title: Dissecting molecular mechanisms involved in CNS-tropism of Eμ-myc lymphomas
Creators: name: Gätjens-Sanchez, Ana Maria
Publisher: name: Humboldt-Universität zu Berlin
Year: 2024
Subjects: subject: ZNS-Tropismus
subject: Blut-Hirn-Schranke
subject: Sekundäres ZNS-Lymphom
subject: Zellmigration
subject: Astrozytenaktivierung
subject: Chemotaxis
subject: Eu-myc lymphoma
subject: Sekundäres ZNS-Lymphom (SCNSL)
subject: CNS tropism
subject: Blood-brain barrier
subject: Astrocyte activation
subject: Cell migration
subject: Chemotaxis
subject: Eu-myc lymphoma
subject: Secondary CNS lymphoma (SCNSL)
subject: 570 Biologie

description: Primäre und sekundäre Lymphome des zentralen Nervensystems (ZNS), PCNSL und SCNSL, sind schwer behandelbar und mit einer ungünstigen Prognose assoziiert. Der ZNS-Tropismus dieser Lymphome hängt mit einer Dysregulation von Genen zusammen, die für Immunabwehr, Chemotaxis, Zellmigration und die Blut-Hirn-Schranke (BBB) relevant sind. Zur Untersuchung der molekularen Mechanismen wurde das Eμ-myc-Mausmodell genutzt, um die Faktoren zu analysieren, die zur ZNS-Tropie beitragen, insbesondere jene, die die BBB destabilisieren und die Immunantwort beeinflussen. Eμ-myc-Lymphome wurden in C57BL/6-Mäuse transplantiert und ZNS-positive von ZNS-negativen Lymphomen histologisch unterschieden. RNA-Sequenzierungen identifizierten Signalwege, die mit dem ZNS-Tropismus korreliert sind. Der NF-κB-Signalweg zeigte hierbei besondere Relevanz: Seine Hemmung in ZNS-positiven Lymphomen verringerte die ZNS-Tropie und stabilisierte die BBB durch den Erhalt der Tight-Junction-Proteine. Zudem ergab sich eine Hochregulation von Gfrα-1 in ZNS-positiven Lymphomen, was eine verstärkte Zellmigration zu hirn-konditioniertem Medium bewirkte. Durch die Aktivierung von Astrozyten und GDNF-Hochregulation wurde die BBB zusätzlich destabilisiert. ZNS-trope Lymphome induzierten Immunmodulationen benachbarter Zellen, wie Mikroglia und Astrozyten, und verstärkten den ZNS-Tropismus durch post-seneszente Signaturen. Das Zusammenspiel zwischen Lymphomzellen und Astrozyten, die Aktivierung der GDNF/Gfrα-1/RET-Signalachse und die BBB-Störung gelten als zentrale Mechanismen der ZNS-Tropie bei DLBCL-ähnlichen Lymphomen. Die gezielte Modulation dieser molekularen Pfade könnte die ZNS-Beteiligung bei aggressiven B-Zell-Lymphomen reduzieren. Weitere Untersuchungen könnten therapeutische Ansätze zur Minderung der ZNS-Tropie und Verbesserung der klinischen Ergebnisse bieten.
description: Primary and secondary CNS lymphomas (PCNSL and SCNSL) are difficult to treat, with a poor prognosis. CNS tropism in these lymphomas involves immune evasion, chemotaxis, cell migration, and blood-brain barrier (BBB) integrity. This study aimed to identify factors behind CNS tropism using the Eμ-myc mouse lymphoma model to compare CNS-tropic and non-tropic lymphomas. Methods: Eμ-myc lymphomas were transplanted into immunocompetent mice, classified as CNS (+) or CNS (-) by histology. RNA sequencing identified pathways linked to CNS tropism, focusing on NF-κB, which was suppressed using IκBα∆N in CNS (+) lymphomas in vitro and in vivo. BBB disruption was assessed through astrocyte activation and ZO-1 degradation, while BBB permeability was evaluated with the Evans Blue assay. Lymphoma migration towards GDNF-conditioned medium was tested via Boyden chambers, with GDNF/Gfrα-1/RET pathway involvement assessed by knockdown and RET inhibition. Immune modulation was analyzed by PD-L1 expression in astrocytes and microglia co-cultured with CNS lymphomas. Results: RNA sequencing showed upregulation of NF-κB targets, pro-inflammatory cytokines, and SASP in CNS (+) lymphomas. NF-κB inhibition prevented CNS tropism and preserved BBB integrity by blocking ZO-1 degradation. CNS (+) lymphomas displayed Gfrα-1 upregulation and migration toward brain-conditioned medium. Astrocyte activation and GDNF upregulation by CNS (+) lymphomas further impaired BBB stability. CNS (+) lymphomas induced immune modulation in neighboring astrocytes and microglia, with a post-senescence signature linked to CNS tropism. Interactions between lymphoma cells, astrocytes, the GDNF/Gfrα-1/RET axis, and BBB disruption are key to CNS tropism in DLBCL-like lymphomas. Targeting these pathways may help prevent CNS involvement in aggressive B-cell lymphomas, offering potential therapeutic avenues to improve patient outcomes.