CausaliTX

Identifizierung von Determinanten für die T-Zell Differenzierung in Zustände der Exhaustion und Anergie durch multiplexierte Interventionen

01.06.2021 bis 31.05.2024

T-Zell-Erschöpfung ist ein Immunzellzustand, der mit chronischen Virusinfektionen sowie mit einer beeinträchtigten Immunabwehr des Wirts bei Krebserkrankungen verbunden ist, von denen weltweit mehr als 2 Milliarden Menschen betroffen sind. Anergie ist ein weiterer Immunzellzustand, der ebenfalls durch kontinuierliche Antigenexposition hervorgerufen wird, jedoch im Gegensatz zu chronischen Infektionen ohne Entzündung einhergeht. Die kausalen molekularen Mechanismen, die zu Erschöpfung und Anergie führen, sind aufgrund der Schwierigkeit, das komplexe und dynamische Zusammenspiel der Regulatoren der T-Zell-Differenzierung in vivo zu erklären, schwer fassbar.
Dieses Projekt zielt darauf ab, kausale Transkriptionsmechanismen zu identifizieren, die auf den wenigen bekannten Kandidaten wie TOX aufbauen und zur Erschöpfung von T-Zellen führen. Zu diesem Zweck schlagen wir einen integrierten multiplexierten in-vivo-Einzelzell-Interventionsscreen und einen kausalen Inferenzansatz vor. Wir untersuchen die Erschöpfung von CD8 + T-Zellen im Zusammenhang mit einer akuten und chronischen Infektion mit dem lymphozytischen Choriomeningitis-Virus (LCMV) bei Mäusen, einem etablierten und anerkannten in-vivo-Modellsystem für persistierende Virusinfektionen. Wir werden ein multiplexiertes CROP-seq-Interventionsscreening in Verbindung mit einem Zeitreihen-Einzelzell-RNA-seq-Auslesen von Antigen-spezifischen CD8 + T-Zellen im Verlauf einer chronischen Infektion durchführen. Wir schlagen vor, kausale Markov-Modelle aus den resultierenden Daten durch vergleichende und integrative RNA-Geschwindigkeitsanalyse abzuleiten. Dieser Ansatz wird überprüfbare Hypothesen zu bestimmten Treibergenen generieren, die über das Schicksal von CD8 + T-Zellen entscheiden. Die Validierung des Schicksalsbestimmungspotentials dieser Gene wird in vivo durch selektives Targeting in LCMV-spezifischen CD8 + T-Zellen durchgeführt. Validierte Mechanismen und Treibergene in unserem In-vivo-Modellsystem werden rationale Interventionen motivieren, um die Erschöpfung von T-Zellen im Zusammenhang mit chronischen Infektionen oder Krebs beim Menschen positiv zu beeinflussen.