1,721,108 research outputs found
Going Beyond Counting First Authors in Author Co-citation Analysis
Full text linkThe present study examines one of the fundamental aspects of author co-citation analysis (ACA) - the way co-citation
counts are defined. Co-citation counting provides the data on which all subsequent statistical analyses and mappings
are based, and we compare ACA results based on two different types of co-citation counting - the traditional type that
only counts the first one among a cited work's authors on the one hand and a non-traditional type that takes into
account the first 5 authors of a cited work on the other hand. Results indicate that the picture produced through this non-traditional author co-citation counting contains more coherent author groups and is therefore considerably clearer. However, this picture represents fewer specialties in the research field being studied than that produced through the traditional first-author co-citation counting when the same number of top-ranked authors is selected and analyzed. Reasons for these effects are discussed
Variations on the Author
Full text link“Variations on the Author” discusses two of Eduardo Coutinho’s recent films (Um Dia na Vida, from 2010, and Últimas Conversas, posthumously released in 2015) and their contribution to the general question of documentary authorship. The director’s filmography is characterized by a consistent yet self-effacing form of authorial self-inscription: Coutinho often features as an interviewer that rather than express opinions propels discourses; an interviewer that is good at listening. This mode of self-inscription characterizes him as an author who is not expressive but who is nonetheless markedly present on the screen. In Um Dia na Vida, however, Coutinho is completely absent form the image, while Últimas Conversas, on the contrary, includes a confessional prologue that moves the director from the margins to the center of his films. This article examines the ways in which these works stand out in the filmography of a director who offers new insights into the notion of cinematic authorship
Appropriate Similarity Measures for Author Cocitation Analysis
Full text linkWe provide a number of new insights into the methodological discussion about author cocitation analysis. We first argue that the use of the Pearson correlation for measuring the similarity between authors’ cocitation profiles is not very satisfactory. We then discuss what kind of similarity measures may be used as an alternative to the Pearson correlation. We consider three similarity measures in particular. One is the well-known cosine. The other two similarity measures have not been used before in the bibliometric literature. Finally, we show by means of an example that our findings have a high practical relevance.information science;Pearson correlation;cosine;similarity measure;author cocitation analysis
Dispelling the Myths Behind First-author Citation Counts
Full text linkWe conducted a full-scale evaluative citation analysis study of scholars in the XML research field to explore just how different from each other author rankings resulting from different citation counting methods actually are, and to demonstrate the capability of emerging data and tools on the Web in supporting more realistic citation counting methods. Our results contest some common arguments for the continued
use of first-author citation counts in the evaluation of scholars, such as high correlations between author rankings by first-author citation counts and other citation
counting methods, and high costs of using more realistic citation counting methods that are not well-supported by the ISI databases. It is argued that increasingly available digital full text research papers make it possible for citation analysis studies to go beyond what the ISI databases have directly supported and to employ more
sophisticated methods
Implementierung der Generierung von Pharmakophorenauf der Basis von Moleküldynamik-Trajektorienund ihre graphische Darstellung
Full text linkIn der medizinischen Chemie und Wirkstoffforschung haben sich Pharmakophormodelle als wichtige Methode für molekulares Design etabliert. Ein 3D Pharmakophormodell repräsentiert ein Ensemble von universellen sterischen und chemischen Eigenschaften (Features), die einen spezifischen Bindungsmodus beschreiben. Diese Pharmakophore werden auf der Grundlage eines Sets von Liganden in verschiedenen Konformationen (Liganden-basiertes Wirkstoffdesign) oder aus einem Liganden-Target-Komplex (Struktur-basiertes Wirkstoffdesign) erstellt. Allerdings erlauben klassische Pharmakophore lediglich eine statische Sicht auf eine einzige Liganden-Target-Konformation. Ziel dieser Arbeit war die Entwicklung eines Pharmakophormodells, das die Konformationsflexibilität aus Moleküldynamik (MD)-Simulationen abbildet. Dafür werden die Pharmakophor-Features für jeden Trajektorienzeitschritt in so genannte Superfeatures gruppiert. Die Gruppierung erfolgt anhand des Feature-Typs und der Ligandenatome, welche an dem Feature beteiligt sind. Nachfolgend werden die Superfeatures und ihre Interaktionspartner statistisch und sequentiell hinsichtlich ihres Auftretens und dem Abstand zwischen den Interaktionspartnern ausgewertet. Diese dynamischen Pharmakophore werden Dynophore genannt und graphisch als Feature-Punktwolke für eine räumlichen Analyse der Superfeatures dargestellt. Dynophore haben das Potential, die Vorhersagekraft von 3D Pharmakophoren zu verbessern und dienen gleichzeitig als Analyse- und Validierungswerkzeug zur Bewertung von Pharmakophoren, Liganden-Target-Interaktionsmustern und MD-Simulationen. Das Programm DynophoreApp wurde zur Generierung und Analyse von Dynophoren im Rahmen des ilib/LigandScout-Frameworks implementiert, einer Java-basierten Software für in silico Wirkstoffdesign.In medicinal chemistry and drug discovery, pharmacophore modelling has become a well established method for molecular design. A 3D pharmacophore model represents the ensemble of universal steric and chemical features that stand for a specific mode of binding. Currently, these pharmacophores are created from a multi-conformational ligand set (ligand-based drug design) or from a ligand-target complex (structure-based drug design). However, classical pharmacophore models only allow a static view on a single ligand-target conformation. The aim of the presented study was to develop pharmacophore models that represent conformational flexibility derived from molecular dynamics (MD) simulations. Therefore, pharmacophore features from the MD trajectory frames are grouped into so-called superfeatures by their feature type and involved atoms on ligand-site. Subsequently, these superfeatures and their environmental interaction partners are statistically and sequentially analysed in terms of their occurrence and interaction distance. These dynamic pharmacophores are termed dynophores, and graphically represented as feature point clouds for superfeature space analysis. Dynophores potentially enhance the predictive power of 3D pharmacophores, and serve as powerful analysis and validation tool for the evaluation of pharmacophores, ligand-target interaction patterns and MD simulations. Dynophore generation and analysis were implemented as DynophoreApp program within the ilib/LigandScout framework, a Java-based software for in silico drug discovery
koamabayili/VECTRON-author-checklist: VECTRON author checklist
No full textWe have done our best to complete the author checklist relating to the use of animals in the hut study. Note that the objective for the hut study was to evaluate the IRS treatment applications for residual efficacy against Anopheles mosquitoes, including the local An. coluzzii mosquito population. Cows were only used to attract mosquitoes into the huts and no tests were carried out directly on the cows. The author checklist is intended for use with studies where experiments are carried out on animals, which is why we have had such difficulty in completing this for the hut study, as many of the questions do not relate to how the cows were used
Fragment-based development of inhibitors of New Delhi metallo-β-lactamase-1 (NDM-1) and validation of their mode-of-action against multiresistant bacteria
No full textNew Delhi metallo-β-lactamase-1 (NDM-1) was first reported in 2009 from a patient who had traveled to India from Sweden and has been rapidly spread worldwide until today. Resistance by NDM-1 is commonly identified in strains of Enterobacteriaceae, Pseudomonas aeruginosa, Acinetobacter baumannii, and some other Gram-negative strains. Enterobacteriaceae are the largest family of clinically important bacteria, infections caused by them related to many diseases, e.g., gastroenteritis, hemorrhagic colitis, bacteremia, neonatal meningitis, urinary tract infections, intraabdominal infections, and pneumonia. With a broad substrate spectrum and improved stability for zinc ion starvation conditions compared with other B1 metallo-β-lactamases (MBLs), NDM-1 is currently one of the most challenging resistance factors threatening the efficacy of carbapenems, the last resort of β-lactam antibiotics. Synergistic usages of inhibitors for β-lactamases with β-lactam antibiotics have become a promising way for keeping the efficacy of carbapenems as well as other essential β-lactam antibiotics. However, until now no effective inhibitors for NDM-1-expressing pathogens are available for clinical treatment, thus there is an urgent requirement for the development of inhibitors targeting NDM-1.
In this work, derivatives of DPA (dipicolinic acid or pyridine-2,6-dicarboxylic acid) and quinoline scaffold derivatives were developed as inhibitors for NDM-1 based on the initial fragment screening and supported by docking studies. The modified derivatives had improved inhibitory activity and binding affinity relative to the fragment hits, especially the substituted 8-sulfonamide derivatives such as compounds 94(YJh182), 95(YJh196) and 83(YJh174) with IC50 values ranging from 0.2 µM to 0.3 µM.
The interaction modes of the top active and some other representative compounds with NDM-1 were studied by bio-layer interferometry (BLI), isothermal titration calorimetry (ITC), native protein mass spectrometry, thermal shift assay (TSA), circular dichroism (CD) and zinc restoration assays. The top active compounds 94(YJh182) and 95(YJh196) with the 4- or 5-phenyl groups were more specific for the active pocket of NDM-1 compared with compound 83(YJh174) according to docking studies and interacted with NDM-1 mainly by forming stable binding complexes of holo-NDM-1 with the inhibitors which was identified by native protein mass spectrometry. Compounds 94(YJh182), 95(YJh196) and 83(YJh174) all bound the protein reversibly under the BLI assay conditions, and the trend of the Kd values obtained from BLI assays correlated with the trend of the inhibitory activity of the inhibitors. The ITC assays showed binding of ligands to protein and binding of zinc ions to ligands. No or less significant changes for the secondary structures of NDM-1 treated with low excess of the inhibitors were detected by CD measurements, and some changes of the CD signals for NDM-1 treated with high excess of the inhibitors especially compounds 95(YJh196) and 83(YJh174) might be contributed by ligand binding. The inhibition by compounds 94(YJh182), 95(YJh196) and 83(YJh174) for NDM-1 can be partially restored by zinc ions, the different entropic changes observed in the ITC measurements could be contributed by conformational changes at the active site about the amino acid residues and the coordinated Zn(II) ions, and binding with the inhibitors reduced the thermal stability of NDM-1 which was identified via TSA studies.
Furthermore, the activity of some representative compounds was also tested toward other clinically relevant B1 MBLs including IMP-1, VIM-2 and GIM-1, and all the tested compounds were potent inhibitors, which suggested that the developed inhibitors are broad-spectrum candidates for B1 MBLs. Activity tests by other metalloenzymes such as hCAII, HDAC-1 and MMP-2 showed that the tested inhibitors all had high selectivity for NDM 1 and had no inhibitory activity for hCAII and HDAC 1 at all. The selected substituted 8-sulfonamide inhibitors all could significantly reduce the MICs of meropenem for the bacteria recombinantly expressing blaNDM‑1 and clinical resistant isolates co-expressing blaNDM‑1 to susceptible levels with lower combined concentrations and had no or little effects on the proliferation and viability of HEK293 cells, which demonstrated that the substituted 8-sulfonamide inhibitors developed in this work are potent and non-toxic or weakly toxic Zn(II)-binding inhibitors targeting NDM 1 restoring the carbapenem susceptibility of multidrug-resistant clinical isolates.
Above all, the best active inhibitors developed in this work for NDM 1 had improved specificity and inhibitory activity especially at the cell-level compared to most previously published Zn(II)-chelating or Zn(II)-binding inhibitors such as the AMA-type inhibitors, DPA derivatives and thiol-based structures. The interaction mode of forming protein-inhibitor complexes and reducing the thermal stability of NDM 1 is a more promising mode of action for drug-like candidates than other more toxic mechanisms such as the Zn(II) ion depriving function of EDTA or AMA-type inhibitors and the covalent binding mechanism which is generally limited to the cysteine or lysine residues at the active site.Die Neu-Delhi-Metallo-β-Lactamase-1 (NDM-1) wurde erstmals 2009 von einem Patienten gemeldet, der von Schweden nach Indien gereist war, und hat sich bis heute schnell weltweit verbreitet. Antibiotika-Resistenz durch NDM-1 wird häufig in Stämmen von Enterobacteriaceae, Pseudomonas aeruginosa, Acinetobacter baumannii und einigen anderen Gram-negativen Stämmen identifiziert. Enterobacteriaceae sind die größte Familie von klinisch wichtigen Bakterien, durch sie verursachte Infektionen sind mit vielen Krankheiten verbunden, z. B. Gastroenteritis, hämorrhagische Colitis, Bakteriämie, neonatale Meningitis, Harnwegsinfektionen, intraabdominale Infektionen und Lungenentzündung. Mit einem breiten Substratspektrum und verbesserter Stabilität bei Zinkionenmangel im Vergleich zu anderen B1-Metallo-β-Lactamasen (MBLs) ist NDM-1 derzeit einer der herausforderndsten Resistenzfaktoren, der die Wirksamkeit von Carbapenemen, den letzten β-Lactam-Reserve-Antibiotika. Synergistische Verwendungen von Inhibitoren für β-Lactamasen mit β-Lactam-Antibiotika sind zu einem vielversprechenden Weg geworden, um die Wirksamkeit von Carbapenemen sowie von anderen essentiellen β-Lactam-Antibiotika aufrechtzuerhalten. Bis jetzt sind jedoch keine wirksamen Inhibitoren für NDM-1-exprimierende Pathogene für die klinische Behandlung verfügbar, daher besteht ein dringender Bedarf für die Entwicklung von Inhibitoren, die auf NDM-1 abzielen.
In dieser Arbeit wurden Derivate von DPA (Dipicolinsäure oder Pyridin-2,6-dicarbonsäure) und Chinolin-Gerüstderivate als Inhibitoren für NDM-1 entwickelt, basierend auf einem anfänglichen Fragment-Screening und unterstützt durch Docking-Studien. Die modifizierten Derivate hatten eine verbesserte inhibitorische Aktivität und Bindungsaffinität im Vergleich zu den Fragment-Hits, insbesondere die substituierten 8-Sulfonamid-Derivate wie die Verbindungen 94(YJh182), 95(YJh196) und 83(YJh174) mit IC50-Werten im Bereich von 0,2 µM bis 0,3 µM.
Die Wechselwirkungsmodi des besten Wirkstoffs und einiger anderer repräsentativer Verbindungen mit NDM-1 wurden durch Biolayer-Interferometrie (BLI), isothermale Titrationskalorimetrie (ITC), native Protein-Massenspektrometrie, Thermo-Shift-Assays (TSA), Zirkulardichroismus (CD) und Zink-Wiederherstellungsassays untersucht. Die besten Wirkstoffe 94(YJh182) und 95(YJh196) mit den 4- bzw. 5-Phenylgruppen waren laut Docking-Studien spezifischer für die aktive Tasche von NDM-1 im Vergleich zu Verbindung 83(YJh174) und interagierten mit NDM-1 hauptsächlich durch Bildung stabiler Bindungskomplexe von Holo-NDM-1 mit den Inhibitoren, die durch native Protein-Massenspektrometrie identifiziert wurden. Die Verbindungen 94(YJh182), 95(YJh196) und 83(YJh174) bindeten alle unter den BLI-Testbedingungen reversibel an das Protein, und der Trend der aus BLI-Tests erhaltenen Kd-Werte korrelierte mit dem Trend der inhibitorischen Aktivitäten der Inhibitoren, obwohl die Werte durch die zusätzlichen Zinkionen im Testpuffer verschoben wurden. Die Ergebnisse der ITC-Assays spiegelten das Gleichgewicht für die Wechselwirkungen des gesamten Titrationssystems einschließlich des Proteins und der Liganden sowie der möglicherweise freigesetzten Zinkionen wider. Keine oder wenig signifikante Veränderungen der Sekundärstrukturen von NDM-1 wurden bei geringem Überschuss an Inhibitoren durch CD-Messungen nachgewiesen. Veränderungen der CD-Signale von NDM-1 könnten bei hohem Überschuss der Verbindungen 95(YJh196) und 83(YJh174) durch Ligandenbindung bewirkt sein. Die Hemmung von NDM-1 durch die Verbindungen 94(YJh182), 95(YJh196) und 83(YJh174) wurde teilweise durch zusätzliche Zinkionen aufgehoben. Es könnte zu Konformationsänderungen am aktiven Zentrum um die Aminosäurereste und die koordinierten Zn(II)-Ionen kommen, die in den ITC-Messungen beobachteten entropischen Änderungen beeinflussen könnten, und die Bindung der Inhibitoren verringerte die thermische Stabilität von NDM-1, wie durch TSA-Studien gezeigt wurde.
Darüber hinaus wurde die Aktivität einiger repräsentativer Verbindungen auch gegenüber anderen klinisch relevanten B1-MBLs getestet, darunter IMP-1, VIM-2 und GIM-1, und alle getesteten Verbindungen waren starke Inhibitoren, was darauf hindeutet, dass die entwickelten Inhibitoren ein breites Wirkungsspektrum gegenüber B1 MBLs aufweisen. Aktivitätstests von anderen Metalloenzymen wie hCAII, HDAC-1 und MMP-2 zeigten, dass die getesteten Inhibitoren alle eine hohe Selektivität für NDM-1 und überhaupt keine inhibitorische Aktivität gegenüber hCAII und HDAC 1 aufwiesen. Alle ausgewählten substituierten 8-Sulfonamid-Inhibitoren reduzierten die MICs von Meropenem für Bakterien, die rekombinant blaNDM-1 exprimieren, und klinisch resistente Isolate, die blaNDM-1 koexprimieren, auf niedrige kombinierte Konzentrationen und hatten keine oder geringere Auswirkungen auf die Proliferation und Lebensfähigkeit von HEK293-Zellen. Dies zeigte, dass die in dieser Arbeit entwickelten substituierten 8-Sulfonamid-Chinolinsäuren vielversprechende, potente und nicht bzw. schwach toxische Zn(II)-bindende Inhibitoren darstellen, die auf NDM-1 abzielen und die Carbapenem-Empfindlichkeit von Multidrug-resistenten klinischen Isolaten wiederherstellen.
Vor allem zeigten die in dieser Arbeit für NDM-1 entwickelten Inhibitoren hatten eine verbesserte Spezifität und inhibitorische Aktivität, insbesondere auf Zellebene, als die bislang veröffentlichten Zn(II)-chelatbildenden oder Zn(II)-bindenden Inhibitoren wie dem AMA-Typ Inhibitoren, DPA-Derivate und Thiol-basierte Strukturen. Der Interaktionsmodus der Bildung von Protein-Inhibitor-Komplexen und der Verringerung der thermischen Stabilität von NDM-1 ist ein vielversprechenderer Wirkungsmodus für wirkstoffähnliche Kandidaten als andere toxischere Mechanismen wie die Zn(II)-Ionen-entziehende Funktion von EDTA oder AMA- Typ-Inhibitoren und der kovalente Bindungsmechanismus, der im Allgemeinen auf die Cystein- oder Lysinreste an der aktiven Tasche beschränkt ist
Charakterisierung der Rolle der Histon-Deacetylase 7 bei CD8+ T-Zellen-abhängigen Anti-Tumor-Immunreaktionen und der T-Zell-Homöostase
No full textCD8+ T cells represent an essential component of anti-tumor immune responses by mediating direct cytotoxicity against neoplastic cells as well as by providing immunological memory. The activation of CD8+ T cells by tumor-specific or tumor-associated antigens results in their rapid expansion and differentiation into effector cytotoxic cells (CTL). Once target tumor cells are eradicated, the population of effector CTLs contracts and leaves behind a small population of long-lived memory cells. However, the immunosuppressive nature of the tumor microenvironment and sustained antigen exposure commonly drive tumor-infiltrating CTLs into a hypo-responsive and so called “exhausted” state which is characterized by defective cytotoxicity and impaired production of anti-neoplastic cytokines such as TNF and IFN. This exhausted phenotype of tumor-specific CD8+ T cells is furthermore marked by an increased expression of co-inhibitory molecules such as PD-1 and Tim-3, which deter the activation and function of CD8+ T cells contributing to the immune evasion of tumor cells. The exhaustion of tumor-specific T cells thereby not only affects endogenous CD8+ T cells but also compromises the success of immunotherapies such as the adoptive transfer of CD8+ T cell or CAR T cell therapies as transferred T cells become frequently exhausted and dysfunctional. Therefore, it is crucial to better understand the molecular regulators of CD8+ T cell function and exhaustion to overcome the limitations of current CD8+ T cell-based immunotherapies. Similarly, we believe that a better characterization of new molecular regulators of CD8+ T cell exhaustion will allow to develop more potent immunotherapies against human tumors that are so far not sufficiently treated by current adoptive T cell therapies.
HDACs are among the key epigenetic orchestrators of gene regulation. They catalyze the removal of acetyl groups from histone tails resulting in chromatin condensation and suppression of gene expression. As a class IIa HDAC, HDAC7 can shuttle from the nucleus to the cytoplasm depending on its phosphorylation status. Therefore, HDAC7 represents a regulator of both nuclear and cytoplasmic proteins with diverse functions and HDAC7 was found to play a critical role during the thymic development of T cells by regulating T cell apoptosis and their positive selection. Although the role of HDAC7 in T cell development is well understood, very little is known about its role in peripheral adult T cells, especially in the context of anti-tumor immunity. In this PhD project, we hypothesized that HDAC7 might also play a central role during CD8+ T cell-mediated anti-tumor responses of CD8+ T cells, in which sustained exposure of CD8+ T cells to TAA and TSA hamper the metabolic fitness and the functional capacity of CD8+ T cells.
To investigate the role of HDAC7 in the anti-tumor immune responses of CD8+ T cells, we used conditional mouse models with T cell specific deletion of Hdac7. In line with the previous findings from our group, we could show that HDAC7fl/flE8I-Cre mice display a pre-activated phenotype as there is a significant reduction in the frequency of naïve CD8+ T cells compared to wild type (wt) littermates. We also observed that HDAC7 is the main class II HDAC expressed in CD8+ T cells during their in vitro differentiation into CTL. In addition, the deletion of Hdac7 in CD8+ T cells led to a growth defect in vitro due to increased apoptosis. We showed that the increased apoptosis in Hdac7-deficient CD8+ T cells was at least partially caused by increased MEF2D-driven FasL expression. Moreover, CD8+ T cells lacking HDAC7 displayed deterred calcium homeostasis, mTOR signaling as well as augmented amino acid metabolism suggesting that they have an impaired anti-tumor immune response. Indeed, Hdac7fl/flCD4-Cre and HDAC7fl/flE8I-Cre mice could not control tumor growth upon challenge with lymphoma cells supporting that HDAC7 is a crucial factor for the proper anti-tumor immune functions of CD8+ T cells. Moreover, tumors from Hdac7fl/flCD4-Cre mice had reduced infiltration of CD8+ T cells which resulted from an impaired expansion of CD8+ T cells in vivo, but not from a homing defect as assessed by adoptive T cell transfer experiments in mice. Interestingly, the adoptive transfer of in vitro differentiated tumor-antigen-specific CTLs could rescue the phenotype of Hdac7fl/flCD4-Cre mice. Furthermore, tumor infiltrating Hdac7-deficient CTLs had elevated frequency of PD1+Tim3+ population pointing to a role of HDAC7 in the exhaustion of CD8+ T cells during chronic antigen exposure. Additionally, the analysis of our RNA-seq data, published scRNA-seq data as well as in vitro T cell exhaustion models that we have established confirmed the role of HDAC7 in the exhaustion of CD8+ T cells.
In summary, we here identified HDAC7 as a key regulator of CD8+ T cell-based anti-tumor immune responses since the lack of Hdac7 impaired the survival, metabolism as well as the fitness of CD8+ T cells by increased exhaustion within the immunosuppressive tumor microenvironment. We propose that our findings are not only clinically relevant to highlight the possible side effects of HDAC inhibitors, but are also important for the design and the development of novel HDAC inhibitors to treat inflammatory and neoplastic diseases.CD8+ T-Zellen stellen eine essentielle Komponente der anti-Tumor-Immunantwort dar, indem sie sowohl direkte Zytotoxizität gegen neoplastische Zellen vermitteln, als auch ein immunologisches Gedächtnis bereitstellen. Die Aktivierung von CD8+ T-Zellen durch tumorspezifische oder tumorassoziierte Antigene führt zu ihrer schnellen Expansion und Differenzierung in zytotoxische Effektorzellen (CTL). Sobald die Zieltumorzellen eliminiert sind, verkleinert sich die Population der Effektor-CTLs und hinterlässt eine kleine Population von langlebigen Gedächtniszellen. Die immunsuppressive Natur des Tumormilieus und die anhaltende Antigenexposition treiben die tumorinfiltrierenden CTLs jedoch häufig in einen hyporesponsiven und so genannten "erschöpften" Zustand, der durch defekte Zytotoxizität und beeinträchtigte Produktion von anti-neoplastischen Zytokinen wie TNF und IFN gekennzeichnet ist. Dieser erschöpfte Phänotyp tumorspezifischer CD8+ T-Zellen ist darüber hinaus durch eine erhöhte Expression ko-inhibitorischer Moleküle wie PD-1 und Tim 3 gekennzeichnet, die die Aktivierung und Funktion von CD8+ T-Zellen verhindern und so zur Immunevasion von Tumorzellen beitragen. Die Erschöpfung tumorspezifischer T-Zellen beeinträchtigt dabei nicht nur die endogenen CD8+ T-Zellen, sondern gefährdet auch den Erfolg von Immuntherapien wie dem adoptiven Transfer von CD8+ T-Zellen oder CAR T-Zell-Therapien, da übertragene T-Zellen häufig erschöpft und dysfunktional werden. Daher ist es von entscheidender Bedeutung, die molekularen Regulatoren der CD8+ T-Zell-Funktion und -Erschöpfung besser zu verstehen, um die Grenzen der derzeitigen CD8+ T-Zell-basierten Immuntherapien zu überwinden. Daher kann nur eine bessere Charakterisierung neuer molekularer Regulatoren der CD8+ T-Zell-Erschöpfung die Entwicklung potenterer Immuntherapien gegen humane Tumore ermöglichen, die bisher durch aktuelle adoptive T-Zell-Therapien nicht ausreichend behandelt werden.
Histondeacetylasen (HDAC) nehmen eine zentrale Funktion in der epigenetischen Genregulation ein. Sie katalysieren die Entfernung von Acetylgruppen von Histonen, was zur Chromatinkondensation und Unterdrückung der Genexpression führt. Als Klasse-IIa-HDAC kann HDAC7 je nach Phosphorylierungsstatus vom Zellkern ins Zytoplasma wandern. Daher stellt HDAC7 einen Regulator von sowohl nukleären als auch zytoplasmatischen Proteinen mit vielfältigen Funktionen dar. Es wurde festgestellt, dass HDAC7 eine kritische Rolle während der thymischen Entwicklung von T-Zellen spielt, indem es die Apoptose von T-Zellen und deren positive Selektion reguliert. Obwohl die Rolle von HDAC7 in der T-Zell-Entwicklung gut verstanden ist, ist sehr wenig über seine Rolle in peripheren adulten T-Zellen bekannt, insbesondere im Kontext der anti-Tumor-Immunität. In diesem Promotionsprojekt stellten wir die Hypothese auf, dass HDAC7 eine zentrale Rolle während der CD8+ T-Zell-vermittelten anti-Tumor-Antwort spielen könnte, bei der eine anhaltende Exposition von CD8+ T-Zellen gegenüber Tumor-assoziierten Antigenen und Trichostatin A die metabolische Fitness und die funktionelle Kapazität von CD8+ T-Zellen beeinträchtigt.
Um die Rolle von HDAC7 bei der anti-Tumor-Immunantwort von CD8+ T-Zellen zu untersuchen, haben wir konditionale Mausmodelle mit T-Zell-spezifischer Deletion von HDAC7 verwendet. In Übereinstimmung mit den früheren Ergebnissen unserer Gruppe konnten wir zeigen, dass HDAC7fl/flE8I-Cre-Mäuse einen voraktivierten Phänotyp aufweisen, da die Häufigkeit naiver CD8+ T-Zellen im Vergleich zu Wildtypmäusen aus demselben Wurf- signifikant reduziert ist. Wir beobachteten auch, dass HDAC7 die wichtigste Klasse-II-HDAC ist, die in CD8+ T-Zellen während ihrer in vitro-Differenzierung zu CTL exprimiert wird, und dass die Deletion von HDAC7 in CD8+ T-Zellen zu einem Wachstumsdefekt in vitro aufgrund von erhöhter Apoptose führt. Wir konnten zeigen, dass die erhöhte Apoptose in HDAC7-defizienten CD8+ T-Zellen zumindest teilweise durch eine erhöhte MEF2D-getriebene FasL-Expression verursacht wurde. Darüber hinaus zeigten CD8+ T-Zellen, denen HDAC7 fehlte sowohl eine gestörte Kalzium-Homöostase als auch mTOR-Signalweg sowie einen erhöhten Aminosäuren-Stoffwechsel, was darauf hindeutet, dass sie eine beeinträchtigte anti-Tumor-Immunantwort haben könnten. Tatsächlich konnten Hdac7fl/flCD4-Cre- und HDAC7fl/flE8I-Cre-Mäuse das Tumorwachstum nach einer Provokation mit Lymphomzellen nicht kontrollieren, was darauf hindeutet, dass HDAC7 ein entscheidender Faktor für die effektive anti-Tumor-Immunfunktionen von CD8+ T-Zellen ist. Darüber hinaus wiesen Tumore von Hdac7fl/flCD4-Cre-Mäusen eine reduzierte Infiltration von CD8+ T-Zellen auf, was aus einer beeinträchtigten Expansion von CD8+ T-Zellen in vivo resultierte, aber nicht aus einem Homing-Defekt, wie durch adoptive T-Zell-Transfer-Experimente in Mäusen festgestellt wurde. Interessanterweise konnte der adoptive Transfer von in vitro differenzierten tumorantigenspezifischen CTLs den Phänotyp von Hdac7fl/flCD4-Cre-Mäusen retten. Darüber hinaus wiesen tumorinfiltrierende HDAC7-defiziente CTLs eine erhöhte Frequenz von PD 1+Tim-3+-Populationen auf, was auf eine Rolle von HDAC7 bei der Erschöpfung von CD8+ T-Zellen während chronischer Antigenexposition hinweist. Darüber hinaus bestätigte die Analyse unserer RNA-seq-Daten, publizierte scRNA-seq-Daten sowie die von uns etablierten in vitro T-Zell-Erschöpfungsmodelle die Rolle von HDAC7 bei der Erschöpfung von CD8+ T-Zellen.
Zusammenfassend haben wir hier HDAC7 als einen Schlüsselregulator von CD8+ T-Zell-basierten anti-Tumor-Immunantworten identifiziert, da das Fehlen von HDAC7 das Überleben, den Stoffwechsel sowie die Fitness von CD8+ T-Zellen beeinträchtigt. Wir schlagen vor, dass unsere Ergebnisse nicht nur klinisch relevant sind, da sie auf mögliche Nebenwirkungen von HDAC-Inhibitoren hinweisen, sondern auch wichtig für die Entwicklung von neuartigen HDAC-Inhibitoren zur Behandlung von entzündlichen und neoplastischen Erkrankungen.
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