Der Einfluss der MHC-Kompatibilität auf die suppressive Aktivität natürlicher CD4+CD25+ regulatorischer T-Zellen

摘要

Tierexperimentelle Studien von Hoffmann et al. zeigten, dass der adoptive Transfer von frisch isolierten nTreg-Zellen des Spenders im komplett MHC-differenten KMT-Modell die GvHD-induzierenden alloreaktiven Tconv-Zellen unterdrückt und die Tiere dadurch vor letaler GvHD schützt. Dagegen konnten unter gleichen Bedingungen die nTreg-Zellen des Empfängerstamms keinen Schutz vor GvHD aufbauen. Deshalb wurde u.a. vermutet, dass nTreg-Zellen alloreaktive Tconv-Zellen eines MHC-differenten Mausstamms nur unzureichend supprimieren. Im Rahmen dieser Dissertation konnte diese Vermutung durch detaillierte in vitro und in vivo Untersuchungen bestätigt werden.udIm ersten Teil dieser Arbeit wurde die suppressive Aktivität von nTreg-Zellen auf die Proliferation und Zytokinproduktion von autologen und allogenen Tresp-Zellen nach polyklonaler und allogener Stimulation untersucht. Dabei konnte gezeigt werden, dass nTreg-Zellen nach polyklonaler Stimulation sowohl autologe als auch allogene Tresp-Zellen inhibieren können. Wurden die beteiligten T-Zellpopulationen jedoch allogen durch MHC-differente APCs in MLRs stimuliert, so konnten nTreg-Zellen nur autologe Tresp-Zellen an der Hochregulation kostimulatorischer Moleküle (CD134 und CD137) hindern und in ihrer Proliferation und Zytokinproduktion inhibieren, wohingegen allogene Tresp-Zellen nicht supprimiert wurden. Durch systematische Variation der eingesetzten APCs, Treg- und Tresp-Zellen wurde nachgewiesen, dass dies nicht auf mausstammspezifische Unterschiede in der Suppressionskapazität der Treg-Zellpopulationen zurückzuführen war, sondern tatsächlich auf der exklusiven Suppression MHC-identer, nicht jedoch MHC-differenter Tresp-Zellen durch aktivierte nTreg-Zellen. Durch Verwendung von APCs der F1 Generation MHC-differenter Elternstämme und Verwendung von APCs von Drittspendern wurde ausgeschlossen, dass die räumliche Separation der Aktivierung von allogenen Treg- und Tresp-Zellen für diese Unterschiede verantwortlich war. Durch Verwendung von Mäusen mit unterschiedlichem genetischem Hintergrund aber identischem MHC wurde nachgewiesen, dass vermutlich Genprodukte des MHC-Locus für die differentielle Sensitivität von Tresp-Zellen für die von Treg-Zellen-vermittelte Suppression verantwortlich sind, da nTreg-Zellen MHC-idente, nicht aber MHC-differente Tresp-Zellen unterdrücken, selbst wenn die Hintergrundgene verschieden sind. Wahrscheinlich ist hierfür nicht der MHC selbst verantwortlich, sondern andere Gene die im Rahmen der Auskreuzung der Mausstämme mitvererbt wurden. Im zweiten Teil der vorgelegten Arbeit wurden diese in vitro Beobachtungen in Mausmodellen der akuten GvHD überprüft. Hierfür wurde zum einen ein haploidentes F1-Transplantationsmodell verwendet, in dem letal bestrahlte CB6F1 Rezipienten (H-2bd) ihr eigenes Knochenmark und elterliche Tconv- und nTreg-Zellen transplantiert bekamen. Dadurch war gewährleistet, dass die T-Zell-Subpopulationen beider Elternstämme gleichermaßen durch Empfänger-APCs aktiviert werden. Dies war insofern wichtig, als nTreg-Zellen nur nach ihrer eigenen Stimulation suppressiv wirken. Zum zweiten wurde ein komplett MHC-differentes KMT-Modell eingesetzt und untersucht, ob allogene nTreg-Zellen eines Drittspenderstamms vor GvHD schützen. In beiden KMT-Modellen konnte nur der adoptive Transfer von nTreg-Zellen des GvHD auslösenden Mausstamms vor letaler GvHD schützen, während nTreg-Zellen MHC-differenter Mäuse keinen Schutz boten. Um die räumliche und zeitliche Verteilung der GvHD-induzierenden Tconv-Zellen im lebenden Tier zu untersuchen, wurde das nicht-invasive in vivo Biolumineszenzimaging-Verfahren angewandt. Durch Kotransplantation von autologen nTreg-Zellen wurde die frühe Expansion der alloreaktiven Tconv-Zellen in lymphatischen und nicht-lymphatischen Organen stark vermindert, während nTreg-Zellen eines Drittspenderstamms nicht in der Lage waren, die rapide Expansion und Migration von alloreaktiven Tconv-Zellen in GvHD Zielorgane zu supprimieren. udDie vorliegende Arbeit zeigt, dass die MHC-Kompatibilität zwischen Tconv- und nTreg-Zellen für einen effizienten Schutz vor letaler GvHD nach allogener KMT von entscheidender Bedeutung ist.ud