Funktionelle Analyse der Rezeptoren TIM-1 und -3 auf den ITK-Signalweg in Patienten

Einleitung Die Tec-Kinase ITK wird hauptsächlich in T-Zellen exprimiert und kann die Transkription von entzündungsfördernden Zytokinen auslösen. Weiterhin verhindert der aktivierte ITK-Signalweg die Apoptose von T-Zellen und induziert Th2-, Th9- und Th17-spezifische Zytokine bei Colitis ulcerosa (CU) [1]. Interessanterweise ist der ITK-Signalweg bei CU-, nicht aber bei Morbus Crohn-Patienten (MC) aktiviert [2] [3]. Weitere Moleküle, die einen Einfluss auf den ITK-Signalweg ausüben können, sind TIM-1 und -3. TIM-Rezeptoren (T cell Immunoglobulin and Mucin domain) werden ebenfalls auf T-Helferzellen exprimiert und können den ITK-Signalweg beeinflussen. TIM1 ist auf der Oberfläche von T-Zellen lokalisiert und wirkt co-stimulierend auf T-Zellen, indem es die T-Zell-Rezeptor-Aktivität erhöht und so vermehrt den ITK-Signalweg stimuliert [4]. Auf der anderen Seite zeigt der Immuncheckpoint Rezeptor TIM3 co-inhibitorische Auswirkungen auf die T-Zell Aktivität [5] [6]. Durch die verstärkte Aktivierung von TIM3 durch Liganden, wie

z.B. Galectin-9 [7] [8], als auch eine gezielte Blockade des TIM1 Proteins mithilfe von neutralisierenden Antikörpern [9] oder siRNA-beladenen Nanopartikeln wird eine Linderung der Erkrankung und ein milderer Krankheitsverlauf angenommen.

Material und Methodik Die mRNA von Schleimhautbiopsien von Patienten mit CED wurde isoliert und anschließend mittels qPCR analysiert. Die Expression von TIM1/3 und ITK bei Patienten mit CU, MC und gesunden Kontrollen wurde nach der Erkrankung und dem Grad der Schleimhautentzündung (eMayo-Scores) aufgegliedert. Weiterhin wurden die Expressionslevel von TIM1/3 mit den Expressionsleveln von ITK in Korrelation gesetzt. Außerdem wurden mononukleäre Zellen aus dem Blut von gesunden Probanden isoliert und unter Nutzung eines Durchflusszytometers die Proteinexpression von TIM-1 und -3 auf CD4- und CD8- positiven Zellen gemessen.

Ergebnisse Die Expression von TIM1 (HAVCR1) ist bei CED-Patienten deutlich geringer im Vergleich zu den Kontroll-Patienten und die Expressionswerte zeigen eine negative Korrelation zur ITK-mRNA-Expression. Darüber hinaus untersuchten wir die Expression von TIM3 (HAVCR2) und stellten fest, dass die TIM3-mRNA-Level in der entzündeten Schleimhaut bei CU Patienten im Vergleich zu den Kontrollen signifikant erhöht sind. Zudem korrelieren die TIM3-Werte signifikant mit den ITK-mRNA-Werten. Weiterhin wird TIM1 und TIM3 auf der Oberfläche von CD4- und CD8-positiven T-Zellen exprimiert.

Zusammenfassung Da ITK eine entscheidende Rolle im T-Zell-Rezeptor-Signalweg spielt, findet man in Biopsien von CU-Patienten mit steigendem Entzündungsgrad eine höhere Expression von ITK. TIM1 ist hauptsächlich auf T-Helfer-2-Zellen (TH2) exprimiert, wird daher mit TH2-Zytokinreaktionen in Verbindung gebracht und ist an der ITK-Aktivierung beteiligt [4]. Bei der Untersuchung der mRNA Level von CU Patienten konnten wir feststellen, dass die TIM1 Expression mit steigendem Entzündungsgrad signifikant abgenommen hat im Vergleich zu den Kontrollen oder den Biopsien der MC Patienten. Bei diesen haben sich die TIM1 Expressionslevel unabhängig vom Entzündungsgrad auf einem niedrigen Niveau befunden. Des Weiteren weist TIM1 eine negative Korrelation zu ITK in der Korrelationsanalyse auf. Anders verhält es sich bei der Expression von TIM3. Die Expression von TIM3 korreliert positiv mit den ITK-mRNA Werten und weist eine signifikante Erhöhung von TIM3 bei den CU Patienten im Vergleich zu der Kontrollgruppe auf. Diese Beobachtung deckt sich mit der Erkenntnis, dass die Aktivität von TIM3 durch ITK beeinflusst werden kann und vice versa [5]. Ein besseres molekulares Verständnis der funktionellen Rolle von TIM Rezeptoren auf das Entzündungsgeschehen bei chronisch-entzündlichen Darmerkrankungen und die genaue Beziehung zum ITK-Signalweg bilden die Grundlage für die Identifikation von neuen pharmakologischen Angriffspunkten.

• Literatur

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• 3 Lechner K, Neurath MF, Weigmann B. Role of the IL-2 inducible tyrosine kinase ITK and its inhibitors in disease pathogenesis. J Mol Med (Berl) 2020; 98 (10) 1385 10.1007/s00109-020-01958-z
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• 5 Van de Weyer PS. et al. A highly conserved tyrosine of Tim-3 is phosphorylated upon stimulation by its ligand galectin-9. Biochem Biophys Res Commun 2006; 351: 571-576 10.1016/j.bbrc.2006.10.079
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• 9 Yan Kai. et al. Immuno-modulatory mechanism of T cell immunoglobulin mucin-1 antibody in experimental colitis induced by dextran sulfate sodium. Int J Clin Exp Med 2017; 10 (04) 6548-6557

Publication History

Article published online:
09 March 2023