Köln, University, Diss., 2000.

Frankfurt (Main), Univ., Diss., 2003.

Stuttgart, Universiẗat, Diss., 2003.

Düsseldorf, Universiẗat, Diss., 2001.

Universiẗat, Diss., 2002--Dortmund.

Universiẗat, Diss., 2004--Konstanz.

Tierärztliche Hochsch., Diss., 2005--Hannover.

Die Einführung der Tyrosinkinaseinhibitoren (TKIs) stellt einen Meilenstein der Hämatoonkologie im 21. Jahrhundert dar. Im Kontext der chronisch myeloischen Leukämie (CML) konnte das BCR-Abl-Fusionstranskript als pathognomonisches Korrelat identifiziert werden. Dessen pharmakologische Hemmung über bestimmte TKIs korrelierte nicht nur mit hervorragenden Remissionsraten, sondern auch mit einer deutlich besseren Verträglichkeit. Dasatinib verfügt als Zweitgenerations-TKI neben einer hohen Bindungsaffinität zum BCR-Abl-Fusionstranskript als Multi-TKI auch über weitere Zielstrukturen, zu welchen u.a. die Kinasen der Src-Familie (SFKs) gehören. Diese übernehmen bei verschiedenen Immunzellen wichtige regulatorische Funktionen. Bei einem Teil der CML-Patienten kann die TKI-Therapie unterbrochen werden und es findet sich eine anhaltende Remission. Hierfür wurden immunmodulatorische Effekte der TKIs angenommen. Für Dasatinib konnten in vitro und in vivo immunmodulatorische Effekte, u.a. auf T- und NK-Zellen nachgewiesen werden. Im Rahmen dieser Arbeit sollten mögliche immunmodulatorische Effekte auf dendritische Zellen monozytärer Abstammung (moDZ) in vitro untersucht werden. Die Generierung von moDZs erfolgte mittels Zugabe von IL-4 und GM-CSF aus Monozyten gesunder Blutspender. Dasatinib wurde in klinisch relevanten Konzentrationen (10-50 nM) ab Beginn der DZ-Generierung zugegeben, für ausgewählte Experimente auch kurz vor Reifung mit LPS. Dabei wurde der Einfluss von Dasatinib auf die Generierung von moDZs sowie wichtige Funktionen unreifer (Endozytose) und reifer DZs (Expression von zellulären und humoralen Effektorfunktionen) analysiert. Dasatinib bewirkte in einer Konzentration von 50 nM eine verminderte Generierung von moDZs aus Monozyten. Phänotypisch zeigte sich dabei eine verminderte Expression des DZ-typischen Markers CD1a bei einer persistierenden Expression des monozytären Markers CD14. Parallel fand sich auch eine Population CD1a/CD14-koexprimierender Zellen. Daneben konnte auch eine Apoptosesteigerung unter Dasatinib nachgewiesen werden. In Bezug auf die Makropinozytose FITC-konjugierter Dextranpartikel wurde keine relevante Modulation beschrieben. Nach Reifung mit LPS bewirkte Dasatinib 50 nM eine verminderte Expression der costimulatorischen Oberflächenmarker CD80 und CD86, sowie eine verminderte Sekretion von IL-12. Zusammenfassend zeigen unter Dasatinib generierte moDZs Eigenschaften, welche auch bei regulatorischen DZs beschrieben wurden. Eine Behandlung mit Dasatinib könnte folglich Immunantworten negativ modulieren. / The introduction of tyrosine kinase inhibitors (TKIs) represents a hallmark of hemato-oncology in the 21st century. The BCR-Abl fusion transcript was identified as the pathognomonic correlate of the chronic myeloid leukemia (CML). Therapy with TKIs correlated with excellent remission rates as well as a good tolerability. As a second-generation TKI, dasatinib has a high affinity to the BCR-Abl fusion transcript and addresses as a multi-TKI several other targets, including the Src-family-kinases (SFKs). SFKs play an important role in regulating various immune cells. In some CML patients, TKI therapy can be interrupted and sustained remission is found. In this respect immunomodulatory effects of the TKIs were assumed. For dasatinib, immunomodulatory effects, e.g. on T and NK cells, have been demonstrated in vitro and in vivo. Within the scope of this work, possible immunomodulatory effects on monocyte-derived dendritic cells (moDCs) were investigated in vitro. MoDCs were generated from monocytes of healthy blood donors by addition of IL-4 and GM-CSF. Dasatinib was added in clinically relevant concentrations (10-50 nM) from the beginning of DC generation and for selected experiments just before maturation with LPS. Possible effects of dasatinib on the generation of moDCs as well as important functions of immature (endocytosis) and mature DCs (expression of cellular and humoral effector functions) were then analyzed. Dasatinib hampered the generation of moDCs at a concentration of 50 nM. Phenotypically, a reduced expression of the DC marker CD1a was shown with a persistent expression of the monocytic marker CD14. Simultaneously a population of CD1a/CD14-coexpressing cells was found. Additionally an increase in apoptosis was demonstrated with dasatinib treatment. Dasatinib treatment did not affect macropinocytosis of FITC-conjugated dextran particles. Dasatinib 50 nM hampered the expression of CD80 and CD86, as well the secretion of IL-12 in LPS-matured moDCs. In summary, moDCs generated during dasatinib treatment show properties that have also been described in regulatory DCs. Treatment with dasatinib could therefore negatively modulate immune responses.

Ziel: Unter dem Tyrosinkinaseinhibitor Dasatinib haben sich bei Patienten Nebenwirkungen gezeigt, die eine immunmodulierende Wirkung des Medikamentes vermuten lassen. Diese Arbeit hatte daher zum Ziel die Auswirkungen von Dasatinib auf dendritische Zellen zu untersuchen. Material und Methoden: Es wurden dendritische Zellen mittels Zugabe von IL4 und GM-CSF aus Monozyten gesunder Spender generiert. Anschließend wurden die Zellen nach Zugabe von Dasatinib mit Zymosan (25 µg/ml) oder LPS (100 ng/ml)zur Ausreifung gebracht und die Phosphorylierung der Signaltransduktionsproteine p38, ERK, Akt, c-jun sowie die Translokation der NFkB-Bestandteile RelA und RelB in den Zellkern mittels Westernblot gemessen. Zudem erfolgt eine Konzentrationsbestimmung der sekretierten Interleukine 10 und 12 im Kulturmedium mittels ELISA. Ergebnisse: Dasatinib inhibierte die die Phosphorylierung der Kinasen p38 und ERK nach Stimulation mit LPS und Zymosan. Zudem kam es zu einer reduzierten Sekretion von Interleukin 10 und einer vermehrten Sekretion von Interleukin 12 unter Dasatinib nach Stimulation mit LPS. Fazit: Dasatinib verstärkt die Sekretion von Interleukin 12 und vermindert die Sekretion von Interleukin 10 in ausgereiften dendritischen Zellen durch Hemmung der Kinasen p38 und ERK, vermutlich indirekt vermittelt über Src-Kinasen. Dies könnte eine Erklärung für immunmodulatorische Effekte wie das Auftreten von Autoimmunerkrankungen und eine LGL-Expansion bei mit Dasatinib behandelten Patienten bieten. / Objective: The tyrosine kinase inhibitor Dasatinib has shown to cause side effect in patients, which suggest a immunomodulating effect of the drug. This study therefore aimed to examine the effects of Dasatinib on dendritic cells. Materials and methods: We generated dendritic cells out of monocytes of healthy individuals under the influence of IL4 and GM-CSF. We then added Dasatinib to the cell culture and induced maturation with zymosan (25 µg/ml) or LPS (100 ng/ml)and examined the phosphorylation of the signaling proteins p38, ERK, Akt and c-jun and the translocation of NFkB-members RelA and RelB into the nucleus with westernblot. We also measured the concentration of secreted interleukin 10 and 12 in the cell culture medium using ELISA. Results: Dasatinib inhibited the phosphorylation of p38 and ERK following LPS- and zymosan-induced maturation. It also enhanced the secretion of interleukin 12 and decreased the secretion of Interleukin 10 after LPS-induced maturation. Conclusion: Dasatinib enhances the secretion of interleukin 12 and inhibits the secretion of interleukin 10 in mature dendritic cells via reduced phosphorylation of p38 and ERK, probably indirectly via inhibition of Src-kinases. These results could provide an explanation for immunomodulating effect of Dasatinib observed in patients like autoimmune disorders and LGL-expansion.

Atherosclerosis is accepted to be a chronic inflammatory disease of the arterial vessel wall. Several cellular subsets of the immune system are involved in its initiation and progression, such as monocytes, macrophages, T and B cells. Recent research has demonstrated that dendritic cells (DCs) contribute to atherosclerosis, too. DCs are defined by their ability to sense and phagocyte antigens, to migrate and to prime other immune cells, such as T cells. Although all DCs share these functional characteristics, they are heterogeneous with respect to phenotype and origin. Several markers have been used to describe DCs in different lymphoid and non-lymphoid organs; however, none of them has proven to be unambiguous. The expression of surface molecules is highly variable depending on the state of activation and the surrounding tissue. Furthermore, DCs in the aorta or the atherosclerotic plaque can be derived from designated precursor cells or from monocytes. In addition, DCs share both their marker expression and their functional characteristics with other myeloid cells like monocytes and macrophages. The repertoire of aortic DCs in healthy and atherosclerotic mice has just recently started to be explored, but yet there is no systemic study available, which describes the aortic DC compartment. Because it is conceivable that distinct aortic DC subsets exert dedicated functions, a detailed description of vascular DCs is required. The first part of this thesis characterizes DC subsets in healthy and atherosclerotic mice. It describes a previously unrecognized DC subset and also sheds light on the origin of vascular DCs. In recent years, microRNAs (miRNAs) have been demonstrated to regulate several cellular functions, such as apoptosis, differentiation, development or proliferation. Although several cell types have been characterized extensively with regard to the miRNAs involved in their regulation, only few studies are available that focus on the role of miRNAs in DCs. Because an improved understanding of the regulation of DC functions would allow for new therapeutic options, research on miRNAs in DCs is required. The second part of this thesis focuses on the role of the miRNA cluster miR- 17~92 in DCs by exploring its functions in healthy and atherosclerotic mice. This thesis clearly demonstrates for the first time an anti-inflammatory and atheroprotective role for the miR17-92 cluster. A model for its mechanism is suggested. / Atherosklerose ist eine chronisch-entzündliche Erkrankung der arteriellen Gefäßwand und zahlreiche Zellen des Immunsystems, wie zum Beispiel Monozyten, Makrophagen, T und B Zellen sind an der Entstehung und Entwicklung beteiligt. Aktuelle Forschungsergebnisse haben gezeigt, dass auch dendritische Zellen (DCs) zur Atherosklerose beitragen. DCs sind durch ihre Fähigkeit gekennzeichnet, Antigene zu erkennen, aufzunehmen, zu migrieren und andere Immunzellen, wie zum Beispiel T Zellen, zu aktivieren. Auch wenn alle DCs diese funktionellen Merkmale teilen, so sind sie in Bezug auf ihren Phänotyp oder Ursprung eine eher heterogene Gruppe. Zahlreiche Oberflächenmoleküle wurden in der Vergangenheit genutzt, um DCs in lymphatischen und nicht-lymphatischen Geweben zu beschreiben. Allerdings hat sich keines dieser Moleküle als spezifisch und unverwechselbar erwiesen. Die Expression von Oberflächenmolekülen ist sehr variabel und hängt nicht nur vom Aktivierungszustand der DCs, sondern auch vom umliegenden Gewebe ab. Dazu kommt, dass DCs in der Aorta, beziehungsweise im atherosklerotischen Plaque, von designierten Vorläuferzellen, aber auch von Monozyten abstammen können und DCs das Profil ihrer Oberflächenmoleküle, sowie ihre funktionellen Eigenschaften, mit anderen myeloiden Zellen wie Monozyten und Makrophagen teilen. Neuere Arbeiten haben damit begonnen das Repertoire an DCs in der Aorta von gesunden und atherosklerotischen Mäusen zu untersuchen. Da es naheliegt, dass verschiedene DC Untergruppen ganz bestimmte Funktionen ausüben, wird eine detaillierte Beschreibung vaskulärer DCs in der Forschung benötigt. Weil es hierzu allerdings bislang kaum Studien gibt, untersucht der erste Teil dieser Arbeit zum ersten Mal systematisch die in gesunden und atherosklerotischen Mäusen vorkommenden Gruppen an DCs. Sie beschreibt außerdem eine zuvor nicht beachtete DC-Untergruppe und gibt Aufschluss über den Ursprung vaskulärer DCs. In den letzten Jahren wurde gezeigt, dass microRNAs (mirRNAs) zahlreiche zelluläre Vorgänge wie Apoptose, Differenzierung, Entwicklung und Proliferation regulieren. Obwohl viele Zelltypen in Bezug auf die in ihrer Regulation eingebundenen mirRNAs charakterisiert wurden, gibt es nur wenige Studien, die sich mit der Rolle von mirRNAs in DCs beschäftigen. Der zweite Teil dieser Arbeit konzentriert sich auf die Rolle der miRNA Gruppe miR-17~92 in DCs und untersucht deren Rolle in gesunden und atherosklerotischen Mäusen. Diese Arbeit zeigt erstmals eine deutliche anti-inflammatorische und protektive Rolle dieser miRNA und schlägt ein Modell für die entdeckten Mechanismen vor.