low CD5+) im Blut und weiteren Organen wie der Milz oder der Leber in TCL1 x Siglecg-/- Mäusen. Außerdem konnte ein verändertes BZR-Repertoire in diesen Mäusen festgestellt werden. Hierbei wurde ein früheres Auftreten von monoklonalen leukämischen Klonen und ein geringerer Anteil von Phosphorylcholin- und Phosphatidylcholin-bindender Zellen beobachtet. Schließlich führte der Verlust von Siglec-G zu einer kürzeren Überlebensspanne der Versuchstiere. Im Gegensatz dazu konnte durch die etwa fünffache Überexpression von Siglec-G auf B-Zellen die Expansion von CLL-ähnlichen Zellen in diesem Mausmodell deutlich verzögert und die somit die CLL-Entwicklung unterdrückt werden. Dies zeigt sich auch in einem Überlebensvorteil dieser Tiere im Vergleich zu TCL1 transgenen Mäusen. Interessanterweise konnte weiterhin eine Herunterregulation von Siglec-10, dem humanen Ortholog von Siglec-G, auf der Oberfläche humaner CLL-Zellen nachgewiesen werden. Diese Ergebnisse zeigen, dass Siglec-G eine entscheidende Rolle bei der Krankheitsentwicklung von CLL in Mäusen spielt, und legen nahe, dass ein ähnlicher Mechanismus für Siglec-10 bei CLL im Menschen existieren könnte. Im nächsten Schritt wurde untersucht, ob die Deletion von CD22, einem weiteren inhibitorischen Rezeptor auf B-Zellen, einen Einfluss auf die CLL-Entwicklung im Mausmodell hat. Der Verlust von CD22 führt zu ähnlich wie bei Siglec-G-defizienten Mäusen zwar zu einer höheren BZR-Signaltransduktion, aber nicht zu einer vergrößerten CD5+ B1a-Zellpopulation. Außerdem ist bekannt, dass die Expression von CD22 auf CLL- Zellen herunterreguliert ist. Dennoch konnten in TCL1 x CD22-/- Mäusen, trotz der höheren BZR-vermittelten Calcium-Mobilisierung in B-Zellen, keine wesentlichen Unterschiede in der CLL-Entwicklung im Blut nachgewiesen werden. Im Alter von 36 Wochen konnte eine signifikante Reduktion von Leukozyten und Lymphozyten durch hämatologische Untersuchungen festgestellt werden. Darüber hinaus konnte eine Tendenz zu weniger CLL- ähnlichen Zellen in den analysierten Organen beobachtet werden, die sich aber im weiteren Verlauf der Zeit, mit Ausnahme des Knochenmarks, wieder ausgleicht. Zusammengenommen scheint die verstärkte BZR-Signalweiterleitung durch den Verlust der inhibitorischen Co- Rezeptoren CD22 bzw. Siglec-G nicht allein ausschlaggebend für den drastischen Einfluss auf den Krankheitsverlauf zu sein, sondern zusätzlich die durch die Expression von Siglec-G regulierte Größe der CD5+ Vorläuferpopulation. Für ein funktionierendes Immunsystem ist die Unterscheidung zwischen Selbst- und Fremd- Antigenen essenziell. B-Zellen spielen bei der Entwicklung von Autoimmunerkrankungen vor allem durch ihre Fähigkeit zur Produktion von Autoantikörpern eine bedeutende Rolle. Für die auf B-Zellen vorkommenden inhibitorischen Co-Rezeptoren CD22 und Siglec-G, konnte eine wichtige Beteiligung in der Aufrechterhaltung der B-Zell Toleranz nachgewiesen werden. Im zweiten Teil dieser Arbeit wurde der Einfluss der B-Zell-spezifischen Überexpression von CD22 und Siglec-G auf die Entwicklung einer Autoimmunerkrankung untersucht. Die Überexpression von Siglec-G führt im Alter bereits zu einer Reduktion von Keimzentrums-B- Zellen, Plasmazellen und Follikulären T-Helferzellen (Tfh-Zellen). Durch die Injektion von Pristan eine Lupus-ähnliche Erkrankung in diesen Mäusen ausgelöst. In beiden Siglec- überexprimierenden Mauslinen wurde die Entwicklung von Pristan-induziertem Lupus unterdrückt. Diese Mäuse zeigten eine reduzierte Bildung von antinukleären Autoantikörpern (ANA), keine Anzeichen von Proteinurie und weniger Keimzentrums-B-Zellen, Plasmazellenund Tfh-Zellen. Darüber hinaus war dieser Effekt in Siglec-G überexprimierenden Mäusen deutlicher ausgeprägt als durch die Überexpression von CD22. Zusammengefasst konnte in den untersuchten Lupus-ähnlichen Krankheitsmodellen ein präventiver Effekt vor allem durch die Überexpression von Siglec-G aber auch von CD22 nachgewiesen werden.