Posttranscriptional regulation of the components of the human leukocyte antigen class I antigen processing and presentation machinery as an immune escape mechanism in melanoma

Abstract

Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurden die Aspekte der posttranskriptionellen Regulation von HLA-I-APM-Komponenten, einschließlich der TAP-Untereinheiten TAP1 und TAP2 zusammen mit dem Chaperon TPN und HLA-I-Oberflächenexpressionsrate, durch miRs und RBPs analysiert. Basierend auf der erfolgreichen Identifizierung neuartiger miRs und RPBs durch die Durchführung von Hochdurchsatzanalysen in Kombination mit den miTRAP- und RNA-AP-Assays wurde der Schwerpunkt auf die Definition posttranskriptionaler Regulatoren von TAP1, TAP2 oder TPN gelegt, die auf die jeweiligen 3'-UTRs abzielen. Darüber hinaus wurde die spezifische Bindung der Kandidaten-miRs miR-200a-5p, miR-26b-5p und miR-21-3p an die TAP1 3'-UTR erfolgreich über Dual-Luciferase-Reporter-Assays bestätigt. Darüber hinaus wurde ihre Auswirkung auf die Anfälligkeit für eine Lyse von entweder CD8+ T- oder NK-Zellen bewertet. Eine Reihe von Kandidaten-RBPs wurde auch erfolgreich identifiziert, die an die 3'-UTRs von TAP1 bzw. TPN binden. Unter diesen wurde die Rolle der Kandidaten-RBPs IGF2BP1 und IGF2BP3 detaillierter charakterisiert. Diese Moleküle könnten daher als neuartige prädiktive Marker oder sogar als Ziele für zukünftige kombinatorische Krebsimmuntherapieansätze verwendet werden.

In the context of the current thesis, the aspects of posttranscriptional regulations of HLA-I APM components, including the TAP subunits TAP1 and TAP2 along with the chaperone TPN next to the HLA-I surface expression rate, by miRs and RBPs were analysed in more detail in several in-house extensively characterized human melanoma cell lines. Based on the successful identification of novel miRs and RPBs by performing high throughput analyses in combination with the miTRAP and RNA-AP assays, respectively the focus was set on defining posttranscriptional regulators of TAP1, TAP2 or TPN, targeting the respective 3’-UTRs. Moreover, the specific binding of the candidate miRs miR-200a-5p, miR-26b-5p and miR-21-3p to the TAP1 3’-UTR have been successfully confirmed via dual luciferase reporter assays. Furthermore, their impact in regard to the susceptibility to undergo lysis be either CD8+ T- or NK cells were assessed. A set of candidate RBPs was also successfully identified which bind to either the 3’-UTRs of TAP1 or TPN, respectively. Amongst them, the roles of the candidate RBPs IGF2BP1 and IGF2BP3 have been characterized in more detail. These molecules might thus be used as novel predictive markers or even as targets for future combinatorial cancer immunotherapy approaches.