Translationale Untersuchungen der Proteinase 3 - induzierten Entdifferenzierung von Zellen

Abstract

Proteinase 3 (PR3) ist eine Serinprotease, die in azurophilen Granula in polymorphonuklearen Leukozyten, wie Neutrophilen, Mastzellen und Monozyten eingelagert ist. Sie wirkt antimikrobiell und spielt daher eine wichtige Rolle in der pro- und antiinflammatorischen Immunantwort bei Wirbeltieren. Die PR3 ist das Hauptautoantigen der Autoimmunkrankheit Granulomatose mit Polyangiitis (GPA), welche auch als Wegener Granulomatose (WG) bekannt ist und zu den antineutrophile cytoplasmatische Antikörpern (ANCA) assoziierten Vaskulitiden (AAV), eine Art von entzündlicher Gefäßerkrankung, gehört.

Dieses Projekt setzte sich zum Ziel, die pathophysiologische Rolle der humanen PR3 Isoformen im Rahmen der myeloiden Leukämie und nicht-myeloiden Krebserkrankungen zu untersuchen und einen Ansatz zur Entwicklung neuer Krebstherapeutika zu finden. Des Weiteren sollte dieses Projekt bei der Erforschung der komplexen Autoimmunkrankheit GPA helfen.

In Voruntersuchungen unserer Arbeitsgruppe konnte gezeigt werden, dass eine alternative PR3-mRNA, PRTN3-002, die für eine cytosolische Variante der PR3 kodiert, existiert. Im Rahmen meiner Dissertation konnten wir eine weitere RNA-Variante PRTN3-003, charakterisieren, die identisch zu PRTN3-002 ist, außer, dass das Intron 2 des PRTN3 Genes nicht herausgespliced wird. Beide mRNAs werden pathophysiologisch in myeloiden Leukämiezellen und nicht myeloiden Tumorzellen exprimiert. Die Expression der normalen PR3 mRNA, PRTN3-001, kann im Knochenmark, im fötalem Gewebe und in CD34 Zellen sowie in myeloiden Leukämiezellen detektiert werden und spielt bei der Differenzierung von Zellen, besonders bei der Hämatopoese, eine Rolle. In Primärzellen, die mit diesen mRNAs transfiziert wurden, führt PRTN3-001 zu erhöhter Proliferation sowie erhöhter Apoptose und PRTN3-002 führt zu Zellzyklusarrest und geringerer Apoptose.

Bei der Untersuchung des PRTN3 Gens bei GPA Patienten stellten wir fest, dass kein Proteinpolymorhpismus, bzw. PR3-Proteinepitope mit der Krankheit assoziiert sind. Allerdings fanden wir Einzelbasenaustausche (SNPs) im nicht kodierenden Bereich, die intragenetische Haplotypen, bestehend aus rs62132295, rs62132296 und rs2301879 sowie rs2074639, bildeten und mit der Krankheit assoziiert sind.