Modelling Cell Adhesion and T cell interactions in chronic lymphocytic leukaemia

Mgr. Eva Hoferková, Ph.D.

Disertační práce

Anotace:

Buňky chronické lymfatické leukémie (CLL) v in vitro podmínkách nelze dlouhodobě udržet životaschopné, byla proto vytvořena řada in vitro modelů, v nichž jsou leukemické buňky v kontaktu s faktory z mikroprostředí lymfatických uzlin. Ve většině těchto modelů však téměř nedochází k proliferaci CLL buněk. V této dizertační práci je představen inovativní model, který in vitro simuluje signály z T lymfocytů a lze jej přenést do imunodeficientních myší. Z linie stromálních buněk HS5 jsme odvodili šest podpůrných buněčných linií, které stabilně exprimují lidský CD40 ligand, interleukin 4, interleukin 21 a jejich kombinace. CLL buňky kokultivované s HS5 exprimujícími CD40L+IL4+IL21 nevídaně proliferovaly (medián 44 %) a také vykazovaly genový expresní profil podobný CLL buňkám in vivo, které teprve nedávno opustily lymfatické uzliny. Experimenty s testováním léčiv na kokultivovaných CLL buňkách poprvé ukázaly, že inhibitory RAF kináz zcela blokují proliferaci CLL. Tento přístup byl pak dále úspěšně použit v následných studiích zaměřených na rezistenci CLL vůči venetoclaxu a kombinovanou terapii s FoxO1 inhibitory. Kokultivační model byl také přenen do imunodeficientních NSG myší za použití purifikovaných CLL buněk a linií HS5-CD40L-IL4 nebo HS5-CD40L-IL4-IL21 implantovaných na kolagenovém nosiči a intraperitoneálně. Tento postup vedl k uchycení lidských B lymfocytů v myších, přičemž přibližně v 20 % případů byly buňky klonálně příbuzné CLL.

Abstract:

Numerous in vitro models have been created to mimic chronic lymphocytic leukemia (CLL) behaviour within immune niches, yet these models often fail to induce significant proliferation. This dissertation introduces a novel model that simulates T-cell signals in vitro and is transplantable into patient-derived mouse xenografts. Six supportive cell lines were generated by engineering HS5 stromal cells to stably express human CD40L, IL4, IL21, and their combinations. CLL co-culture with HS5 cells expressing CD40L, IL4, and IL21 resulted in an unprecedented proliferation rate (median 44 %), and the co-cultured cells partially recapitulated the gene expression profile of lymph node CLL cells. The co-culture experiments revealed new vulnerabilities in CLL-T-cell-induced proliferation and drug testing in these co-cultures demonstrated, for the first time, that RAF inhibitors completely block CLL proliferation. Moreover, the developed approach was successfully applied in subsequent studies addressing venetoclax resistance and FoxO1-inhibitor combination therapy. Finally, NSG mice were co-transplanted with purified CLL cells and HS5-CD40L-IL4 or HS5-CD40L-IL4-IL21 on a collagen-based scaffold, which resulted in the engraftment of human B-cells, with approximately 20 % of the engraftments being clonally related to CLL.

Keywords

chronic lymphocytic leukemia, co-culture, RAF inhibitor, patient-derived xenograft

Jazyk práce: angličtina

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 14. 10. 2024

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 28. 11. 2024
• Vedoucí: prof. MUDr. Mgr. Marek Mráz, Ph.D.
• Oponent: Mgr. Stjepan Uldrijan, CSc., Daniel Hodson, PhD, Assoc. Prof. Philipp Staber, MD, PhD

Masarykova univerzita

Přírodovědecká fakulta

Doktorský studijní program / obor:
Vědy o živé přírodě / Vědy o živé přírodě