Eigenantigene sind. Doch es gibt mehr als nur diese negative Auswahl…" /> Eigenantigene sind. Doch es gibt mehr als nur diese negative Auswahl…" />
Information

Autoimmunität - negative Selektion von T-Zellen - APC

Autoimmunität - negative Selektion von T-Zellen - APC


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Durch negative Selektion von T-Zellen im Thymus verlieren T-Zellen die Möglichkeit, auf Antigene zu reagieren, die "körpereigene" -> Eigenantigene sind. Obwohl es mehr als nur diese negative Selektion gibt, um zu verhindern, dass T-Zellen eigene Antigene erkennen, reagieren einige T-Zellen selbst. Diese T-Zelle in unserem Fall cd4-T-Zellen können Antigene erkennen, die auf MHC II-Komplexen von APC-Zellen präsentiert werden.

Und die Frage ist:

Wer präsentiert die Eigenantigene der falsch ausgewählten CD4-T-Zelle, was zur Autoimmunität führt? Wie bekommt die APC-Zelle dieses Selbstantigen überhaupt?


Da Sie bereits wissen, dass das Repertoire an T-Zell-Rezeptoren in der Thymusdrüse entwickelt wird, fehlt die Hälfte der Geschichte im Kontext von Antigen-präsentierenden Zellen ist, dass MHC-Komplexe nicht unterscheiden zwischen Eigen-, Fremd- und mutierten Eigenpeptiden. Der Kernpunkt ist, dass die Selektion im Thymus dazu gedacht ist, ein Repertoire an T-Zellen zu produzieren, das diese Tatsache überwinden kann.

In allen gesunden Geweben exprimieren kernhaltige Zellen MHC-Moleküle der Klasse I, die mit Selbstpeptiden beladen sind. Eine T-Zelle wird jedoch wahrscheinlich nicht darauf reagieren, da der Transport von T-Zellen in Gewebe Signale wie Zytokine und Chemokine erfordert. Die T-Zellen zirkulieren zu und von den T-Zellzonen der Lymphknoten.

Im Zusammenhang mit Entzündungen und Zellverletzungen können Eigenproteine ​​in den extrazellulären Raum freigesetzt werden, wo sie regelmäßig von Makrophagen über Endozytose beseitigt werden. Der extrinsische Antigenpräsentationsweg lädt Peptide auf Klasse-II-MHC-Moleküle. In diesem Zusammenhang werden T-Zellen durch aktiviertes Endothel in notleidende Gewebe transportiert, wo sie mit Gewebe-APCs interagieren. Autoreaktive Klone, die der Thymusselektion entgangen sind, haben dann die Möglichkeit, auf Selbstantigene zu reagieren, wobei regulatorische oder Suppressorzellen ignoriert werden (Ref).

Aber nicht nur Selbst-Peptide, sondern auch potentielle Selbst-Antigen-Nachahmer, die wohlmeinende T-Zellen, die gegen bakterielle Peptide gerichtet sind, die zufällig einem Selbst-Antigen sehr ähneln, gegen Ihr eigenes Gewebe ausspielen (Beispiel). Im Gegensatz zu autoimmunen T-Zellen, die der Selektion entkommen sind und Ihre Zellen angreifen, lädt dies auch T-Zellen ein, die die richtigen Kanäle durchlaufen haben.

Siehe Zelluläre und Molekulare Immunologie, 8. Aufl. für einen noch besseren Überblick über T-Zell-basierte Autoimmunität.


Immunhomöostase, verstärkt durch kolokalisierte Effektor- und regulatorische T-Zellen

FOXP3(+)-regulatorische T-Zellen (Treg-Zellen) verhindern Autoimmunität, indem sie die Effektoraktivität von T-Zellen einschränken, die der negativen Thymusselektion oder peripheren Inaktivierung entgangen sind. Trotz der verfügbaren Informationen über molekulare Faktoren, die die Suppressionsfunktion von Treg-Zellen vermitteln, sind die relevanten zellulären Ereignisse in intakten Geweben weitgehend unerforscht, und ob Treg-Zellen die Aktivierung selbstspezifischer T-Zellen verhindern oder primär die Schädigung durch solche Zellen begrenzen, ist nicht geklärt. Hier verwenden wir Multiplex, quantitative Bildgebung bei Mäusen, um zu zeigen, dass in sekundären Lymphgeweben hochsuppressive Treg-Zellen, die phosphoryliertes STAT5 exprimieren, in diskreten Clustern mit seltenen IL-2-positiven T-Zellen existieren, die durch Selbstantigene aktiviert werden. Diese lokale IL-2-Induktion der STAT5-Phosphorylierung in Treg-Zellen ist Teil eines Rückkopplungskreislaufs, der weitere Autoimmunreaktionen begrenzt. Die induzierbare Ablation der T-Zell-Rezeptor-Expression durch Treg-Zellen verringert ihre Regulationsfähigkeit und unterbricht ihre Lokalisierung in Clustern, was zu unkontrollierten Effektor-T-Zell-Antworten führt. Unsere Daten zeigen somit, dass autoreaktive T-Zellen regelmäßig zur Zytokinproduktion aktiviert werden, wobei physikalisch co-clusterte T-Zell-Rezeptor-stimulierte Treg-Zellen in einer negativen Feedback-Weise reagieren, um die beginnende Autoimmunität zu unterdrücken und die Immunhomöostase aufrechtzuerhalten.

Figuren

Erweiterte Daten Abbildung 1. Rolle von IL-2…

Erweiterte Daten Abbildung 1. Rolle von IL-2 bei der Induktion von pSTAT5 in Tregs

Erweiterte Daten Abbildung 2. Räumliche Korrelation zwischen…

Erweiterte Daten Abbildung 2. Räumliche Korrelation zwischen IL-2 + Zellen und pSTAT5 + Treg-Clustern

Erweiterte Daten Abbildung 3. Phänotypische Charakterisierung von…

Erweiterte Daten Abbildung 3. Phänotypische Charakterisierung von IL-2-produzierenden Zellen im Steady State in IL-2…

Erweiterte Daten Abbildung 4. Histozytometrie-Analyse von…

Erweiterte Daten Abbildung 4. Histozytometrie-Analyse von DC-Untergruppen im Zusammenhang mit Treg-Clustern

Erweiterte Daten Abbildung 5. CD86-Ausdruck auf…

Erweiterte Daten Abbildung 5. CD86-Expression auf DCs, die mit Treg-Clustern assoziiert sind

Erweiterte Daten Abbildung 6. Die Korrelation zwischen…

Erweiterte Daten Abbildung 6. Die Korrelation zwischen der CD73/CTLA-4-Expression auf Tregs und ihrer Distanz zu…

Erweiterte Daten Abbildung 7. Rolle von TCR…

Erweiterte Daten Abbildung 7. Rolle der TCR-Signalgebung bei der hohen Expression von CD73 und CTLA-4…


Ohashi, PS et al. Ablation von „Toleranz“ und Induktion von Diabetes durch Virusinfektion bei viralen Antigen-transgenen Mäusen. Zelle 65, 305–317 (1991).

Katz, J. D., Wang, B., Haskins, K., Benoist, C. & Mathis, D. Nach einer diabetogenen T-Zelle von der Genese bis zur Pathogenese. Zelle 74, 1089–1100 (1993).

Goverman, J. Toleranz und Autoimmunität in TCR-transgenen Mäusen, die für das basische Myelinprotein spezifisch sind. Immunol. Rev. 169, 147–159 (1999).

Scott, B.et al. Eine Rolle für den nicht-MHC-genetischen Polymorphismus bei der Anfälligkeit für spontane Autoimmunität. Immunität 1, 73–83 (1994).

Lafaille, J. J., Nagashima, K., Katsuki, M. &. Tonegawa, S. Hohe Inzidenz von spontaner autoimmuner Enzephalomyelitis in immundefizienten transgenen T-Zellrezeptor-Mäusen mit basischem Antimyelinprotein. Zelle 78, 399–408 (1994).

Waldner, H., Whitters, M. J., Sobel, R. A., Collins, M. & Kuchroo, V. K. Fulminante spontane Autoimmunität des zentralen Nervensystems bei Mäusen, die für den Myelin-Proteolipid-Protein-spezifischen T-Zell-Rezeptor transgen sind. Proz. Natl. Akad. Wissenschaft Vereinigte Staaten von Amerika 97, 3412–3417 (2000).

Hernandez, J., Aung, S., Redmond, W.L. &. Sherman, L.A. Phänotypische und funktionelle Analyse von CD8(+)-T-Zellen, die einer peripheren Deletion als Reaktion auf eine Kreuzpräsentation von Selbstantigen unterliegen. J. Erw. Med. 194, 707–717 (2001).

Lambolez, F., Jooss, K., Vasseur, F. &. Sarukhan, A. Toleranzinduktion gegen Selbstantigene durch periphere dendritische Zellen. EUR. J. Immunol. 32, 2588–2597 (2002).

Greenwald, R. J., Boussiotis, V. A., Lorsbach, R. B., Abbas, A. K. & Sharpe, A.H. CTLA-4 reguliert die Induktion von Anergie in vivo. Immunität 14, 145–155 (2001).

Shevach, E. CD4+CD25+ Suppressor-T-Zellen: mehr Fragen als Antworten. Nat. Rev. Immunol. 2, 389–400 (2002).

Le Douarin, N. et al. Hinweise auf eine thymusabhängige Toleranzform, die nicht auf Elimination oder Anergie reaktiver T-Zellen beruht. Immunol. Rev. 149, 35–53 (1996).

Hammerling, G. J. et al. Nicht-Deletionsmechanismen der peripheren und zentralen Toleranz: Studien mit transgenen Mäusen mit gewebespezifischer Expression eines fremden MHC-Klasse-I-Antigens. Immunol. Rev. 122, 47–67 (1991).

Hoffmann, M. W., Heath, W. R., Ruschmeyer, D. & Miller, J. F. Deletion of high-avidity T cells by thymic epithelium. Proz. Natl. Akad. Wissenschaft Vereinigte Staaten von Amerika 92, 9851–9855 (1995).

Akkaraju, S. et al. Eine Reihe von CD4-T-Zell-Toleranz: Die teilweise Inaktivierung von organspezifischen Antigenen ermöglicht eine zerstörungsfreie Thyreoiditis oder Insulitis. Immunität 7, 255–271 (1997).

Klein, L., Klein, T., Ruther, U. &. Kyewski, B. CD4 T-Zell-Toleranz gegenüber humanem C-reaktivem Protein, einem induzierbaren Serumprotein, wird durch medulläres Thymusepithel vermittelt. J. Erw. Med. 188, 5–16 (1998).

Jolicoeur, C., Hanahan, D. & Smith, K.M. T-Zell-Toleranz gegenüber einem transgenen β-Zell-Antigen und Transkription endogener Pankreas-Gene im Thymus. Proz. Natl. Akad. Wissenschaft Vereinigte Staaten von Amerika 91, 6707–6711 (1994).

Kyewski, B., Derbinski, J., Gotter, J. & Klein, L. Promiskuitive Genexpression und zentrale T-Zell-Toleranz: mehr als man denkt. Trends Immunol. 23, 364–371 (2002).

Betterle, C., Greggio, N.A. &. Volpato, M. Klinische Übersicht 93: Autoimmunes polyglanduläres Syndrom Typ 1. J. Clin. Endokrinol. Metab. 83, 1049–1055 (1998).

Nagamine, K. et al. Positionale Klonierung des APECED-Gens. Nat. Genet. 17, 393–398 (1997).

Das finnisch-deutsche APECED-Konsortium. Eine Autoimmunerkrankung, APECED, die durch Mutationen in einem neuartigen Gen mit zwei Zinkfingerdomänen vom PHD-Typ verursacht wird. Nat. Genet. 17, 399–403 (1997).

Pitkanen, J. et al. Das Autoimmunregulatorprotein hat transkriptionale transaktivierende Eigenschaften und interagiert mit dem gemeinsamen Coaktivator CREB-bindenden Protein. J. Biol. Chem.-Nr. 275, 16802–16809 (2000).

Bjorses, P. et al. Mutationen im AIRE-Gen: Auswirkungen auf die subzelluläre Lokalisation und Transaktivierungsfunktion des Autoimmunproteins Polyendokrinopathie-Candidiasis-ektodermale Dystrophie. Bin. J. Hum. Genet. 66, 378–392 (2000).

Ramsey, C. et al. Aire-defiziente Mäuse entwickeln mehrere Merkmale des APECED-Phänotyps und zeigen eine veränderte Immunantwort. Summen. Mol.-Nr. Genet. 11, 397–409 (2002).

Heino, M. et al. Der Autoimmunregulator wird in den Zellen exprimiert, die die Immuntoleranz in der Thymusmedulla regulieren. Biochem. Biophys. Res. Komm. 257, 821–825 (1999).

Bjorses, P. et al. Lokalisierung des APECED-Proteins in unterschiedlichen Kernstrukturen. Summen. Mol.-Nr. Genet. 8, 259–266 (1999).

Anderson, M. S. et al. Projektion eines immunologischen Selbstschattens innerhalb der Thymusdrüse durch das Aire-Protein. Wissenschaft 298, 1395–1401 (2002).

Lesage, S. et al. Versäumnis, den verbotenen Klon von CD4-T-Zellen bei Autoimmundiabetes zu zensieren. J. Erw. Med. 196, 1175–1188 (2002).

Ho, W. Y., Cooke, M. P., Goodnow, C. C. & Davis, M. M. Ruhende und anerge B-Zellen sind bei der CD28-abhängigen Costimulation naiver CD4+-T-Zellen defekt. J. Erw. Med. 179, 1539–1549 (1994).

Adelstein, S. et al. Induktion von Selbsttoleranz in T-Zellen, aber nicht in B-Zellen von transgenen Mäusen, die wenig Selbstantigen exprimieren. Wissenschaft 251, 1223–1225 (1991).

Akkaraju, S., Canaan, K. & Goodnow, C.C. Selbstreaktive B-Zellen werden durch auf Schilddrüsenepithelzellen exprimiertes Autoantigen nicht eliminiert oder inaktiviert. J. Erw. Med. 186, 2005–2012 (1997).

Van Parijs, L., Peterson, D.A. & Abbas, A. K. Der Fas/Fas-Ligandenweg und Bcl-2 regulieren T-Zell-Antworten, um eigene und fremde Antigene zu modellieren. Immunität 8, 265–274 (1998).

Ueno, T. et al. Rolle von CCR7-Liganden bei der Emigration neu generierter T-Lymphozyten aus dem Thymus des Neugeborenen. Immunität 16, 205–218 (2002).

Jordan, M. S. et al. Thymusselektion von CD4 + CD25 + regulatorischen T-Zellen, induziert durch ein Agonist-Selbstpeptid. Nat. Immunol. 2, 301–306 (2001).

Mason, D. Einige quantitative Aspekte der Auswahl des T-Zell-Repertoires: die Anforderung an regulatorische T-Zellen. Immunol. Rev. 182, 80–88 (2001).

Sakaguchi, S. Regulatorische T-Zellen: Schlüsselkontroller der immunologischen Selbsttoleranz. Zelle 101, 455–458 (2000).

Heino, M. et al. RNA- und Proteinexpression des murinen Autoimmunregulatorgens (Aire) in normaler, RelB-defizienter und in NOD-Maus. EUR. J. Immunol. 30, 1884–1893 (2000).

Stockinger, B. T-Lymphozyten-Toleranz: von der Thymusdeletion zu peripheren Kontrollmechanismen. Erw. Immunol. 71, 229–265 (1999).

Hanahan, D. Periphere Antigen-exprimierende Zellen im Thymusmark: Faktoren der Selbsttoleranz und Autoimmunität. Curr. Meinung. Immunol. 10, 656–662 (1998).

Schwartz, R. H. T-Zell-Anergie. Annu. Rev. Immunol. 21, 305–334 (2003).

Jooss, K., Gjata, B., Danos, O., von Boehmer, H. & Sarukhan, A. Regulatorische Funktion von in vivo anergisierte CD4(+)-T-Zellen. Proz. Natl. Akad. Wissenschaft Vereinigte Staaten von Amerika 98, 8738–8743 (2001).

Vendetti, S. et al. Anerge T-Zellen hemmen die Antigen-präsentierende Funktion dendritischer Zellen. J. Immunol. 165, 1175–1181 (2000).

Taams, L. S. et al. Anerge T-Zellen unterdrücken aktiv T-Zell-Antworten über die Antigen-präsentierende Zelle. EUR. J. Immunol. 28, 2902–2912 (1998).

Lombardi, G., Sidhu, S., Batchelor, R. & Lechler, R. Anergische T-Zellen als Suppressorzellen in vitro. Wissenschaft 264, 1587–1589 (1994).

Sakaguchi, S. et al. Immunologische Toleranz, die durch CD25 + CD4 + regulatorische T-Zellen aufrechterhalten wird: ihre gemeinsame Rolle bei der Kontrolle von Autoimmunität, Tumorimmunität und Transplantationstoleranz. Immunol. Rev. 182, 18–32 (2001).

Vafiadis, P. et al. Die Insulinexpression im menschlichen Thymus wird durch INS-VNTR-Allele am IDDM2-Locus moduliert. Nat. Genet. 15, 289–292 (1997).

Pugliese, A. et al. Das Insulin-Gen wird im menschlichen Thymus transkribiert und die Transkriptionsniveaus korrelieren mit der allelischen Variation am INS VNTR-IDDM2-Suszeptibilitäts-Locus für Typ-1-Diabetes. Nat. Genet. 15, 293–297 (1997).

Kishimoto, H. &. Sprent, J. Ein Defekt in der zentralen Toleranz bei NOD-Mäusen. Nat. Immunol. 2, 1025–1031 (2001).

Klein, L., Klugmann, M., Nave, K.A., Tuohy, V.K. &. Kyewski, B. Gestaltung des autoreaktiven T-Zell-Repertoires durch eine Spleißvariante von Eigenprotein, das in Thymusepithelzellen exprimiert wird. Nat. Med. 6, 56–61 (2000).

Anderson, A. C. et al. Hohe Häufigkeit von autoreaktiven Myelin-Proteolipid-Protein-spezifischen T-Zellen in der Peripherie naiver Mäuse: Mechanismen der Selektion des selbstreaktiven Repertoires. J. Erw. Med. 191, 761–770 (2000).

Reif, K. et al. Ausgewogenes Ansprechen auf Chemoattraktoren aus benachbarten Zonen bestimmt die B-Zell-Position. Natur 416, 94–99 (2002).


T-Lymphozyten (T-Zellen)

Ontogenese

Der Prozess der Entwicklung und Reifung der T-Zellen bei Säugetieren beginnt mit den hämatopoetischen Stammzellen (HSC) in der fetalen Leber und später im Knochenmark, wo sich HSC zu multipotenten Vorläufern differenzieren. Eine Untergruppe multipotenter Vorläufer initiiert die Transkription der rekombinationsaktivierenden Gene 1 und 2 (RAG 1 und RAG2) und wird zu lymphoid-geprimten multipotenten Vorläufern und dann zu gemeinsamen lymphoiden Vorläufern (CLP). Nur eine kleine Untergruppe pluripotenter Zellen wandert in den Thymus und differenziert sich zu frühen Thymus-Vorläufern (ETP). Der Thymus enthält keine sich selbst erneuernden Vorläufer und daher hängt die langfristige Thymopoese von der Rekrutierung von Thymus-absetzenden Vorläufern während des gesamten Lebens des Individuums ab (1). Diese Vorläufer müssen in die Thymusdrüse gelangen, um nach und nach zu voll ausgereiften und funktionsfähigen T-Zellen umprogrammiert zu werden. Die einzelnen Entwicklungsschritte der T-Zelle, wie in Abbildung 1 dargestellt, werden mit der Migration der sich entwickelnden Thymozyten zu bestimmten Nischen im Thymus koordiniert, die die notwendigen stadienspezifischen Faktoren liefern, die für die weitere Differenzierung erforderlich sind.

Abbildung 1

Überblick über die Entwicklung und Reifung von T-Zellen. Angepasst von Rothenberg et al. (4). Abkürzungen. HSC: Hämatopoetische Stammzellen, CLP: Häufige lymphoide Vorläufer, ETP: Frühe Thymus-Vorläufer, DN: Doppel negativ DP: Doppelt positiv, SP: Einfach positiv, (mehr. )

Die ETP sind multipotent und können T-Zellen, B-Zellen, natürliche Killerzellen (NK), myeloische Zellen und dendritische Zellen (DC) erzeugen. ETP stellen eine kleine und heterogene Untergruppe dar, besitzen die Fähigkeit zur massiven Proliferation und können durch den Phänotyp Lin low , CD25 − , Kit high sowie durch ihre Expression von Flt3, CD24 und CCR9 identifiziert werden (1). Diese Zellen, die von den Chemokinen CCL19 und CCL21 angezogen werden, gelangen über die kortikomedulläre Verbindung in den Thymus. Im Stroma der Thymusdrüse trifft die ETP auf eine Vielzahl von Liganden für die Notch-Rezeptoren sowie Wachstumsfaktoren wie Kit-Ligand und IL-7, die die Differenzierung und Proliferation dieser Zellen in den Anfangsstadien von T . auslösen und unterstützen Zellentwicklung (2). Darüber hinaus ist die Expression von Notch-1-Rezeptoren und deren Interaktion mit Delta-ähnlichen Liganden für die Differenzierung der T-Zellen im Thymus und für die Hemmung der Entwicklung der Nicht-T-Zell-Linie essentiell (3).

Innerhalb des Thymuskortex differenzieren sich ETP in doppelt negative (DN) Zellen, die weder CD4 noch CD8 exprimieren (d. h. CD4 − und CD8 −). Einige Autoren betrachten das ETP als eine DN1-Zelle, die sich später zu DN2 differenziert, wenn sie die CD25+- und CD44+-Rezeptoren erwirbt. In diesem Entwicklungsstadium verlieren die Zellen das B-Potenzial und beginnen, Proteine ​​zu exprimieren, die für die anschließende Genumlagerung des T-Zell-Rezeptors (TCR) wie RAG1 und RAG2 entscheidend sind. Sie beginnen auch, Proteine ​​zu exprimieren, die für den TCR-Aufbau und die Signalübertragung als CD3-Ketten, Kinasen und Phosphatasen wie LCK, ZAP70 und LAT erforderlich sind (4). DN3-Zellen können zwei unterschiedliche Differenzierungswege einschlagen. Eine Zelle kann entweder die αβ-Ketten des TCR exprimieren und dem Selektionsprozess folgen, um CD4 + oder CD8 + T-Zellen zu erzeugen, oder die γδ-Ketten exprimieren, um eine Subpopulation von γδ Lymphozyten zu erzeugen mit besonderen Funktionsmerkmalen (5,6) (Tabelle 1).

Tabelle 1

Eigenschaften von αβ T-Zellen und γδ T-Zellen.

Die Expression der β-Kette des TCR im DN3-Stadium kaskadiert die gleichzeitige Expression der CD4- und CD8-Moleküle und somit wandeln sich die Zellen in Doppelpositive (DP) um, die die größte Zellpopulation im Thymus darstellen ( 4,7). In diesem Reifestadium treten die DP-Zellen in einen Kontrollpunkt ein, der als positive Selektion bekannt ist, um die Zellen mit funktionellen TCRs auszuwählen, die an Selbstpeptide mit mittlerer Affinität und Avidität binden. Dazu werden die Epithelzellen der Thymusrinde “stellen die DP Zellen auf den Prüfstand” durch die Präsentation eigener Peptide im Kontext der HLA-Moleküle der Klasse I (HLA-I) und der Klasse II (HLA-II). Nur ein Bruchteil (1%-5%) der DP-Zellen, die einen TCR mit mittlerer Affinität für diese Ags exprimieren, bleibt durch Überlebenssignale erhalten. DP-Zellen, die nicht in der Lage sind, HLA-I oder HLA-II zu binden, durchlaufen Apoptose. Positive Selektion ermöglicht die Differenzierung der DP-Thymozyten in Richtung ein einziges positives (SP) Population, die auf HLA beschränkt ist (d. h. DP-Zellen, die HLA-I erkennen, differenzieren zu CD4 − CD8 + und diejenigen, die HLA-II erkennen, differenzieren zu CD4 + CD8 −) (8, 9). Anschließend dringen SP-Zellen in die Medulla der Thymusdrüse ein, wo ein zweiter Kontrollpunkt, bekannt als negative Auswahl stattfinden. An der Medulla werden positiv selektierte Thymozyten einem vielfältigen Satz von Selbstantigenen ausgesetzt, die von medullären Thymusepithelzellen (mTEC) und DC präsentiert werden. mTECs verwenden einen speziellen epigenetischen Mechanismus, um eine oft als promiskuitive Genexpression bezeichnete Genexpression hervorzurufen, die zur geringen Expression vieler Gene, einschließlich gewebebeschränkter Selbstantigene, beiträgt. SP-Zellen mit einer hohen Affinität oder Avidität für die Bindung von auf HLA-I oder HLA-II präsentierten Eigenpeptiden werden durch Apoptose eliminiert, wodurch die Zerstörung potenziell autoreaktiver Zellen sichergestellt wird (9). Zellen, die eine negative Selektion überleben, reifen und werden zu naiven T-Zellen, da sie nicht von Ag geprimt wurden, für das sie einen spezifischen TCR exprimieren. Naïve T-Zellen verlassen den Thymus und wandern kontinuierlich zu den sekundären lymphoiden Organen, um geprimt zu werden und sich zu Effektorzellen mit spezialisierten Phänotypen zu differenzieren.

T-Zell-Rezeptor (TCR)-Komplex

Während des Reifungsprozesses erwerben T-Zellen einen Rezeptor namens TCR, der ein spezifisches Ag erkennt. TCR ist ein Multiproteinkomplex bestehend aus zwei variablen Antigenbindungsketten, αβ oder γδ, die mit invarianten akzessorischen Proteinen (CD3γε, CD3δε und CD247 x003b6ζ-Ketten), die für die Initiierung der Signalübertragung erforderlich sind, wenn TCR an ein Ag bindet (10).

Der αβ-TCR erkennt Ag in seiner natürlichen Form nicht, erkennt jedoch lineare Peptide, die prozessiert und im HLA-I- oder HLA-II-Kontext präsentiert wurden. Die von HLA-I-Molekülen präsentierten Peptide sind klein (8� Aminosäuren) und haben einen intrazellulären Ursprung, während die von HLA-II-Molekülen präsentierten länger sind (13� Aminosäuren) und im Allgemeinen extrazellulären Ursprungs sind. Dennoch können der αβ-TCR von NKT-Zellen und der γδ-TCR Glykolipide und Phospholipide erkennen, die von CD1-Molekülen präsentiert werden.

TCR α und β Ketten sind sehr polymorph, was die Erkennung einer großen Vielfalt von Peptiden begünstigt. Jede Kette hat eine variable (V) und eine konstante Domäne (C) mit einem dazwischen liegenden Verbindungssegment (J). Die Kette β hat auch ein zusätzliches Diversity-Segment (D). Jede (V)-Domäne hat drei hypervariable Sektoren, die als CDR-1, -2 und -3 bekannt sind (komplementaritätsbestimmende Regionen) und ist in der Lage, einen riesigen Pool von Kombinationen zu erzeugen, um verschiedene TCR-spezifisch für ein Ag zu erzeugen. Die Regionen CDR3α und β binden an die zentrale Region des präsentierten Peptids. Diese Region stellt die vielfältigste Region des TCR dar und gilt als Hauptdeterminante der Spezifität bei der Ag-Erkennung. CDR1α und β tragen ebenfalls zur Peptiderkennung bei und binden daran über die amino- bzw. carboxyterminalen Motive. TCR-Regionen, die mit HLA in Kontakt kommen, entsprechen hauptsächlich CDR-1 und CDR-2 (10). TCR assoziiert mit einem Molekül namens CD3, das aus drei verschiedenen Ketten besteht: Gamma, Delta und Epsilon γδε. Diese Ketten sind als Heterodimere γε und δε assoziiert. TCR ist auch mit einem Homodimer von δε-Ketten (CD247) assoziiert, das einen langen intrazytoplasmatischen Teil hat und an den stromabwärts gelegenen transduktionsbezogenen Aktivierungssignalen beteiligt ist. Sowohl die CD3-Ketten als auch die δε-Ketten, die mit TCR assoziieren, besitzen Tyrosin-basierte Aktivierungsmotive (ITAMs) in ihren intrazytoplasmatischen Anteilen, die phosphoryliert werden, um die T-Zell-Aktivierung zu initiieren (11).

Die Neuordnung des TCR-Gens ist während der Entwicklung von T-Zellen unerlässlich. Mehrere Gensegmente, die in der genomischen DNA dispergiert sind, müssen binden und transkribieren, um einen funktionellen TCR zu erzeugen. Dieser Prozess findet unabhängig für jede Kette statt, beginnend mit der Rekombination der Gene für die β-Kette (12). Gene, die für die TCR-Ketten beim Menschen kodieren, werden auf vier abgebildet Ort: TCRA und TCRD auf Chromosom 14 und TCRB und TCRG auf Chromosom 7. Der Locus für die β-Kette hat 42 Gensegmente für die Region (V), 2 für (D), 12 für (J) und 2 für ( C) während der Locus für die α-Kette 43 Gensegmente für die Region (V) und 58 für (J) hat (13) (Abbildung 2). Die somatische Rekombination dieser Gensegmente erfolgt in den DN2- und DN3-Stadien der T-Zell-Entwicklung und wird durch die Genprodukte RAG-1 und RAG-2 vermittelt. Nuklease- und Ligaseaktivität sowie die Addition oder Eliminierung von Nukleotiden erzeugen die große Vielfalt an TCR, die in unserem Organismus zum Zeitpunkt der Geburt vorhanden ist. Es wird geschätzt, dass die Diversität der TCR beim Menschen 2󗄇 erreichen kann (13).

Figur 2

TCR-Erzeugung durch somatische Rekombination. Angepasst von Turner et al. (13). Abkürzungen. TCR: T-Zell-Rezeptor C: konstantes Gensegment, V: variabler Genabschnitt, D: Diversity-Gensegment, J: junktionales Gensegment, n: Hinzufügen von nicht-template-codierten (mehr. )

Aktivierung der naïve T-Zellen

Die Aktivierung und Differenzierung von T-Zellen ist nur dann erfolgreich, wenn drei Signale vorhanden sind: i) Wechselwirkung des TCR mit dem vom HLA-Molekül präsentierten Peptid, ii) Signalübertragung durch kostimulatorische Moleküle und iii) Beteiligung von Zytokinen, die die klonale Expansion initiieren ( 14).

Darüber hinaus definiert die Zytokin-Mikroumgebung, die die Aktivierung begleitet, die Art der Reaktion, die später erzeugt wird.

Ag-Erkennungs- und Signaltransduktionswege in T-Zellen

Die ständige Migration der naïve T-Zellen zu den sekundären lymphatischen Organen ist für jede einzelne von ihnen essenziell, damit ihr spezifisches Ag begegnet, das von einer Antigen-präsentierenden Zelle (APC) präsentiert wird (15). Um dies zu erreichen, exprimieren die naïve T-Zellen konstitutiv L-Selectin, ein Adhäsionsmolekül, das auf die anfängliche Bindung von T-Zellen an die hochendothelialen postkapillären Venolen in den Lymphknoten, Tonsillen und aggregierten Lymphfollikeln einwirkt. Nur die spezialisierten Endothelzellen in den postkapillaren Venen ermöglichen eine konstante Passage der T-Zellen aus dem Blut in Richtung der Lymphknoten oder Peyer-Pflaster, da die beiden letzteren konstitutiv die Adressine PNAd . exprimieren (Peripherieknotenadressein) oder MAdCAM-1 (Schleimhautadressein Zelladhäsionsmolekül-1) bzw. Beide interagieren mit dem L-Selectin der Lymphozyten. Die Endothelzellen des restlichen Gefäßsystems schränken oder verhindern die Bindung von Lymphozyten, es sei denn, ihre Rezeptoren werden durch Entzündungsmediatoren induziert (16).

In den Lymphknoten stellen T-Zellen vorübergehenden Kontakt mit einer großen Anzahl von dendritischen Zellen (DC) her, halten jedoch nur an und binden an diejenigen, die ein für ihren Rezeptor kompatibles und spezifisches Ag präsentieren (15).

T-Zellen innerhalb der Lymphknoten wandern mit hoher Geschwindigkeit von etwa 11� μ pro Minute. Dies steht im Gegensatz zu DCs, die mit einer Geschwindigkeit von etwa 3𠄶 μ pro Minute durch Lymphknoten wandern und dann aufhören. Dadurch können DCs ständig neue Kontakte zu T-Zellen knüpfen. In Abwesenheit von Ag stoppen die T-Zellen nicht, aber in Gegenwart eines Ag kann die Dauer der Interaktion mit dem DC vorübergehend (3 - 11 min) oder stabil (mehrere Stunden) sein, abhängig von der Affinität für das Ag (fünfzehn). Stabile Verbindungen werden durch die hohe Anwesenheit von Peptiden in den DC, stark antigenen Liganden, reifen DC und Expression von Molekülen wie ICAM-1 begünstigt (15).

Antigenerkennung durch TCR induziert die Bildung mehrerer “TCR-Mikrocluster”, die die Reorganisation und Annäherung anderer Membranmoleküle und Signalproteine ​​in Richtung der Kontaktzone mit den DC begleiten. Diese Kontaktzone zwischen der T-Zelle und der DC-Membran wird als an . bezeichnet immunologische Synapse und besteht aus einem hoch organisierten und dynamischen Molekülkomplex, der in drei konzentrische Zonen unterteilt ist, die als zentrale, periphere und distale supramolekulare Aktivierungscluster bekannt sind. Die zentrale Region besteht aus dem TCR-Komplex, kostimulatorischen und koinhibitorischen Molekülen und Korezeptoren. Diese Korezeptoren sind als primäre und sekundäre Aktivierungssignale bekannt. Die periphere Zone besteht hauptsächlich aus den Adhäsionsmolekülen LFA-1-ICAM-1 und CD2-LFA-3, die aufgrund ihrer Affinität die Bindung zwischen den Zellen aufrechterhalten und stabilisieren. Die distale Zone besteht aus F-Aktin und Phosphatase CD45 (17).

Nach der Ag-Erkennung wird auf der Innenseite der Membran und im Zytoplasma ein komplexer Signalprozess zur anschließenden Aktivierung von drei essentiellen Transkriptionsfaktoren initiiert: NFAT, AP-1 und NF-㮫. Diese Signalwege sind in Abbildung 3 vereinfacht dargestellt und beginnen, wenn die Phosphatase CD45 die Tyrosinkinasen Fyn und Lck aktiviert, die mit den ε-Ketten von CD3 bzw. den Co-Rezeptoren CD4/CD8 verbunden sind (18 ). Nach der Aktivierung autophosphorylieren und phosphorylieren diese Kinasen die ITAM-Einheiten der δε-Ketten und CD3. Phosphorylierte ITAMs ziehen das ZAP-70-Molekül an. Dann initiiert die Bindung von ZAP-70 an Phospholipase C 㬱 (PLC 㬱) oder LAT zwei verschiedene Kaskaden.

Figur 3

Übersicht über die TCR-Signalwege. Angepasst von Brownlie et al. (18). Abkürzungen. LCK: Lymphozyten-spezifische Protein-Tyrosin-Kinase, FYN: ein Mitglied der Src-Tyrosinkinasen, ZAP70: ζ-kettenassoziierte Proteinkinase von 70 kDa, LAT: Linker für (mehr. )

Eine erste Kaskade wird eingeleitet, wenn PLC- 㬱 das Phosphatidylinositolbiphosphat (PIP2) in Inositoltriphosphat (IP3) und Diacylglycerin (DAG) umwandelt. Das IP3 diffundiert in das Zytoplasma und bindet an die Rezeptoren des endoplasmatischen Retikulums, wo es die Freisetzung von Ca 2+ -Ablagerungen an das Zytosol induziert. Der intrazelluläre Anstieg von Ca 2+ stimuliert das Enzym Calmodulin, das eine Serin/Threonin-Kinase ist. Das aktivierte Calmodulin wiederum aktiviert Calcineurin, eine Phosphatase, die die Desphosphorylierung des nuklearen Transkriptionsfaktors NF-AT katalysiert, um den Eintritt in den Zellkern zu ermöglichen und die Expression mehrerer Gene (z. B. IL-2 usw.) zu aktivieren (19) .

Eine zweite Signalkaskade wird initiiert, wenn ZAP-70 ein Adapterprotein namens LAT phosphoryliert. LAT rekrutiert mehrere Proteine, die die Übertragung von Guaninnukleotiden von GDP auf GTP ermöglichen, um einige Proteine ​​namens Ras zu aktivieren. Diese initiieren eine Phosphorylierungskaskade, die zur Aktivierung von Mitogen-aktivierten Proteinkinasen (MAPK) führt. Diese MAPK haben die Aufgabe, den Transkriptionsfaktor AP-1 zu aktivieren, der aus den Proteinen c-fos und c-jun besteht. MAPKs ermöglichen die Dimerisierung dieser Proteine, um die Transkription von Genen zu initiieren (18).

Der dritte Signalweg wird mit der Produktion von DAG initiiert, das die Proteinkinase C (PKC) aktiviert. Später kommt es zur Rekrutierung des IKK-Komplexes, der zu seiner Aktivierung die Proteine ​​Carma1, Bcl10 und MALT1 benötigt. Die Aktivierung der IKK-Kinasen ermöglicht die Phosphorylierung der I㮫-Inhibitoren, die dann ubiquitiniert und abgebaut werden. Dadurch werden NF-㮫-Dimere freigesetzt, die in den Zellkern translozieren und die Transkription ihrer Zielgene aktivieren (20).

Die Transkriptionsfaktoren NF-AT, AP-1 und NF-㮫 dringen in den Zellkern ein und induzieren die Transkription von Genen, um die Sekretion von IL-2 zu initiieren, die Expression seines hochaffinen Alpha-Rezeptors (IL-2Rα) die Expression von Integrinen, die die Zelladhäsion fördern, die Expression von kostimulatorischen Molekülen wie CD40L und die Expression von anti-apoptotischen Proteinen (19, 20).

Co-Stimulation

Ein co-stimulatorisches Molekül ist definiert als ein Oberflächenmolekül, das selbst nicht in der Lage ist, T-Zellen zu aktivieren, das aber die durch den TCR-Komplex induzierte Signalübertragung signifikant verstärken oder reduzieren kann (21, 22). Die wichtigsten kostimulatorischen T-Zell-Moleküle und ihre jeweiligen Liganden für die professionelle und nicht-professionelle APC sind in Tabelle 2 aufgeführt.

Tabelle 2

T-Zell-Kostimulatorische Moleküle und ihre Liganden.

Positive co-stimulatorische Signale werden als zweites Aktivierungssignal bezeichnet und sind aufgrund der Induktion einer anhaltenden Aktivierung des nukleären Transkriptionsfaktors NF-㮫 für die Potenzierung der Produktion von IL-2 unabdingbar. Darüber hinaus initiiert die Interaktion zwischen diesen Molekülen antiapoptotische Signale, die die Lebensdauer von T-Zellen verlängern und die Expression von Adhärenzmolekülen sowie die Produktion von Wachstumsfaktoren und Zytokinen initiieren, die ihre Proliferation und Differenzierung fördern.

Nur CD28, CD27 und HVEM werden konstitutiv exprimiert, während die restlichen co-stimulatorischen Moleküle induzierbar sind und erst nach Aktivierung exprimiert werden. Konstitutive co-stimulatorische Moleküle haben einen positiven regulatorischen Effekt (21, 22).

Obwohl die meisten kostimulatorischen Moleküle eine monotypische Bindung aufweisen (ein Ligand), interagieren einige von ihnen, z. B. CD28 und PD-1, mit mehr als einem Liganden. Darüber hinaus interagieren andere Moleküle wie die der SLAM-Familie homotypisch mit identischen Molekülen. Fast alle kostimulatorischen T-Zell-Moleküle gehören zur CD28/B7-Superfamilie oder zur TNF/TNFR-Familie (21, 22).

Bei der stromabwärts gerichteten Aktivierung dieser kostimulatorischen Moleküle gibt es eine Hierarchie. Beispielsweise wurde beobachtet, dass eine Co-Stimulation mit CD28 die Induktion von ICOS und OX-40 auf der Oberfläche der T-Zelle signifikant erhöht (22).

Klonerweiterung

Als Reaktion auf Antigenerkennung und co-stimulatorische Signale initiieren T-Zellen die Synthese von IL-2 und exprimieren vorübergehend den hochaffinen Rezeptor dafür (IL2Rα oder CD25). CD25 bindet an die anderen Ketten des IL2R, die die β-Kette (CD122) und die gemeinsame γ-Kette (CD132) sind. Es ist jedoch nicht an der Signalübertragung beteiligt, sondern erhöht die Affinität für IL-2 um das 10- bis 100-fache (23).

IL-2 wirkt als autokriner und parakriner Wachstumsfaktor. IL-2 aktiviert die Blastogenese oder klonale Expansion, was zu einer großen Anzahl von T-Zellen mit identischen Rezeptoren wie dem Original führt, die nur das Ag erkennen können, das seine Aktivierung initiiert hat. IL-15 und IL-21 sind ebenfalls an diesem Prozess der klonalen Expansion beteiligt (23).

Auf T-Zell-Aktivierung und klonale Expansion folgt eine Todesphase, in der 90% der Effektorzellen durch Apoptose eliminiert werden. Zu den Mechanismen, die diese Phase der Kontraktion oder des Todes induzieren, gehören die Interaktionen Fas-FasL, TNF und TNFR I und II sowie CD40-CD40L. Darüber hinaus regulieren Moleküle wie Perforine, IFN-γ und IL-2 die Kontraktionsphase der T-Zellen (24).

CD4 + T-Zell-Untergruppen

Die Differenzierung einer CD4 + T-Zelle in unterschiedliche Subpopulationen oder Zellphänotypen wird durch die Art und Konzentration des Ag, den APC-Typ und seinen Aktivierungszustand, die Zytokin-Mikroumgebung, die die Antigenpräsentation begleitet, und das Vorhandensein und die Menge von co . bestimmt -stimulatorische Moleküle, zusammen mit anderen Variablen.

Exprimiert die T-Zelle CD4, wird sie in eine T-Helferzelle (Th) umgewandelt, die eine Doppelfunktion hat: Zytokine zu produzieren und B-Zellen zur Bildung von Abs zu stimulieren. Bis vor kurzem wurden nur vier verschiedene Phänotypen identifiziert: Th1, Th2, Th17 und T-regulatorische Zellen (Treg), die jeweils ein anderes Zytokinprofil sezernieren. In den letzten Jahren wurden jedoch neue T-Helfer-Untergruppen wie Th9, Th22 und follikuläre Helfer (Tfh) identifiziert. Abbildung 4 fasst die Hauptmerkmale dieser T-Zell-Untergruppen, die Faktoren, die sie induzieren, und die Zytokine, die sie produzieren, zusammen.

Figur 4

CD4-T-Zell-Untergruppen. Angepasst von Lloyd et al. (30). Abkürzungen. NS: T-Helfer, IFNγ: Interferon-Gamma, DTH: Überempfindlichkeit vom verzögerten Typ, TNF: Tumornekrosefaktor, FGF: Fibroblasten-Wachstumsfaktor, AHR: Überempfindlichkeit der Atemwege.

Th1. Die Differenzierung der Th1-Zellen wird durch IL-12, IL-18 und Typ-1-IFNs (IFN-α und IFN-β), die von DC und Makrophagen nach Aktivierung durch intrazelluläre Pathogene sezerniert werden, induziert. IL-18 potenziert die Wirkung von IL-12 auf die Entwicklung des Th1-Phänotyps. Im Allgemeinen hängt die durch Th1 vermittelte Reaktion vom T-bet-Transkriptionsfaktor und dem STAT4-Molekül ab. Diese Zellen produzieren IFN-γ, IFN-α, IFN-β und IL-2 und exprimieren CXCR3 und CD161 (25). Sie stimulieren eine starke Zellimmunität gegen intrazelluläre Pathogene und sind an der Pathogenese der Autoimmunerkrankungen und an der Entwicklung einer Hypersensitivität vom Spättyp beteiligt. In Th1-Zellen erhöht IL-2 die Expression von T-bet und IL-12R㬢, was dann die Nachhaltigkeit dieses Phänotyps fördert (23).

Th2. Eine Th2-Antwort wird durch extrazelluläre Pathogene und Allergene induziert. Es wird durch die Wirkung von IL-4, IL-25, IL-33 und IL-11 erzeugt, die von Mastzellen, Eosinophilen und NKT-Zellen sezerniert werden. Diese Zytokine induzieren die intrazelluläre Aktivierung von STAT-6 und GATA-3, die die Sekretion von Zytokinen des Th2-Phänotyps wie IL-4, IL-5, IL-9, IL-13, IL-10 und IL- initiiert. 25, sowie die Expression von CCR4 und ICOS (26, 27). Th2-Zellen induzieren einen Wechsel der Immunglobulinklasse zu IgE über einen durch IL-4 vermittelten Mechanismus. Das IgE wiederum aktiviert Zellen des angeborenen Immunsystems wie Basophile und Mastzellen und induziert deren Degranulation und die Freisetzung von Histamin, Heparin, Proteasen, Serotonin, Zytokinen und Chemokinen. Diese Moleküle erzeugen eine Kontraktion der glatten Muskulatur, erhöhen die Gefäßpermeabilität und rekrutieren mehr Entzündungszellen. Th2-Zellen wandern auch in das Lungen- und Darmgewebe, wo sie Eosinophile (durch die Sekretion von IL-5) und Mastzellen (durch IL-9) rekrutieren. Dies führt zu Gewebeeosinophilie und Hyperplasie der Mastzellen. Bei Einwirkung auf Epithelzellen und die glatte Muskulatur (durch IL-4 und IL-13) induzieren die Th2-Zellen die Produktion von Schleim, Metaplasie der Becherzellen und Überempfindlichkeit der Atemwege, wie sie bei allergischen Erkrankungen beobachtet wird (26). In den Th2-Zellen induziert IL-2 die Expression von IL-4Rα und hält die Loci der IL-4- und IL-13-Gene in den letzten Stadien der Differenzierung dieser Zellen in einer zugänglichen Konfiguration, was zur Konservierung beiträgt dieser Phänotyp (23).

Th9. Diese Untergruppe der T-Helferzellen entsteht durch die Wirkung von TGF-β und IL-4. Th9-Zellen produzieren IL-9 und IL-10 und exprimieren keine Zytokine oder Transkriptionsfaktoren der Th1-, Th2- oder Th17-Untergruppen (28). IL-9 fördert das Wachstum von Mastzellen und die Sekretion von IL-1β, IL-6, IL-13 und TGF-β. Dennoch ist IL-9 nicht exklusiv für diese Zellsubpopulation. Es wird auch von Th2, Th17, Treg, Mastzellen und NKT-Zellen produziert (29). Bei allergischen Prozessen und Infektionen durch Helminthen stimuliert das IL-9 die Freisetzung von Mastzellprodukten und induziert über IL-13 und IL-5 indirekt die Produktion von Schleim, Eosinophilie, Hyperplasie des Epithels und Muskelkontraktion (30) .

Th17. Diese Zellen werden durch die kombinierte Wirkung von IL-6, IL-21, IL-23 und TGF-β induziert. Das IL-6 aktiviert die naïve T-Zelle, was zur autokrinen Produktion von IL-21 führt, das in Synergie mit TGF-β den nuklearen Transkriptionsfaktor (ROR)c und die Produktion von IL-17A und IL-17F induziert. IL-23 ist essentiell für das Überleben und die Aktivierung von Th17 nach seiner Differenzierung und reguliert selektiv die Expression von IL-17 (31).

Die Th17-Zellen befinden sich hauptsächlich in der Lungen- und Verdauungsschleimhaut. Sie produzieren IL-17A, IL-17F, IL-6, IL-9, IL-21, IL-22, TNF-α und CCL20. IL-17 fördert in Synergie mit TNF-α die Expression von Genen, die den Entzündungsprozess verstärken. IL-17 bindet an seinen Rezeptor in mesenchymatösen Zellen wie Fibroblasten, Epithelzellen und Endothelzellen, um die Freisetzung von Chemokinen und Entzündungsmediatoren wie IL-8, MCP-1, G-CSF und GM-CSF zu fördern (31) . IL-17 und IL-22 induzieren auch die Produktion von Defensinen. Das von Th17-Zellen erzeugte entzündliche Milieu ist mit Erkrankungen verbunden, die eine wichtige entzündliche Komponente haben, wie rheumatoide Arthritis, systemischer Lupus erythematodes (SLE), Asthma bronchiale und Transplantatabstoßung (32).

Th22.Diese T-Zell-Untergruppe wird durch die kombinierte Wirkung von IL-6 und TNF-α unter Beteiligung von plasmazytoiden DC erzeugt. Th22-Zellen sind durch die Sekretion von IL-22 und TNF-α gekennzeichnet. Das Transkriptionsprofil dieser Zellen umfasst auch Gene, die für FGF kodieren (Fibroblasten-Wachstumsfaktor), IL-13 und Chemokine, die an Angiogenese und Fibrose beteiligt sind. Der mit diesem Phänotyp verbundene Haupttranskriptionsfaktor ist AHR. In der Haut induziert IL-22 antimikrobielle Peptide, fördert die Proliferation von Keratinozyten und hemmt deren Differenzierung, was auf eine Rolle bei der Vernarbung von Wunden und bei natürlichen Abwehrmechanismen schließen lässt (33). Die Th22-Zellen exprimieren CCR4, CCR6 und CCR10, was ihnen ermöglicht, die Epidermis bei Personen mit entzündlichen Hauterkrankungen zu infiltrieren. Sie sind an Morbus Crohn, Psoriasis und der Vernarbung von Wunden beteiligt (34).

Follikuläre T-Helferzellen (Tfh). Diese Zellen wurden vor etwas mehr als einem Jahrzehnt als Keimzentrum-T-Zellen entdeckt, die den B-Zellen helfen, Antikörper zu produzieren. Die Entwicklung dieser Zellen hängt von IL-6, IL-12 und IL-21 ab. Sie zeichnen sich durch die anhaltende Expression von CXCR5 und den Verlust von CCR7 aus, wodurch sich Tfh-Zellen aus der T-Zell-Zone in die B-Zell-Follikel, die CXCL13 exprimieren, verlagern können. Dort induzieren sie die Bildung von Keimzentren, die Umwandlung von B-Zellen in Plasmazellen, die Produktion von Antikörpern mit unterschiedlichen Isotypen und die Produktion von Gedächtnis-B-Zellen (35).

Unter allen Untergruppen von T-Helferzellen exprimieren die Tfh den TCR mit der höchsten Affinität für Ag und der größten Menge an kostimulatorischen Molekülen wie ICOS und CD40L. Darüber hinaus exprimieren sie den Transkriptionsfaktor BCL-6 und Zytokine wie IL-21, IL-4 und IL-10, die die Differenzierung von B-Zellen und die Produktion von Ab induzieren (35).

Regulatorische T-Zellen (Treg). Regulatorische T-Zellen machen bei gesunden Erwachsenen 5 bis 10 % der CD4+-T-Zellen aus. Sie exprimieren konstitutiv Aktivierungsmarker wie CTLA-4 (CD152), α-Rezeptor von IL-2 (CD25), OX-40 und L-Selectin (36). Diese gelten in Abwesenheit von IL-2 als anergisch, was sie von dem von anderen Zellen sezernierten IL-2 abhängig macht. Aufgrund ihres Wirkmechanismus und ihrer Herkunft stellen sie eine heterogene Zellpopulation dar, die in zwei unterteilt werden kann: natürliche Treg-Zellen Thymus-Ursprungs und induzierte, an der Peripherie differenzierte Treg-Zellen (37).

Die natürlichen Treg-Zellen sind CD4 + CD25 hoch und exprimieren konstitutiv den Transkriptionsfaktor FOXP3 +, der für ihre Entwicklung essentiell ist. Die CD4 + CD25 − FOXP3 − Zellen können in Gegenwart von IL-10 und TGF-β und bei Interaktion mit unreifen DC zu Treg-Zellen differenzieren. Im Gegensatz dazu wird die Differenzierung von Treg-Zellen gehemmt, wenn reife DC IL-6 produzieren.

Die Produktion von Treg-Zellen ist für die Vorbeugung von Autoimmunerkrankungen und die Vermeidung verlängerter immunpathologischer Prozesse und Allergien unerlässlich. Sie sind auch wichtig für die Herbeiführung einer Toleranz gegenüber allogenen Transplantaten sowie der Toleranz des Fötus während der Schwangerschaft. Sie unterdrücken die Aktivierung, Proliferation und Effektorfunktion einer Vielzahl von Immunzellen, einschließlich autoreaktiver CD4- oder CD8-T-Zellen, die einer negativen Selektion im Thymus entgehen, NK-Zellen, NKT, LB und APC. Wie ein zweischneidiges Schwert unterdrücken Treg-Zellen auch antitumorale Reaktionen, was die Tumorentwicklung begünstigt (37).

Wirkungsmechanismen von Treg-Zellen sind in Abbildung 5 dargestellt. Diese Mechanismen können grob in solche unterteilt werden, die auf T-Zellen abzielen (regulatorische Zytokine, IL-2-Verbrauch und Zytolyse) und solche, die hauptsächlich auf APCs abzielen (verminderte Kostimulation oder verringerte Antigenpräsentation). Zu den wichtigsten Mechanismen, durch die Treg-Zellen ihre Funktionen ausüben, gehören (36, 38):

Abbildung 5

Wirkmechanismen von T-regulatorischen Zellen. Abkürzungen. TGFβ: Transformation des Wachstumsfaktors Beta, CTLA4: zytotoxisches T-Lymphozyten-Antigen 4.


Auswahl peripherer T-Zellen

  • Zentrale und periphere Toleranz treten parallel auf, falls die zentrale Toleranz nicht vollständig wirksam ist, teilweise weil nicht alle Autoantigene im Thymus exprimiert werden
  • Im peripheren Blut gesunder Menschen finden sich mehrere autoreaktive Klone, und einige Lymphozyten von Menschen ohne MS reagieren in vitro auf MBP (ein Ziel der Immunantwort bei MS).
  • Autoreaktive Klone können potenziell aktiviert werden und sich in der Peripherie vermehren, wenn sie richtig stimuliert werden (z. B. kann eine subakute bakterielle Endokarditis zur Entstehung selbstreaktiver Klone führen, die die Nieren schädigen)
  • Periphere Toleranzmechanismen eliminieren oder unterdrücken autoreaktive Klone, die in die Peripherie entweichen
  • Zu den Mechanismen der peripehralen T-Zell-Toleranz gehören:
    • A. Klonale Deletion
    • B. Unwissenheit
    • C. Anergie
    • D. Immunregulation

    A. Klonende Löschung

    • Der am besten untersuchte Mechanismus zur Eliminierung aktivierter T-Zell-Klone ist der aktivierungsinduzierte Zelltod (ABBILDUNG 2)
    • T-Zellen, die durch Antigen-präsentierende Zellen aktiviert werden, exprimieren IL-2 und IL-2R zur autokrinen Förderung der Proliferation
    • Aktivierte T-Zellen erhöhen auch ihre Expression von Todesrezeptoren (z. B. Fas) und deren Liganden
    • Die Ligation von Fas führt über den Caspase-Weg zur T-Zell-Apoptose, wodurch die Immunantwort beendet wird

    Abbildung 2. Schematische Darstellung von AICD. Nach Aufnahme und Prozessierung des Antigens durch APCs (1) und anschließender Präsentation des prozessierten Peptids an eine CD4+-T-Zelle (2) erfolgt die IL-2-Produktion und Expression des IL-2R, gefolgt von deren autokriner Bindung (3), was zu T-Zell-Aktivierung. Aktivierte T-Zellen exprimieren Fas (4) und FasL (5) auf ihren Oberflächen oder als lösliches s-FasL nach Spaltung des membranassoziierten FasL (6). Die Interaktion von Fas entweder mit s-FasL (7) oder mit membranassoziiertem FasL (8) führt zur Apoptose (9) durch aktivierungsinduzierten Zelltod (AICD), wodurch die Immunantwort beendet wird [Wiedergabe mit Genehmigung von Bellanti JA ( Ed). Immunologie IV: Klinische Anwendungen in Gesundheit und Krankheit. I Care Press, Bethesda, MD, 2012].

    Mutationen in klonalen Deletionswegen

    • Mäuse, deren T-Zellen kein Fas exprimieren, weisen eine vergrößerte Lymphozytenpopulation in ihren sekundären lymphatischen Organen auf, was zu einer tiefgreifenden Lymphadenopathie, signifikanter Selbstreaktivität (einschließlich vieler Autoantikörper) und Autoimmunschäden an vielen Organen (einschließlich Nieren) führt.
    • Seltene Erkrankungen des Menschen, ALPEN 1a und 1b, werden durch ähnliche Mutationen in Fas bzw. FasL verursacht, die auch zu Lymphadenopathie und Autoantikörpern führen
    • IL-2 beeinflusst den Fas-Signalweg und kann schließlich zu AICD führen, indem es die FasL-Expression erhöht
    • IL-2 hilft auch, die Immunität zu schwächen, indem es Überlebensmoleküle (z. B. FLICE und FLIP) herunterreguliert, die ansonsten AICD hemmen würden, indem es den Aufbau des Fas-Todesrezeptorkomplexes verhindert

    B. Unwissenheit

    • Obwohl T-Zellen von gesunden Personen peripher in vitro mit Selbstantigenen reagieren können, geschieht dies in vivo normalerweise nicht
    • Es wird angenommen, dass T-Zellen bestimmte Selbstantigene ignorieren, weil sie sich an immunprivilegierten Stellen befinden oder weil sie eine geringe Immunogenität aufweisen (geringe Expression oder geringe Bindungsaffinität).
    • Sympathischautoimmunophthalmie (Fall 38 Zoll) Bellanti JA (Hrsg.). Immunologie IV: Klinische Anwendungen in Gesundheit und Krankheit. I Care Press, Bethesda, MD, 2012 und verbunden Fallstudie &ndash Fall von Augenverletzungen und vermindertem Sehvermögen) &ndash schwere entzündliche Schäden an beiden Augen &ndash wird durch die Freisetzung von sequestrierten okulären Selbstantigenen in den Kreislauf verursacht, wo sie schließlich periphere autoreaktive Immunzellen aktivieren können
    • das Immunsystem ist normalerweise keinen Augenantigenen ausgesetzt, aber ein Trauma eines einzelnen Auges setzt Autoantigene frei, die autoreaktive Immunzellen aktivieren, was zu einer schweren granulomatösen Entzündung beider Augen führt

    C. Anergie

    • Dies ist ein wichtiger Mechanismus zur Inaktivierung peripherer autoreaktiver T-Zell-Klone
    • Anerge T-Zell-Klone können nicht auf verwandte antigene Stimuli reagieren: Sie produzieren kein IL-2 oder IL-2R
    • Mehrere vorgeschlagene Mechanismen erklären diesen Block der T-Zell-Aktivierung (ABBILDUNG 3):
    • Störung der Interaktion zwischen dem T-Zell-Korezeptor CD28 und den kostimulatorischen APC-Molekülen CD80/86
    • Interaktion von CTLA-4 mit CD80/86, negativ regulierende T-Zell-Aktivierung
    • T-Zellen, die CD28 aufweisen, neigen dazu, durch APC aktiviert zu werden, während T-Zellen, die CTLA-4 aufweisen, dazu neigen, anergisch zu werden
    • Unter physiologischen Bedingungen exprimieren T-Zellen CD28 bei der ersten Begegnung mit APC
    • Kurz nach einer solchen Stimulation beginnen sie, CTLA-4 zu zeigen, das eine höhere Bindungsaffinität als CD28 für CD80/86 aufweist als CD28
    • CTLA-4-Knockout-Mäuse entwickeln eine schwere lymphoproliferative Erkrankung

    Abbildung 3. Co-Stimulation ist wichtig für die Aktivierung von T-Zellen. Panel A: Nach der Aktivierung von 80/86 auf der Antigen-präsentierenden Zelle liefert das zweite Signal, das zur T-Zell-Aktivierung und -Proliferation führt. Panel B: Störung des CD28/CD80/86-Signals oder Panel C: Nichtexprimieren von CD 80/86 kann zu Anergie führen. Panel D: Gleichzeitig regulieren die aktivierten T-Zellen die Expression von CTLA-4, einem Molekül, das auch mit größerer Affinität zu CD80/86 interagiert, was zu einer Unterbrechung des kostimulatorischen Signals und der Anergie führt. [Wiedergabe mit Genehmigung von Bellanti JA (Hrsg.). Immunologie IV: Klinische Anwendungen in Gesundheit und Krankheit. I Care Press, Bethesda, MD, 2012]

    Klinische Bedeutung von CTLA-4

    • Rheumatoide Arthritis ist eine Autoimmunerkrankung, die hauptsächlich die Gelenke betrifft
    • CTLA-4 wird als biologischer Reaktionsmodifikator verwendet, um diese Patienten zu behandeln und Gelenkentzündungen signifikant zu reduzieren
    • Ein Fusionsprotein bestehend aus CTLA-4 und Immunglobulin (Abatacept, Belatacept) wird klinisch bei Arthritis und nach Transplantationen eingesetzt
    • Es besteht auch Interesse daran, CTLA-4 mit monoklonalen Antikörpern (z. B. Ipilimumab) zu blockieren, um die Tumortoleranz zu hemmen
    • Eine unzureichende Produktion wichtiger Transkriptionsaktivatoren (z. B. AP-1, NF-kB, NFAT-1) während der T-Zell-Aktivierung reduziert die IL-2-Produktion
    • Transkriptionssuppressoren (z. B. CREM) können auch die Transkriptionsaktivität des IL-2-Genpromotors verringern, was zu T-Zell-Anergie führt
    • Veränderungen auf mehreren Regulationsebenen (z. B. Aktivität von Schlüsselkinasen wie MAPK oder Stabilität von IL-2-mRNA) können zu einer reduzierten IL-2-Produktion in anergen T-Zellen beitragen

    D. Immunregulation

    • Die Immunregulation wird durch die Wirkung von Treg&rsquos . erreicht
    • Treg sind wichtig für die Aufrechterhaltung der peripheren Toleranz
    • Wenn sie von Mäusen aufgebraucht sind, resultiert Autoimmunität
    • Ein menschlicher Patient mit genetischer Treg-Dysfunktion entwickelt Lymphadenopathie und entzündliche Infiltrate, die aus autoreaktiven T-Zellen in mehreren Organen bestehen
    • Natürlich vorkommendes Thymus-abgeleitetes Treg weist anerge Eigenschaften auf in vitro, kann aber auch CD4+CD25- T-Zellen unterdrücken in vivo, über direkten Zell-Zell-Kontakt oder Sekretion von Zytokinen (ABBILDUNG 4)
    • Bei aktiver Entzündung (z. B. Infektion) verhindert Treg nicht die schützende Immunfunktion
    • Induziertes CD4+CD25+ Treg kann auch in peripheren lymphatischen Organen aktiviert werden (z. B. durch TGF&beta) und Immunantworten über entzündungshemmende Zytokine (z. B. TGF&beta) anstatt durch direkten Kontakt unterdrücken.

    Abbildung 4. Schematische Darstellung von zwei Mechanismen der Immunregulation durch Treg-Zellen. Panel A: Selbstantigen-spezifische CD4+CD25+-T-Zellen können die Aktivierung von selbstreaktiven T-Zellen durch Zell-Zell-Interaktion direkt unterdrücken. Panel B: Entzündungshemmende Zytokine wie IL-10 und TGF-β, die von anderen immunregulatorischen T-Zellen sezerniert werden, können ebenfalls die Immunantwort unterdrücken. [Reproduziert mit freundlicher Genehmigung von Bellanti JA (Hrsg.). Immunologie IV: Klinische Anwendungen in Gesundheit und Krankheit. I Care Press, Bethesda, MD, 2012]

    TGFβ & regulatorische Zellenਊndere als Treg

    • TGF&beta kann in Gegenwart von IL-6 (z. B. von aktivierten Makrophagen während der Infektion) und IL-23 auch zur Induktion von Th17 führen, das IL-17 . produziert
    • Th17 werden mit antimikrobieller Immunität sowie autoimmunen/entzündlichen Erkrankungen in Verbindung gebracht
    • TGF&beta kann daher entweder Entzündungen durch Treg regulieren oder Entzündungen durch Th17 . fördern
    • CD1-restringierte NKT-Zellen sind ebenso an der Immunregulation beteiligt wie CD8+-Suppressor-T-Zellen
    • &gamma&deltaCD8+ T-Zellen, die MALT besiedeln, sind höchstwahrscheinlich an der Unterdrückung von Immunantworten beteiligt, die durch Antigene ausgelöst werden, die über die Schleimhaut zugeführt werden
    • Nach Inhalation kleiner Antigenmengen werden solche CD8+ T-Zellen in submukosalen Bereichen aktiviert, werden zu Suppressorzellen und wandern in die Lymphknoten, um die Immunantwort durch die Produktion von IL-10 und TGF&beta zu unterdrücken
    • Die Einnahme größerer Antigenmengen aktiviert nicht nur solche CD8+-Suppressoren, sondern auch Treg, die in Entzündungsbereiche wandern, um T-gesteuerte Immunantworten herunterzuregulieren
    • Th1-Typ IFN&gamma steht der Th2-Typ Immunität entgegen, während Th2-Typ IL-4 der Th1-Typ Immunität entgegensteht
    • Auch regulatorische T-Zellen und Zytokine werden gezielt therapeutisch eingesetzt

    B-Zell-Toleranz

    • Während der normalen B-Zell-Entwicklung hilft eine Reihe von Prozessen, die zentrale Toleranz der B-Zelle zu induzieren
    • Bildung von B-Zellen und Elimination von selbstreaktiven B-Zell-Klonen unterscheidet sich etwas von der von T-Zellen
    • B-Zellen sind noch unreif, wenn sie sich vom Knochenmark in die Milz-T-Zell-Zonen verlagern
    • Autoreaktive B-Zellen werden bei einer negativen Selektion im Knochenmark nicht unbedingt eliminiert
    • B-Zellen, die Autoantigene erkennen, werden durch Apoptose eliminiert oder werden anerg
    • Autoreaktive B-Zellen, die einer negativen Selektion entgehen, werden Teil eines maximal vielfältigen Immunrepertoires

    B-Zell-Peripherietoleranz

    • Periphere Toleranzmechanismen (in sekundären lymphatischen Geweben) existieren aus verschiedenen Gründen:
    • Unvollkommene T-Zell-Toleranz: Bei den meisten Autoimmunerkrankungen sind B-Zellen T-Zell-abhängig und benötigen Hilfe von voraktivierten verwandten autoreaktiven T-Zellen
    • T-unabhängige B-Zellen können durch Autoantigene ohne T-Zell-Hilfe aktiviert werden
    • Mikrobielle Antigene, die strukturell Autoantigenen ähnlich sind, können dazu führen, dass B-Zellen kreuzreaktive Antikörper produzieren, ein Phänomen, das als molekulare Mimikry bekannt ist
    • B-Zellen hypermutieren ihre Rezeptoren bei der Aktivierung, sodass es eine zweite Chance gibt, dass sie selbstreaktiv werden

    Erforschung der B-Zell-Toleranz

    • Mechanismen der B-Zell-Toleranz wurden an transgenen Mäusen untersucht (ABBILDUNG 5)
    • In einem klassischen Experiment werden monotransgene Mäuse, die Hühnerei-Lysozym exprimieren (nach Toleranz durch fetale Exposition) mit monotransgenen Mäusen gepaart, die Anti-Lysozym-IgM exprimieren und B-Zell-Rezeptoren aufweisen, die Lysozym erkennen können
    • Die resultierenden Maushybride produzieren Lysozym, aber trotz Lysozym-erkennender B-Zellen produzieren keine Anti-Lysozym-Antikörper nach der Immunisierung mit Lysozym
    • Dies zeigt, dass die gleichzeitige Anwesenheit von Lysozym und Lysozym-reaktiven B-Zellen zu einer B-Zell-Anergie führt
    • B-Zellen des Hybridstamms, die in bestrahlte Wildtyp-Mäuse transferiert wurden, waren tatsächlich in der Lage, Anti-Lysozym-Antikörper zu bilden
    • Dies beweist, dass die Anergie mit der fortgesetzten Stimulation durch Lysozym zusammenhängt, aber ohne die tolerierende Wirkung von Lysozym rückgängig gemacht werden konnte, wenn sich B-Zellen in einem Wirt befanden

    Abbildung 5. Experimentelles Modell der B-Zell-Anergie. (1) Eine transgene Maus, die Hühnerei-Lysozym (weiße Maus) exprimiert, wurde mit einer transgenen Maus für die anti-Lysozym-spezifische B-Zell-Produktion (braune Maus) gekreuzt, um ein F1-Hybrid (braune Maus) zu produzieren (2) doppelt transgen für die Lysozym-Produktion ( 3) und Anti-Lysozym-B-Zell-Produktion produzierten diese doppelten transgenen Hybride Lysozym, produzierten jedoch keinen Anti-Lysozym-Antikörper. (4) Die B-Zellen dieser F1-Mäuse, obwohl sie nicht in der Lage waren, auf das Lysozym zu reagieren, führten, wenn sie auf bestrahlte Mäuse übertragen und mit Lysozym immunisiert wurden (5), zur Produktion von Anti-Lysozym-Antikörper (Ab) (6). Dies beweist, dass die B-Zellen in den F1-Mäusen, obwohl sie in der Lage waren, Anti-Lysozym-Antikörper zu produzieren, wenn sie auf eine andere Maus übertragen wurden, in Gegenwart von endogen produziertem Lysozym funktionell anergisiert wurden [Wiedergabe mit Genehmigung von Bellanti JA (Hrsg.). Immunologie IV: Klinische Anwendungen in Gesundheit und Krankheit. I Care Press, Bethesda, MD, 2012].

    Regulatorische B-Zellen & Toleranz

    • B-Zellen sind als Antikörperproduzenten bekannt. Genauer gesagt findet die B-Stimulation in den Keimzentren der Lymphknoten statt und entwickelt sich mit Hilfe von T-Follikelzellen zu Antikörper-sekretierenden Plasmazellen.
    • Dies ist ein gut beschriebener Weg und es gibt viele Rezensionen zu diesem Thema
    • Weniger bekannt ist die regulatorische Natur von B-Zellen und wie diese Zellen zusätzlich zu den Antikörperfunktionen dieser Zellen eine Rolle bei der Regulierung der Immunität spielen können.

    Regulatorische B-Zellen

    • Regulatorische B-Zellen (Breg) sind eine B-Zell-Subpopulation, die bei Mäusen und Menschen vorkommt.
    • Sie sind wichtig für die Aufrechterhaltung der Immunhomöostase (z. B. tragen sie zur Aufrechterhaltung der Toleranz und zur Verhinderung unkontrollierter Entzündungen bei).
    • Sie können aber auch Immunglobuline (insbesondere IgM) sezernieren.
    • Breg Ursprünge sind unvollständig verstanden, aber sie können sich aus Randzonen-B-Zellen, aus CD5 + Übergangs- oder pränaiven B-Zellen oder aus dem menschlichen Äquivalent von B1-Zellen entwickeln.
    • Auslöser für Breg Entwicklung umfassen Entzündungen, das Vorhandensein apoptotischer Zellen, tolerogenes DC (tolDC)-abgeleitetes IFN&beta, tumorbezogenes TNF&alpha und Interaktion mit tolDC CD40 oder aktivierter T-Helferzelloberfläche CD40L. B-Zell-Aktivierungsfaktor (BAFF) und T-Zell-Oberflächen-CTLA-4 können ebenfalls eine Rolle spielen.
    • Es gibt kein eindeutiges Breg Identität, möglicherweise weil Breg sind ein vorübergehender Phänotyp. Die derzeit beste Definition beim Menschen ist CD19 + CD24 hi CD38 hi (äquivalent zu Übergangs-B-Zellen), obwohl Heterogenität besteht.
    • Verschiedene Breg Teilmengen umfassen:
      • Unreife Übergangs- (CD19 + CD24 hi CD38 hi ) B-Zellen &ndash die periphere B-Zell-Untergruppe, die die höchsten IL-10-Spiegel produziert.
      • B10-Zellen (hauptsächlich innerhalb der CD19 + CD24 hi CD27 + Population) &ndash eine seltene zirkulierende Subpopulation, die mit Gedächtnis-B-Zellen verwandt ist und durch IL-10-Produktion sowie eine hohe proliferative Kapazität bei Aktivierung gekennzeichnet ist, mit vollständig IL-10-abhängigen regulatorischen Fähigkeiten. Einige haben autoreaktive B-Zell-Rezeptoren, und es besteht Interesse daran, ihre Beziehung zum menschlichen Äquivalent von B1-Zellen aufzuklären.
      • GrB + (CD19 + CD38 + CD1d + IgM + CD147 + ) B-Zellen &ndash induziert durch T-Zell-abgeleitetes IL-21 und exprimiert IL-10, IDO und Granzym B.
      • Br1 (CD25 hi CD71 hi CD73 lo ) Zellen &ndash sezernieren allergenspezifisches tolerogenes IgG4.
      • Plasmablasten (CD27 int CD38 hi ) &ndash kann auch IL-10 absondern
      • Zirkulierendes CD39 + CD73 + Breg &ndash exprimieren Enzyme, die proinflammatorisches ATP in Adenosin umwandeln.
      • iBreg (Phänotyp undefiniert) &ndash induziert durch T-Zell-Oberflächen-CTLA-4, exprimieren TGF&beta und IDO.
      • Untergruppen regulieren angeborene und adaptive Reaktionen über verschiedene molekulare Mechanismen herunter, einschließlich Sekretion regulatorischer Zytokine (z. B. IL-10, TGF&beta), Expression regulatorischer Enzyme (z. B. IDO) und direkter Zell-Zell-Kontakt (z. B. Antigenpräsentation zusammen mit Co- Stimulation durch CD80/86, CD40 oder Zytotoxizität über Granzym B oder verschiedene Mitglieder der TNF- und TNF-Rezeptor (TNFR)-Familie, wie Fas/FasL, TRAIL/DR5 und PDL1 und -2).
      • In vielen Fällen ist die Suppression IL-10-abhängig, dennoch ist IL-10 für B . nicht immer notwendigreg unterdrückende Funktion. Die Vielzahl von Breg Suppressionsmechanismen bedeutet, dass der Nachweis der Suppressionskapazität der Goldstandard für B . bleibtreg
      • Ergebnisse von Breg zu den unterdrückenden Mechanismen gehören die Hemmung der T-Zell-Proliferation, die Unterdrückung der Produktion von Th1- und Th17-Zytokinen (IFN&gamma, TNF&alpha, IL-17), Wiederherstellung des Th1/Th2-Gleichgewichts, Förderung der T-Zell-IL-10-Sekretion, Treg Induktion, Hemmung der Funktion dendritischer Zellen und Makrophagen (z. B. Phagozytose, Antigenpräsentation, TNF-Sekretion, NO-Produktion) und Breg Oberflächen-CD1d kann die Aktivierung von iNKT-Zellen mit regulatorischen Funktionen erleichtern.
      • Klinisch Breg sind an Entzündungen, Autoimmunität (z. B. Tiermodelle für Arthritis, Multiple Sklerose, Typ-I-Diabetes, systemischer Lupus erythematodes (SLE)), Allergie (z. B. Tiermodelle für Kontaktüberempfindlichkeit), Krebs und Transplantationen beteiligt. Breg scheinen sowohl eine tumorfördernde als auch eine tumorhemmende Rolle zu spielen.
      • Die meisten Studien zu Breg wurden durchgeführt in vitro oder bei Mausmodellen ist über B . weniger bekanntreg Funktionen bei gesunden Menschen und menschlichen Autoimmunerkrankungen. Obwohl Autoimmunpatienten einen erhöhten Breg Frequenz, Breg von SLE-Patienten haben eine beeinträchtigte unterdrückende Aktivität aufgrund eines Defekts in der IL-10-Produktion

      Alloimmunität von Inseltransplantaten

      Strategien zum Ersetzen von Inseln

      Die derzeitige klinische Strategie, die verlorene Beta-Zellfunktion zu ersetzen, besteht in der Transplantation von ganzen Pankreas oder isolierten Pankreasinseln von genetisch nicht verwandten Leichenspendern. Aufgrund der begrenzten Anzahl von Spendern kommen derzeit nur T1D-Patienten mit Hypoglykämie-Unbewusstheit für eine Transplantation in Betracht. Dies hat großes Interesse an Zellkulturverfahren geweckt, um große Mengen insulinproduzierender Zellen für die Transplantation herzustellen. Nach mehr als 10 Jahren Entwicklungszeit entwickelte das Melton-Labor als erste Gruppe ein reproduzierbares Protokoll für die iPS-Umwandlung in insulinproduzierende Beta-Zellen (143), schnell gefolgt von mehreren anderen Gruppen (144�). Diese Verfahren sind jedoch noch nicht für die großtechnische Produktion von patientenspezifischen iPS-beta-Zellen für Transplantationsstudien geeignet, da Individuen mehrere Hunderttausend einzelne Pankreasinseln benötigen. Ein kritischer limitierender Faktor einer “universal Donor” Beta-Zelllinie ist darüber hinaus die konventionelle Transplantaterkennung, die unten beschrieben wird. Darüber hinaus ersetzen iPS-Beta-Zellen im Gegensatz zur Transplantation der ganzen Bauchspeicheldrüse oder der isolierten Insel nicht die verlorene Alpha-Zellfunktion. Bis zur Bewältigung dieser Herausforderungen wird die Transplantation von einem Leichenspender wahrscheinlich der bevorzugte Ansatz in Kombination mit einer Immunsuppression bleiben (147, 148). Eine kürzlich durchgeführte klinische Phase-III-Studie zeigte eine verbesserte glykämische Kontrolle bei Empfängern von Inseltransplantaten nach standardisierten Verarbeitungsprotokollen an mehreren Standorten (149, 150). Da weniger Beta-Zell-toxische Immunsuppressionsbehandlungen entwickelt werden, können wir erwarten, dass sich die Transplantatfunktion und das langfristige Überleben weiter verbessern. Ohne diese Behandlungen würden transplantierte Beta-Zellen bei Autoimmun-Empfängerpatienten mindestens zwei Kategorien von T-Zell-Antworten unterliegen: (a) autoimmunen (inselspezifischen) Antworten durch T-Zellen (151, 152) und (b) konventionelle antitransplantatreaktive T-Zell-Antworten. Die gegenwärtigen Immunsuppressionsbehandlungen fördern jedoch nicht die Immuntoleranz, wie oben beschrieben, müssen nach der Transplantation auf unbestimmte Zeit fortgesetzt werden und können den Transplantatempfänger anfällig für Krebs und infektiöse Agenzien machen. Daher sind transplantationsspezifische toleranzfördernde Behandlungen ein sehr begehrtes Ziel im Bereich der Inseltransplantation.

      Eine Alternative zum Ersatz der verlorenen Betazellmasse wäre die Stimulierung der Betazellregeneration. Die Betazellregeneration basiert auf der Prämisse, dass, wenn autoreaktive T-Zellen entfernt oder gehemmt werden, bestehende Betazellen proliferieren könnten, Alphazellen sich in Betazellen umwandeln könnten oder auf Inseln ansässige Stammzellpopulationen sich vermehren und zu Betazellen differenzieren könnten. Bisher gibt es nur wenige experimentelle Beweise, die diese Vermutungen stützen. Beta-Zellen sind außergewöhnlich metabolisch aktiv und produzieren kontinuierlich Insulin-Sekretionsgranula. Je weniger Betazellmasse für die Insulinproduktion zur Verfügung steht, desto höher ist die Stoffwechselbelastung jeder einzelnen Insel. Daher könnte die Fähigkeit, Betazellen aus bestehenden Betazellen zu regenerieren, eine erhebliche Hürde darstellen. Eine andere theoretische Möglichkeit, verlorene Betazellmasse zu ersetzen, besteht darin, die Transdifferenzierung bestehender Alphazellen in Betazellen zu fördern. Jüngste Beweise aus Kim’s Labor in Stanford deuten darauf hin, dass die Umwandlung von Alphazellen in Betazellen möglich sein könnte (153). Aber selbst wenn der Betazellersatz, die Alphazelltrans-Differenzierung oder die Betazellregeneration erfolgreich sind, beheben diese Strategien nicht den Mangel in der Alphazell-Glukagonproduktion, der Hypoglykämie-Unbewusstheit auslöst, und stellen als solche keine vollständige Behandlung für dieses Leben dar -bedrohliche diabetische Komplikation allein. Daher wird die Transplantation ganzer Inseln gegenüber dem Betazellersatz der klinische Standard bleiben, bis diese Bedenken vollständig ausgeräumt werden können.

      Gleichzeitige Autoimmun- und Alloimmunpathogenese

      Es gibt zwei getrennte Immunerkennungswege, die zur Zerstörung der transplantierten Betazellen beim Autoimmunempfänger führen. Wie oben erwähnt, ist die erste Autoimmunität aufgrund antigenspezifischer T-Gedächtniszellen. Unabhängig von der Quelle der Beta-Zellen, die in ein Individuum mit T1D transplantiert wurden, würden Autoimmun-T-Zellen auf insulinproduzierende Zellen abzielen und müssen gehemmt oder entfernt werden, um die langfristige Transplantationsfunktion zu erleichtern (154). Im Gegensatz dazu würde ein autoreaktives T-Zell-Targeting einer Nierentransplantation bei einem Diabetiker wahrscheinlich nicht stattfinden, da keine vorbestehenden nierenspezifischen Gedächtnis-T-Zellen vorhanden wären (154). Alloimmunität ist das zweite Hauptproblem, das zur Zerstörung von transplantierten Betazellen führt. Transplantatreaktive oder alloreaktive T-Zell-Antworten können auf die genetischen Unterschiede zwischen Transplantatspender und Transplantatempfänger abzielen (155). Diese Kategorie der Immunantwort tritt bei jedem Individuum gegen jedes Organ- oder Gewebetransplantat auf, unabhängig vom Status der Autoimmunerkrankung (156). Wichtig ist, dass sich diese transplantationsspezifischen Reaktionen hauptsächlich auf das HLA-Molekül des menschlichen Transplantats oder MHC in der Maus konzentrieren. HLA-Moleküle sind die polymorphsten Loci im menschlichen Genom, und jedes Individuum exprimiert mehrere Allele sowohl der Klasse I als auch der Klasse II HLA (154�). Alle genetischen Unterschiede in beiden Allelen sind potenzielle Antigene und könnten von T-Zellen in Transplantatempfängern angegriffen werden. Die Unterschiede in der HLA-Klasse I werden von Empfänger-CD8-T-Zellen angesprochen, und die Unterschiede in der HLA-Klasse II werden von Empfänger-CD4-T-Zellen angesteuert (156). Ironischerweise fördert die genetische Vielfalt bei HLA verschiedene T-Zell-Antworten auf dasselbe Pathogen bei verschiedenen Individuen, aber leider fördern diese genetischen Unterschiede auch starke T-Zell-Antworten gegen jedes transplantierte Organ oder Gewebe. In diesem Abschnitt beschreiben wir die Transplantaterkennung und Alloimmunität getrennt von der Autoimmunität.

      Transplantaterkennung: Direkte und indirekte Wege

      Vom Spender stammende MHC-(oder HLA-)Moleküle sind die am häufigsten von einem Transplantat stammenden Antigene, die das Immunsystem eines Transplantatempfängers sieht. Transplantatempfänger-T-Zellen können mit Donor-MHC-Molekülen auf zwei Wegen interagieren, die als direkte und indirekte Erkennung bezeichnet werden (157). Die direkte Allorerkennung resultiert aus der T-Zell-Interaktion mit Spender-MHC (plus einige Peptide, die in MHC geladen sind), während die indirekte Allorerkennung aus T-Zell-Interaktionen mit dem Empfänger-MHC resultiert (plus Peptid, das von Spender-MHC oder einem anderen Transplantat-abgeleiteten Protein stammt). Es wird geschätzt, dass 1�% der CD8-T-Zellen oder CD4-T-Zellen spontan auf allogenes MHC I bzw. MHC II ansprechen [Übersicht in Lit. (158)]. Im Gegensatz dazu nehmen wir an, dass die indirekte Vorläuferfrequenz noch kleiner ist. Zur Unterstützung dieser Hypothese deuten neuere Beweise darauf hin, dass nur 10 % der Allotransplantat-reaktiven CD4-T-Zellen in einem Mausmodell der kardialen Allotransplantat-Abstoßung indirekt sind, während die restlichen 90 % direkt alloreaktive CD4-T-Zellen sind (159). Aufgrund der höheren Vorläuferfrequenz für die direkte Allorerkennung als für die indirekte Allorerkennung [Übersicht in Lit. (157)] scheinen Immunsuppressionsprotokolle die direkte Alloreaktivität in Schach zu halten. Die indirekte Erkennung, die zu Antikörperbildung, CD4-T-Zell-Reaktivität und Komplementaktivierung führt, wird jedoch unter Verwendung aktueller Immunsuppressionsbehandlungsregime nicht vollständig gehemmt, wie die Komplementablagerung und Antikörperbildung in chronischen Abstoßungsmodellen zeigt (160).

      Wichtig ist, dass sowohl CD4- als auch CD8-T-Zellen des Empfängers entweder über den direkten oder indirekten Weg mit dem Spender-MHC interagieren können. Die Häufigkeit und physiologische Relevanz der direkten und indirekten Allorecognition variiert mit der Art des transplantierten Organs oder Gewebes. Für die Erkennung von Inseltransplantaten ist die Spender-MHC-Klasse I und die direkte Interaktion mit den Empfänger-CD8-T-Zellen ein hochfrequentes Ereignis, da alle Zellen im Transplantat MHC-Klasse I exprimieren. Da Betazellen zu Studienbeginn keine MHC-Klasse II exprimieren (161), eine direkte Erkennung über CD4-T-Zellen ist möglicherweise nicht so häufig wie ein Ereignis. Jüngste Hinweise deuten jedoch darauf hin, dass Beta-Zellen nach T-Zell-Infiltration (161) MHC-Klasse II exprimieren können, was darauf hindeutet, dass direkte alloreaktive CD4-T-Zellen für Anti-Insel-Allotransplantat-Antworten kritisch sein können. Im Gegensatz dazu muss die indirekte Allorerkennung durch CD8-T-Zellen therapeutisch angegangen werden, um die Abstoßung von Insel-Allotransplantaten zu verhindern (siehe unten Diskussion der CD154-Blockadetherapie). Tabelle ​ Tabelle 2 2 fasst die Rolle von direkten und indirekten CD4- und CD8-T-Zellen bei der Insel-Allotransplantat-Abstoßung im NOD-Mausmodell zusammen.

      Tabelle 2

      Erkennungswege von Inseltransplantaten und wahrscheinliche Akteure bei der Abstoßung bei Autoimmun-Diabetikern.

      Direkt oder indirektT-ZellenZielVorläuferhäufigkeit bei EmpfängernFaltenexpansion nach der TransplantationAusreichend für Ablehnung?Zur Ablehnung erforderlich?Referenz
      DirekteCD4-T-ZellenSpender MHC II + transplantat-abgeleitetes Peptid0,1� % gegenüber MHC-Einzelspendern10�JawohlNein(162�)
      DirekteCD8-T-ZellenSpender MHC I + transplantat-abgeleitetes Peptid0,1� % gegenüber MHC-Einzelspendern10�JawohlNein(162�)
      IndirektCD4-T-ZellenSpender-abgeleitetes Peptid, geladen in Empfänger-MHC IIWeniger als 1 von 1.000.000𾄀JawohlErscheint wahrscheinlich(162�)
      IndirektCD8-T-ZellenSpender-abgeleitetes Peptid, geladen in Empfänger-MHC IWeniger als 1 von 1.000.000𾄀JawohlErscheint nicht(162�)

      Insel-Allotransplantat-Toleranz bei nicht-autoimmunen diabetischen Mäusen

      Leider unterliegen Inseltransplantate sowohl dem Wiederauftreten von Autoimmunerkrankungen als auch der Allotransplantaterkennung bei T1D-Mäusen und Menschen. Um Autoimmunität als Störvariable aus Toleranzstudien für Inseltransplantationen zu entfernen, haben mehrere Labore den Freie-Radikal-Generator Streptozotocin (STZ) (165�) verwendet. STZ induziert Diabetes aufgrund des relativen Fehlens von Enzymen zum Abfangen freier Radikale, die in Betazellen der Bauchspeicheldrüse im Vergleich zu anderen Zelltypen exprimiert werden (168). Nach der Induktion von Diabetes mit STZ können Mäuse mit allogenen (MHC-verschiedenen) Pankreasinseln transplantiert und mit Kandidaten für die Transplantationstoleranz fördernde Therapien behandelt werden. In Experimenten mit nicht-autoimmunen diabetischen Mäusen dienen unbehandelte Empfänger als Kontrollgruppen, um die Zeit bis zur normalen Allotransplantat-Abstoßung zu bestimmen.

      Mehrere verschiedene allgemeine immunsuppressive Therapien wurden in präklinischen Mausmodellen getestet und werden klinisch verwendet (168). Diese Therapien können Anti-CD3, Antithymozytenglobulin, Calcineurin-Inhibitoren, mTOR-Inhibitoren, Tacrolimus oder Mycophenolatmofetil umfassen (169). Interessanterweise kann eines der toleranzfördernden Protokolle, die Diabetes rückgängig machen, ECDI-gekoppelte Splenozyten, auch die Insel-Allotransplantat-Toleranz bei nicht-autoimmunen Mäusen fördern (170). Von besonderem Interesse sind monoklonale Antikörper zur Blockierung der T-Zell-Co-Stimulation (oder Signal 2) von mehreren Gruppen getestet worden (165, 171). Zum Beispiel wurde von mehreren Gruppen (165, 171) gezeigt, dass eine kurzzeitige monoklonale Antikörpertherapie gegen das T-Zell-exprimierte Co-Stimulationsmolekül CD154 (CD40L) eine langfristige (𾄀 Tage) Insel-Allotransplantat-Toleranz über induziert vollständige MHC-Mismatch-Donor/Empfänger-Paare (zB BALB/c-Inseln, die in STZ-behandelte männliche B6-Mäuse transplantiert wurden). Diese Toleranz liegt im CD4-T-Zellkompartiment und kann von behandelten und toleranten Mäusen auf naive Mäuse übertragen werden (165). Es ist umstritten, ob diese Therapie allospezifische regulatorische T-Zellen induziert de novo [vorgeschlagen von Ferrer et al. (172)] oder die Reaktivität naiver alloreaktiver CD8-T-Zellen durch Abtötung durch NK-Zellen (173) hemmt oder wenn diese Effekte gleichzeitig auftreten. Darüber hinaus war die Kombination von Anti-CD154-Antikörpern mit anderen Therapien hochwirksam, insbesondere mit der LFA-1-Blockade. LFA-1 (CD11a) ist ein Adhäsionsmolekül, das auf den meisten Leukozyten exprimiert wird, insbesondere auf Neutrophilen, Makrophagen und aktivierten T-Zellen. Die LFA-1-Hemmung scheint die Abstoßung des Insel-Allotransplantats als Einzeltherapie zu verzögern und/oder zu verhindern. Ähnlich der Anti-CD154-induzierten Transplantattoleranz lag die einheitliche (100% der Mäuse), langfristige (𾄀�ys) Toleranz, die durch die Kombinationstherapie von LFA-1-Blockade und CD154-Blockade induziert wurde, im CD4-T-Zell-Kompartiment und war seriell auf mehrere Insel-Allotransplantat-Empfänger übertragbar (165). Zusammenfassend stellt STZ-induzierter Diabetes ein nützliches, nicht-autoimmunes Modellsystem dar, um mögliche Therapien zur Förderung der Toleranz von Insel-Allotransplantaten zu testen. Das Endziel besteht jedoch darin, bei Autoimmunempfängern, wie der NOD-Maus, eine Inseltoleranz zu induzieren.

      In Inseltransplantationsstudien sind “indirect” (Empfänger-MHC-restringierte) alloreaktive CD4-T-Zellen die Hauptursachen für die Abstoßung von Insel-Allotransplantaten (174). Daher stellen wir die Hypothese auf, dass der Co-Transfer von Inselantigen-spezifischen Tregs zum Zeitpunkt der Inseltransplantation alloreaktive T-Zellantworten hemmen würde. Tatsächlich erfordert die Immuntoleranz gegenüber Antigen-präsentierenden zellverarmten Insel-Allotransplantaten in nicht-autoimmunen Mäusen CD4-T-Zellen in Transplantatempfänger-Mäusen (175). Ein alternativer Ansatz besteht darin, die Expression von T-Zell-hemmenden Rezeptorliganden auf Beta-Zellen vor der Transplantation zu fördern (Abbildung ​ (Abbildung1). 1 ). Ein Beispiel für diesen Ansatz ist die Beta-Zell-Expression des Fas-Liganden, der in Kombination mit dem immunsuppressiven Medikament Rapamycin Tregs in Empfängermäusen erzeugte (176). Ein weiteres Beispiel für diesen Ansatz ist ein kürzlich veröffentlichter Bericht, der zeigte, dass die erzwungene Betazell-intrinsische PD-L1- und CTLA4-Expression die Allotransplantatabstoßung von Inseln bei NOD-Mäusen signifikant verzögerte (177). Zusammenfassend lässt sich sagen, dass, ob Autoimmunität oder Alloimmunität die Abstoßung von Inseltransplantaten, die Erzeugung oder den adoptiven Transfer von Tregs oder die Vorrüstung von transplantierten Betazellen mit koinhibitorischen Molekülen antreibt, zwei unterschiedliche Strategien zum Schutz von Betazellen darstellen.

      Potenzielle Rolle regulatorischer CD4-T-Zellen beim Autoimmunempfänger eines Insel-Allotransplantats

      Wichtig ist, dass regulatorische CD4 Foxp3 + T-Zellen Peptide über den indirekten Antigen-Erkennungsweg angreifen. Daher sind Therapien, die die Entwicklung von transplantationsspezifischen Tregs fördern, sehr wünschenswert. Ein langfristiges Ziel im Bereich Inseltransplantation und Autoimmunität besteht darin, entweder “indirect” autoreaktive CD4 T-Zellen zu dezimieren oder diese CD4 T-Zellen zu Foxp3 + regulatorischen CD4 T-Zellen umzubilden und gleichzeitig zusätzliche “indirect&# x0201d Tregs spezifisch für Transplantat-abgeleitete Antigene. Basierend auf den obigen Überlegungen zur Beta-Zell-MHC-II-Expression in dem entzündeten Transplantatempfänger stellen wir die Hypothese auf, dass regulatorische CD4-T-Zellen, die für Spender-MHC II spezifisch sind, das Überleben von Insel-Allotransplantaten verlängern würden. Darüber hinaus stellen wir die Hypothese auf, dass konventionelle selbstreaktive und “indirekte” CD4-T-Zellen, die Autoantigene durch das MHC-Klasse-II-Molekül des Transplantatempfängers erkennen, das Überleben des Transplantats verlängern würden. In Kombination spekulieren wir, dass der adoptive Transfer sowohl von autoantigen-spezifischen “indirect” Tregs als auch von MHC II-spezifischen Transplantat-MHC II-spezifischen 𠇍irect” Tregs synergetisch wirken würde, um das Überleben von Insel-Allotransplantaten bei Autoimmunempfängern signifikant zu verlängern.

      Versagen der Inseltransplantationstoleranz bei der NOD-Maus

      Laboratorien des Barbara Davis Center (31), Vanderbilt (178), Harvard (179), University of Massachusetts (180), University of North Carolina (181), University of Miami (182) und St. Vincent& #x02019s Institute in Melbourne (78) haben die NOD-Maus als Modellsystem verwendet, um sowohl das Wiederauftreten von Autoimmunerkrankungen (Abstoßung von NOD-Hintergrundinseln) als auch die Inselallotransplantat-Abstoßung (Abstoßung einer Insel von genetisch nicht verwandten Spenderstämmen einschließlich B6, C3H) zu untersuchen. Aufgrund seines Autoimmunerkrankungsstatus ist die diabetische NOD-Inseltransplantatempfängerin ein schwieriges, aber klinisch relevantes Modell, um toleranzfördernde Therapien für Inseltransplantate zu testen. Mehrere Studien haben den Bedarf an CD4-T-Zellen und CD8-T-Zellen beim Wiederauftreten von Diabetes bei NOD-Mäusen gezeigt (183, 184). Weniger Daten sind im Insel-Allotransplantat-Szenario bei NOD-Mäusen verfügbar.Aufgrund der schieren Anzahl von Pankreasinseln, die erforderlich sind, um Hyperglykämie und schnelle T-Zell-vermittelte Transplantatabstoßung umzukehren, werden diabetische weibliche NOD-Mäuse nicht häufig verwendet, um Transplantattoleranz-fördernde Therapien zu testen.

      Die NOD-Maus ist ein extrem stringentes Modell zum Testen von Transplantattoleranz-fördernden Therapien. Es gibt verschwindend wenige Beispiele für langfristige Transplantattoleranz bei NOD-Mäusen. Insbesondere die Kombination von CD154 und LFA-1 in B6-Mäusen führte zu einer Langzeittoleranz (180, 185). Es ist umstritten, ob diese Stringenz aus der Resistenz gegenüber therapeutischen Eingriffen im autoimmun-geprimten/gedächtnis-T-Zell-Kompartiment, der alloreaktiven T-Zell-Antwort bei NOD-Mäusen oder beidem resultiert. Mausmodelle und klinische Berichte am Menschen haben nahegelegt, dass autoimmune T-Zellen weniger anfällig für konventionelle Immunsuppression sind (151, 185). Zusätzlich und parallel unterstützen Daten von NOD-Mäusen die Existenz einer beschleunigten und therapieresistenten Anti-Allotransplantat-T-Zellantwort (162). Zusätzliche Studien an der Bio Breeder-Ratte legten außerdem nahe, dass Autoimmun-T-Zellen in diesem Tiermodell von T1D gegenüber einer toleranzfördernden Therapie stark unempfindlich sind, während die Anti-Allotransplantat-Antwort tolerant gemacht werden kann (186�). Diese Unterschiede zwischen den Modellen und das Fehlen von Peptid-MHC-II-Reagenzien, um sowohl autoreaktive als auch alloreaktive CD4-T-Zellen in derselben Transplantatempfänger-Maus getrennt zu verfolgen, führen zu einem fehlenden Konsens auf dem Gebiet und einem unvollständigen Verständnis von auto- und allo- T-Zell-Toleranz, insbesondere wenn beide Immunantworten gleichzeitig auftreten.

      Während globale immunsuppressive Behandlungen das Überleben von transplantierten Betazellen fördern [mit Ausnahme von Calcineurininhibitoren, die für Betazellen toxisch sind (190)], ist es schwierig, die Auswirkungen immunmodulatorischer Therapien auf bestimmte T-Zellpopulationen zu interpretieren. Klinisch gibt es beim Autoimmunempfänger von Pankreasinseln mindestens zwei gleichzeitige Immunantworten. Daher ist ein wichtiger limitierender Faktor bei dieser Analyse die Qualität und Verfügbarkeit von Reagenzien, um autoreaktive und alloreaktive T-Zell-Antworten bei menschlichen Patienten zuverlässig und getrennt zu verfolgen. Der Mangel an validierten Reagenzien zur Längsüberwachung dieser Reaktionen in klinischen Proben stellt eine große Herausforderung dar, um die therapeutischen Wirkungen auf rezidivierende Autoimmunität im Vergleich zu Anti-Allotransplantat-Reaktionen zu interpretieren. Das Fehlen von Reagenzien, um diese beiden Kategorien von T-Zell-Antworten in der NOD-Maus getrennt zu bewerten, verhindert die Entwicklung von Reagenzien, um vorzugsweise eine der Kategorien von T-Zell-Antworten in der präklinischen oder klinischen Umgebung zu beeinflussen.


      Ergebnisse

      Mäuse, denen eine negative Selektion in Abhängigkeit von der MHC-Klasse-II-Expression, aber nicht der MHC-Klasse-I-Expression fehlt, entwickeln eine autoimmune GVHD

      Um die Hypothese zu testen, dass eine beeinträchtigte negative Thymusselektion Autoimmunerkrankungen auslösen könnte, haben wir BM-Chimären entwickelt, in denen MHC-Moleküle auf dem strahlenresistenten Thymusepithel exprimiert wurden, das die positive Selektion unterstützt, aber nicht auf den strahlenempfindlichen hämatopoetischen Elementen, die für die negative Selektion verantwortlich sind. Es wurde gezeigt, dass die negative Selektion von CD4 + T-Zellen bei [II – / – → wt]-Chimären beeinträchtigt ist, während [wt → II – / – ]-Chimären keine positive Selektion von CD4 + T-Zellen aufweisen. 12,27 In ähnlicher Weise ist die negative Selektion von CD8 + T-Zellen bei [β2m – / – → wt]-Chimären beeinträchtigt. 27 Durchflusszytometrische Analyse von Thymus-DCs 4 Wochen nach syngener KMT entweder von II – / – oder β2m – / –-Donoren bestätigte den Ersatz von Thymus-DCs des Wirts durch Donor-abgeleitete DCs: Thymus-DCs von [II – / – → wt]-Chimären taten exprimieren keine MHC-Klasse II, während mehr als 98% DCs, die aus [β2m – / – → wt]-Chimären isoliert wurden, MHC-Klasse I nicht exprimierten, wie zuvor gezeigt. 27 Die Analyse des Thymus 10 Wochen nach der KMT zeigte das Auftreten von CD4-Single-positiven (SP)-Thymozyten und CD8-SP-Thymozyten in [wt → wt]-Chimären, vergleichbar mit naiven wt-Mäusen (Tabelle 1), was die Erhaltung einer effizienten positiven Selektion durch die Thymus nach 13 Gy TBI, wie zuvor für 10 Gy TBI gezeigt. 27 4 Wochen nach der KMT entwickelten [II – / – → wt]-Chimären Gewichtsverlust, Hautschuppung, gebeugte Haltung und verminderte Aktivität. Diese Konstellation von Symptomen war der akuten GvHD nach allogener KMT sehr ähnlich. 35 Die Bewertung dieser Mäuse mit einem klinischen GVHD-Scoring-System 35 zeigte einen schnellen und anhaltenden Anstieg der [II – / – → wt]-Chimären beginnend 4 Wochen nach der KMT (Abbildung 1A). Die Werte waren bei allen Mäusen 1 Woche nach der KMT aufgrund der Strahlentoxizität leicht erhöht, kehrten jedoch 2 Wochen nach der KMT zum Ausgangswert zurück und blieben danach sowohl bei den [wt → wt]- als auch bei den [wt → II – / – ]-Chimären im Normbereich. Diese systemische Erkrankung erwies sich bei den meisten Tieren als tödlich, sodass nur 40 % am Tag 130 nach der KMT überlebten (Abbildung 1B, P < 0,005).

      Entwicklung einer multiplen Organschädigung bei [II –/– → wt] Chimären

      . Naiv Ww. [Gew → Gew.] . [II -/- → Gew.] . [β2m –/– → Gew.] .
      Pathologie-Scores n = 6 n = 15 n = 14 n = 3
      Leber
      Portaltrakte 0.5 ± 0.3 0.3 ± 0.2 4.9 ± 0.6* 0.0 ± 0.0
      Gallengänge 0.0 ± 0.0 0.0 ± 0.0 2.6 ± 0.5* 0.0 ± 0.0
      Schiffe 0.2 ± 0.2 0.1 ± 0.1 1.4 ± 0.3† 0.0 ± 0.0
      Hepatozyten 1.2 ± 0.6 1.0 ± 0.2 3.4 ± 0.4* 0.0 ± 0.0
      Gesamt 1.8 ± 0.6 1.3 ± 0.2 12.6 ± 1.5* 0.0 ± 0.0
      Kleine Schüssel
      Die Architektur 1.1 ± 0.5 1.1 ± 0.3 2.6 ± 0.2* 0.0 ± 0.0
      Epithel 1.3 ± 0.5 1.5 ± 0.4 3.1 ± 0.2† 0.0 ± 0.0
      Gesamt 2.5 ± 1.0 2.5 ± 0.6 5.8 ± 0.3* 0.0 ± 0.0
      Dickdarm
      Die Architektur 1.0 ± 0.0 0.5 ± 0.2 1.7 ± 0.3† 0.0 ± 0.0
      Epithel 1.5 ± 0.5 0.7 ± 0.2 2.9 ± 0.2* 0.0 ± 0.0
      Gesamt 2.3 ± 0.8 1.2 ± 0.4 4.6 ± 0.4* 0.0 ± 0.0
      Haut 0.0 ± 0.0 0.0 ± 0.0 1.3 ± 0.2* 0.0 ± 0.0
      Immunrekonstitution n = 3 n = 4 n = 4 ND
      Thymus, Zellen × 10 6
      Gesamt Thymozyten 82 ± 5 62 ± 13 1 ± 2 ND
      CD4 SP-Zellen 11 ± 1 8 ± 2 0 ± 0 ND
      CD8 SP-Zellen 2 ± 1 2 ± 1 0 ± 0 ND
      Milz, Zellen × 10 6
      CD4 + T-Zellen 21 ± 2 18 ± 2 8 ± 4† ND
      CD8 + T-Zellen 9 ± 1 6 ± 1 3 ± 1† ND
      B220 + Zellen 43 ± 3 55 ± 5.8 22 ± 8.6† ND
      . Naiv Ww. [Gew → Gew.] . [II -/- → Gew.] . [β2m –/– → Gew.] .
      Pathologie-Scores n = 6 n = 15 n = 14 n = 3
      Leber
      Portaltrakte 0.5 ± 0.3 0.3 ± 0.2 4.9 ± 0.6* 0.0 ± 0.0
      Gallengänge 0.0 ± 0.0 0.0 ± 0.0 2.6 ± 0.5* 0.0 ± 0.0
      Schiffe 0.2 ± 0.2 0.1 ± 0.1 1.4 ± 0.3† 0.0 ± 0.0
      Hepatozyten 1.2 ± 0.6 1.0 ± 0.2 3.4 ± 0.4* 0.0 ± 0.0
      Gesamt 1.8 ± 0.6 1.3 ± 0.2 12.6 ± 1.5* 0.0 ± 0.0
      Kleine Schüssel
      Die Architektur 1.1 ± 0.5 1.1 ± 0.3 2.6 ± 0.2* 0.0 ± 0.0
      Epithel 1.3 ± 0.5 1.5 ± 0.4 3.1 ± 0.2† 0.0 ± 0.0
      Gesamt 2.5 ± 1.0 2.5 ± 0.6 5.8 ± 0.3* 0.0 ± 0.0
      Dickdarm
      Die Architektur 1.0 ± 0.0 0.5 ± 0.2 1.7 ± 0.3† 0.0 ± 0.0
      Epithel 1.5 ± 0.5 0.7 ± 0.2 2.9 ± 0.2* 0.0 ± 0.0
      Gesamt 2.3 ± 0.8 1.2 ± 0.4 4.6 ± 0.4* 0.0 ± 0.0
      Haut 0.0 ± 0.0 0.0 ± 0.0 1.3 ± 0.2* 0.0 ± 0.0
      Immunrekonstitution n = 3 n = 4 n = 4 ND
      Thymus, Zellen × 10 6
      Gesamt Thymozyten 82 ± 5 62 ± 13 1 ± 2 ND
      CD4 SP-Zellen 11 ± 1 8 ± 2 0 ± 0 ND
      CD8 SP-Zellen 2 ± 1 2 ± 1 0 ± 0 ND
      Milz, Zellen × 10 6
      CD4 + T-Zellen 21 ± 2 18 ± 2 8 ± 4† ND
      CD8 + T-Zellen 9 ± 1 6 ± 1 3 ± 1† ND
      B220 + Zellen 43 ± 3 55 ± 5.8 22 ± 8.6† ND

      Das Ausmaß der GvHD wurde 10 Wochen nach der KMT bestimmt. Leber, Dünndarm, Dickdarm und Haut wurden mit dem histopathologischen Bewertungssystem analysiert, das in „Materialien und Methoden“ beschrieben ist. Thymus und Milz wurden durch eine durchflusszytometrische Analyse phänotypisiert. II –/– -Mäuse haben normale Zahlen von DP-Zellen im Thymus und von CD8 + - und B220 + -Zellen in der Milz. 43 Die Daten sind als Mittelwert ± SE ausgedrückt. SP bedeutet einfach positiv ND, nicht erledigt und DP, doppelt positiv.

      [II – / – → wt] chimäre Mäuse entwickeln systemische und tödliche Autoimmunerkrankungen. Wt- oder II –/–-Mäuse wurden tödlich bestrahlt und erhielten Transplantate entweder von wt- oder II –/– B6-Spendern. (A) Klinische GVHD-Scores 35 und (B) Überlebenszeiten nach KMT wurden überwacht. [wt → wt], n = 38 [wt → II – /– ], n = 29 und [II – /– → wt], n = 35. Ergebnisse aus 3 ähnlichen Experimenten werden kombiniert und der Mittelwert ± SE der klinischen Scores ist gezeigt. *P < .001, ** P < 0,005.

      [II – / – → wt] chimäre Mäuse entwickeln systemische und tödliche Autoimmunerkrankungen. Wt- oder II –/–-Mäuse wurden tödlich bestrahlt und erhielten Transplantate entweder von wt- oder II –/– B6-Spendern. (A) Klinische GVHD-Scores 35 und (B) Überlebenszeiten nach KMT wurden überwacht. [wt → wt], n = 38 [wt → II – /– ], n = 29 und [II – /– → wt], n = 35. Ergebnisse aus 3 ähnlichen Experimenten werden kombiniert und der Mittelwert ± SE der klinischen Scores ist gezeigt. *P < .001, ** P < 0,005.

      Die histologische Untersuchung von Leber, Haut sowie Dünn- und Dickdarm 10 Wochen nach KMT zeigte pathologische Standardmerkmale der akuten GVHD bei [II – / – → wt]-Chimären (Tabelle 1). Die GVHD war in der Leber schwerwiegend und zeigte charakteristische Schäden der akuten GVHD in Pfortader, Gallengängen, Gefäßen und Parenchym. 44 Der Portaltrakt wurde mit dichten mononuklearen Zellinfiltraten und nekrotischen Hepatozyten erweitert (Abbildung 2A), was ein Hepatitis-ähnliches Bild mit azidophilen Körpern ergab. Mononukleäre Zellen infiltrierten das Gallengangsepithel und verursachten nuklearen Pleomorphismus, Multilayering, Pyknose und Endothelitis (Abbildung 2B). GVHD war auch in der Haut mit mononuklearer Zellinfiltration der Dermis (Abbildung 2C) und im Darm mit Zottenatrophie, Kryptapoptose und lymphozytären Infiltraten (Abbildung 2D). Immunschwäche, ein weiteres Kardinalmerkmal der GVHD nach allogener KMT, 45 war mit einer starken Reduktion der Anzahl der doppelt positiven (DP) Thymozyten, Milz-CD4 + -T-, CD8 + T- und B-Zellen vorhanden (Tabelle 1).

      Die histologische Analyse von [II – / – → wt] chimären Mäusen zeigt eine systemische GVHD. Die histologische Analyse von [II – /– → wt]-Chimären 10 Wochen nach KMT zeigte periportale mononukleäre Infiltrate (A) und Endothelitis (B, Pfeil) in der Leber, dermale mononukleäre Infiltrate in der Haut (C) und Kryptapoptose bei den kleinen Darm (D, Pfeil). Originalvergrößerung × 200 (A, C, D) und × 400 (B).

      Die histologische Analyse von [II – / – → wt] chimären Mäusen zeigt eine systemische GVHD. Die histologische Analyse von [II – /– → wt]-Chimären 10 Wochen nach KMT zeigte periportale mononukleäre Infiltrate (A) und Endothelitis (B, Pfeil) in der Leber, dermale mononukleäre Infiltrate in der Haut (C) und Kryptapoptose bei den kleinen Darm (D, Pfeil). Originalvergrößerung × 200 (A, C, D) und × 400 (B).

      Wir untersuchten dann, ob die ähnliche Abwesenheit von MHC-Klasse-I-Expression auf Thymus-Antigen-präsentierenden Zellen (APCs) auch GVHD verursachen könnte. Im Gegensatz zu [II – / – → wt]-Chimären zeigten [β2m – / – → wt]-Chimären keine klinischen Anzeichen von GVHD und 95 % dieser Mäuse überlebten am Tag 140 nach der KMT (Abbildung 3). Die Analyse der Leber, des Darms und der Haut 10 Wochen nach der KMT zeigte keinen histologischen Nachweis einer GVHD (Tabelle 1).

      [β2m – / – → wt] chimäre Mäuse entwickeln keine Autoimmunerkrankungen. Wt-Mäuse wurden tödlich bestrahlt und erhielten Transplantate von wt- oder β2m – / – B6-Spendern. Klinische GVHD-Scores (A) und Überleben (B) nach KMT wurden in [wt → wt], n = 32 und [β2m – /– → wt], n = 56 überwacht. Ergebnisse aus 3 ähnlichen Experimenten sind kombiniert und Mittelwert ± SE der klinischen Scores gezeigt.

      [β2m – / – → wt] chimäre Mäuse entwickeln keine Autoimmunerkrankungen. Wt-Mäuse wurden tödlich bestrahlt und erhielten Transplantate von wt- oder β2m – / – B6-Spendern. Klinische GVHD-Scores (A) und Überleben (B) nach KMT wurden in [wt → wt], n = 32 und [β2m – /– → wt], n = 56 überwacht. Ergebnisse aus 3 ähnlichen Experimenten sind kombiniert und Mittelwert ± SE der klinischen Scores gezeigt.

      Ein intakter Thymus ist für die Entwicklung einer autoimmunen GVHD erforderlich

      Um die ursächliche Rolle des Thymus bei der Entwicklung von GVHD zu bestätigen, wurden wt-Mäuse vor der KMT thymektomiert und wie oben einer Transplantation unterzogen. Kontroll-[II – / – → wt]-Chimären entwickelten eine schwere, tödliche GVHD mit nur 40 % Überleben am Tag 60 nach der KMT, während alle thymektomierten [II – / – → wt]-Chimären diesen Zeitraum überlebten (Abbildung 4A) ohne jegliche Anzeichen von GVHD wie beurteilt durch klinische GVHD-Scores ( 4B ) und Histologie-Scores der Leber und des Darms ( 4C ). Somit bestätigten wir den kausalen Zusammenhang der Thymusdrüse mit der Entwicklung einer autoimmunen GVHD.

      Die Thymektomie von BM-Transplantatempfängern verhindert die Entwicklung von GvHD. (A-C) Wt-Mäuse wurden thymektomiert (Tx) und erhielten Transplantationen von TCD BM von II – / – Spendern nach 13 Gy TBI. Überleben (A) und klinische GvHD-Scores (B) werden nach KMT (n = 5-9/Gruppe) gezeigt. (C) Pathologiewerte der Leber und des Darms 7 Wochen nach der KMT (n = 3/Gruppe). Mittelwert ± SE wird angezeigt. *P < .01, **P < .05.

      Die Thymektomie von BM-Transplantatempfängern verhindert die Entwicklung von GvHD. (A-C) Wt-Mäuse wurden thymektomiert (Tx) und erhielten Transplantationen von TCD BM von II – / – Spendern nach 13 Gy TBI. Überleben (A) und klinische GvHD-Scores (B) werden nach KMT (n = 5-9/Gruppe) gezeigt. (C) Pathologiewerte der Leber und des Darms 7 Wochen nach der KMT (n = 3/Gruppe). Mittelwert ± SE wird angezeigt. *P < .01, **P < .05.

      Autoreaktive CD4 + T-Zellen übertragen GVHD auf die sekundären Wirte, wenn periphere Regulationsmechanismen eliminiert werden

      Als nächstes untersuchten wir die pathogene Rolle von CD4 + T-Zellen in diesem Krankheitsprozess. CD4 + T-Zellen, die 8 Wochen nach BMT aus Milzen von [II – / – → wt]-Chimären isoliert wurden, proliferierten und produzierten IL-2 und IFN-γ als Reaktion auf B6 (Selbst)-Stimulatoren in vitro, während CD4 + T-Zellen isoliert wurden aus [wt → wt]-Chimären nicht (Tabelle 2). [II – / – → wt] CD4 + T-Zellen zeigten einen Aktivierungs-/Gedächtnis-Phänotyp mit einer Reduktion der CD62L- und CD45RB-Expression im Vergleich zu [wt → wt] CD4 + T-Zellen (CD62L + , 11% vs 66% CD45RB + , 60 % vs 90 %), was das Auftreten aktivierter, autoreaktiver CD4 + Th1-Zellen in Abwesenheit einer negativen Thymusselektion bestätigt.

      Entwicklung autoreaktiver CD4 + T-Zellen in den [II –/– → wt] Chimären

      Mäuse . Stimulation mit B6-PC . Verbreitung, cpm . IFN-γ, pg/ml. IL-2, pg/ml.
      Gew. B6
      - 538 ± 34 UD UD
      + 860 ± 164 UD UD
      [wt → wt]
      - 916 ± 24 UD UD
      + 780 ± 157 UD UD
      [wt → II -/- ]
      - 733 ± 237 UD UD
      + 535 ± 181 UD UD
      [II -/- → Gew.]
      - 949 ± 54 UD UD
      + 5640 ± 459 698 ± 22 64.1 ± 9.5
      Mäuse . Stimulation mit B6-PC . Verbreitung, cpm . IFN-γ, pg/ml. IL-2, pg/ml.
      Gew. B6
      - 538 ± 34 UD UD
      + 860 ± 164 UD UD
      [wt → wt]
      - 916 ± 24 UD UD
      + 780 ± 157 UD UD
      [wt → II -/- ]
      - 733 ± 237 UD UD
      + 535 ± 181 UD UD
      [II -/- → Gew.]
      - 949 ± 54 UD UD
      + 5640 ± 459 698 ± 22 64.1 ± 9.5

      CD4 + T-Zellen wurden 8 Wochen nach der KMT aus der Milz isoliert (3 Milz/Gruppe) und mit 2 × 10 5 Zellen/Well mit bestrahlten (20 Gy) Peritonealzellen (1 × 10 5 /Well) von B6-Mäusen (B6 .) stimuliert -PC). Nach 3 Tagen Kultur wurden Überstände für Zytokinmessungen geerntet und die Zellproliferation wurde nach Pulsieren mit [ 3 H]Thymidin für weitere 16 Stunden bestimmt. Die Daten repräsentieren den Mittelwert ± SD. UD zeigt nicht nachweisbar an.

      Um zu bestimmen, ob [II – / – → wt] CD4 + T-Zellen die Krankheit auf sekundäre Wirte übertragen, wurden CD4 + T-Zellen, die aus Milzen von [II – / – → wt]-Chimären isoliert wurden, adoptiv auf sekundäre syngene wt-Empfänger übertragen. Der Transfer von 1 × 10 7 [II – / – → wt] CD4 + T-Zellen in unbestrahlte wt B6-Mäuse führte zu keiner klinischen Erkrankung (Abbildung 5A). Wir stellten daher die Hypothese auf, dass unbestrahlte Empfänger nach dem Transfer autoreaktiver CD4 + T-Zellen keine Krankheit entwickelten, weil (a) die CD4 + T-Zellen durch periphere regulatorische Zellen unterdrückt wurden und/oder (b) das Fehlen eines proinflammatorischen Milieus in unbestrahlten Sekundärwirten nicht die Aktivierung der CD4 + T-Zellen aufrechtzuerhalten. Um diese Hypothese zu testen, wurden wt B6-Mäuse subletal bestrahlt (6,5 Gy) und dann mit 1 × 10 7 CD4 + T-Zellen, die entweder aus [wt → wt] oder [II – / – → wt] Chimären isoliert wurden, injiziert. Empfänger von [II – / – → wt] CD4 + T-Zellen entwickelten eine tödliche GVHD, wobei nur 17% 5 Wochen nach dem Transfer überlebten (Abbildung 5A). Diese Mäuse zeigten signifikant erhöhte klinische GVHD-Werte (4,5 ± 1,0, P < .01) und zeigte eine Leber- und Darmpathologie ähnlich der ursprünglichen [II – / – → wt]-Chimären (Abbildung 5B). Durchflusszytometrische Analyse der Milz 6 Wochen nach adoptivem Transfer von [II – / – → wt] CD4 + T-Zellen (CD45.2 + ) in bestrahlte kongene B6.Ly-5a (CD45.1 + ) Mäuse bestätigte die Expansion des Spenders -abgeleitete CD45.2 + CD4 + T-Zellen (79 ± 3%).

      Autoreaktive CD4 + T-Zellen, die der negativen Thymusselektion entgehen, verursachen GVHD nur dann, wenn periphere Regulationsmechanismen durch T-Zellen eliminiert werden. 10 Wochen nach der KMT wurden Milz-CD4 + -T-Zellen (1 × 10 7 ), die aus [wt → wt]- und [II – /– → wt]-Chimären isoliert wurden, entweder in bestrahlte (6,5 Gy) oder unbestrahlte wt-Mäuse (n = .) injiziert 5 oder 6 pro Gruppe). Überleben nach Transfer (A) und Pathologie-Scores der Leber sowie des Dünn- und Dickdarms 6 Wochen nach dem Transfer (B) (n = 3 pro Gruppe) werden gezeigt. Ergebnisse von 2 ähnlichen Experimenten werden kombiniert und repräsentieren den Mittelwert ± SE. Überleben (C) und klinischer Score (D) nach adoptivem Transfer von CD4 + T-Zellen von [II – /– → wt] Chimären in letal bestrahlte wt-Mäuse mit oder ohne Cotransfer von Milz-CD4 – CD8 – Zellen (Nicht-T-Zellen, 2 × 10 7 ), CD4 + T-Zellen (1 × 10 7 ), 1 × 10 7 CD8 + T-Zellen (1 × 10 7 ) oder Milz-CD4 + plus CD8 + T-Zellen (2 × 10 7 ) isoliert aus naiven wt Mäuse. (E) DP-Thymozyten wurden 5 Wochen nach dem Transfer gezählt. UD zeigt nicht nachweisbar an. *P < .05.

      Autoreaktive CD4 + T-Zellen, die der negativen Thymusselektion entgehen, verursachen GVHD nur dann, wenn periphere Regulationsmechanismen durch T-Zellen eliminiert werden. 10 Wochen nach der KMT wurden Milz-CD4 + -T-Zellen (1 × 10 7 ), isoliert aus [wt → wt]- und [II – /– → wt]-Chimären, entweder in bestrahlte (6,5 Gy) oder unbestrahlte wt-Mäuse (n = .) injiziert 5 oder 6 pro Gruppe).Überleben nach Transfer (A) und Pathologie-Scores der Leber sowie des Dünn- und Dickdarms 6 Wochen nach dem Transfer (B) (n = 3 pro Gruppe) werden gezeigt. Ergebnisse von 2 ähnlichen Experimenten werden kombiniert und repräsentieren den Mittelwert ± SE. Überleben (C) und klinischer Score (D) nach adoptivem Transfer von CD4 + T-Zellen von [II – /– → wt] Chimären in letal bestrahlte wt-Mäuse mit oder ohne Cotransfer von Milz-CD4 – CD8 – Zellen (Nicht-T-Zellen, 2 × 10 7 ), CD4 + T-Zellen (1 × 10 7 ), 1 × 10 7 CD8 + T-Zellen (1 × 10 7 ) oder Milz-CD4 + plus CD8 + T-Zellen (2 × 10 7 ) isoliert aus naiven wt Mäuse. (E) DP-Thymozyten wurden 5 Wochen nach dem Transfer gezählt. UD zeigt nicht nachweisbar an. *P < .05.

      Wir testeten dann, ob normale, ruhende T-Zellen die Pathologie autoreaktiver CD4 + T-Zellen unterdrücken können. Der Transfer von [II – / – → wt] CD4 + T-Zellen (1 × 10 7 ) mit TCD BM (5 × 10 6 ) von wt-Mäusen in letal bestrahlte wt-Mäuse verlieh GVHD. Jedoch verhinderte der Cotransfer von CD4 + und CD8 + T-Zellen von wt-Mäusen die GVHD-Entwicklung vollständig, während der Cotransfer von Nicht-T-Zellen oder entweder CD4 + oder CD8 + T-Zellen allein dies nicht verhinderte (Fig. 5C-D). Der Cotransfer von CD4 + - und CD8 + -T-Zellen verhinderte vollständig eine GVHD-assoziierte Thymusschädigung, gemessen anhand der Anzahl der DP-Thymozyten (Fig. 5E). Diese Ergebnisse zeigen, dass autoreaktive CD4 + T-Zellen, die einer negativen Selektion im Thymus entgehen, pathogen werden, wenn periphere T-Zellen durch Bestrahlung eliminiert werden.

      CD4 + -Effektor-T-Zellen lysieren Zielzellen hauptsächlich durch Fas-Liganden und Zytokine. 46 Die Serumspiegel von TNF-α (46 ± 11 pg/ml) und IL-1 (20 ± 3 pg/ml) waren bei [II – / – → wt]-Chimären, jedoch nicht bei Kontrollen, erhöht. Um die funktionelle Relevanz dieser proinflammatorischen Zytokine zu bestimmen, neutralisierten wir daher beide Zytokine durch intraperitoneale Injektionen von TNFR/Fc und αIL-1R, wie in „Materialien und Methoden“ beschrieben. Diese Neutralisation verzögerte die GvHD im Vergleich zu den Kontrolltieren signifikant (mediane Überlebenszeit 22 Tage versus 12 Tage, P < .05). Diese Ergebnisse zeigen eine wichtige Rolle für inflammatorische Zytokine bei autoimmuner GVHD, die durch autoreaktive CD4 + T-Zellen verursacht wird, die einer negativen Thymusselektion entgangen sind, wie bei anderen Autoimmunerkrankungen gezeigt wurde. 47


      Mehrfachauswahl

      A. ein Protein, das eine einzige Art von produktiver und spezifischer T-Zell-Antwort hocheffizient stimuliert
      B. ein Protein, das von Antigen-präsentierenden Zellen produziert wird, um ihre Präsentationsfähigkeiten zu verbessern
      C. ein Protein, das von T-Zellen produziert wird, um die Antigenaktivierung zu erhöhen, die sie von antigenpräsentierenden Zellen erhalten
      D. ein Protein, das T-Zellen unspezifisch und unkontrolliert aktiviert

      Woran bindet der TCR einer T-Helferzelle?

      A. Antigene präsentiert mit MHC I-Molekülen
      B. Antigene, die mit MHC II-Molekülen präsentiert werden
      C. freies Antigen in löslicher Form
      D. nur Haptene

      An welchen der folgenden Stoffe binden zytotoxische T-Zellen mit ihrem TCR?

      A. Antigene präsentiert mit MHC I-Molekülen
      B. Antigene, die mit MHC II-Molekülen präsentiert werden
      C. freies Antigen in löslicher Form
      D. nur Haptene

      Ein ________ Molekül ist ein Glykoprotein, das verwendet wird, um weiße Blutkörperchen zu identifizieren und zu unterscheiden.

      A. T-Zell-Rezeptor
      B. B-Zell-Rezeptor
      C. MHC I
      D. Differenzierungscluster

      Nennen Sie die Untergruppe der T-Helferzellen, die an der Antikörperproduktion beteiligt ist.


      Immunologische Toleranz und Autoimmunität: Selbst-Nicht-Selbst-Diskriminierung im Immunsystem und ihr Versagen

      Eine der bemerkenswerten Eigenschaften des normalen Immunsystems ist, dass es auf eine enorme Vielfalt von Mikroben reagieren kann, jedoch nicht gegen die eigenen (Selbst-)Antigene des Individuums. Diese Unempfindlichkeit gegenüber Selbstantigenen, auch als immunologische Toleranz bezeichnet, wird trotz der Tatsache aufrechterhalten, dass die molekularen Mechanismen, durch die Lymphozytenrezeptorspezifitäten erzeugt werden, nicht voreingenommen sind, Rezeptoren für Selbstantigene auszuschließen. Mit anderen Worten, Lymphozyten mit der Fähigkeit, Selbstantigene zu erkennen, werden während des normalen Prozesses der Lymphozytenreifung ständig erzeugt. Darüber hinaus haben viele Selbstantigene leichten Zugang zum Immunsystem, so dass die Unempfindlichkeit gegenüber diesen Antigenen nicht einfach dadurch aufrechterhalten werden kann, dass sie vor Lymphozyten verborgen werden. Der Prozess, bei dem Antigen-präsentierende Zellen (APCs) Antigene für T-Zellen präsentieren, unterscheidet nicht zwischen Fremd- und Eigenproteinen, daher werden Eigenantigene normalerweise von Lymphozyten gesehen. Daraus folgt, dass es Mechanismen geben muss, die Immunantworten auf Eigenantigene verhindern. Diese Mechanismen sind für eines der Hauptmerkmale des Immunsystems verantwortlich – nämlich seine Fähigkeit, zwischen eigenen und fremden (normalerweise mikrobiellen) Antigenen zu unterscheiden. Wenn diese Mechanismen versagen, kann das Immunsystem die eigenen Zellen und Gewebe des Individuums angreifen. Solche Reaktionen werden als Autoimmunität bezeichnet, und die Krankheiten, die sie verursachen, werden als Autoimmunkrankheiten bezeichnet. Das Immunsystem muss nicht nur das Vorhandensein von Selbstantigenen tolerieren, sondern auch mit vielen kommensalen Mikroben koexistieren, die auf den Epithelbarrieren ihrer menschlichen Wirte leben, oft in einem Zustand der Symbiose, und das Immunsystem einer schwangeren Frau muss dies akzeptieren Vorhandensein eines Fötus, der vom Vater abgeleitete Antigene exprimiert. Die Unempfänglichkeit gegenüber kommensalen Mikroben und dem Fötus wird durch viele der gleichen Mechanismen aufrechterhalten, die bei der Unempfänglichkeit gegenüber sich selbst beteiligt sind.

      In diesem Kapitel gehen wir folgenden Fragen nach:

      Wie hält das Immunsystem die Reaktionslosigkeit gegenüber Selbstantigenen aufrecht?

      Welche Faktoren können zum Verlust der Selbsttoleranz und zur Entwicklung einer Autoimmunität beitragen?

      Wie hält das Immunsystem die Reaktionslosigkeit gegenüber kommensalen Mikroben und dem Fötus aufrecht?

      Dieses Kapitel beginnt mit einer Diskussion der wichtigen Prinzipien und Merkmale der Selbsttoleranz. Dann diskutieren wir die verschiedenen Mechanismen, die die Toleranz gegenüber Selbstantigenen sowie kommensalen Mikroben und dem Fötus aufrechterhalten, und wie die Toleranz versagen kann, was zu Autoimmunität führt.

      Immunologische Toleranz: Allgemeine Prinzipien und Bedeutung

      Immunologische Toleranz ist eine fehlende Reaktion auf Antigene, die durch die Exposition von Lymphozyten gegenüber diesen Antigenen induziert wird. Wenn Lymphozyten mit Rezeptoren für ein bestimmtes Antigen auf dieses Antigen treffen, ist eines von mehreren Ergebnissen möglich. Die Lymphozyten können aktiviert werden, um sich zu vermehren und in Effektor- und Gedächtniszellen zu differenzieren, was zu einer produktiven Immunantwort führt. Antigene, die eine solche Antwort hervorrufen, werden als immunogen bezeichnet. Die Lymphozyten können funktionell inaktiviert oder abgetötet werden, was dazu führt, dass Toleranzantigene, die Toleranz induzieren, als tolerogen bezeichnet werden. In einigen Situationen reagieren die antigenspezifischen Lymphozyten möglicherweise nicht in irgendeiner Weise, dieses Phänomen wurde als immunologische Ignoranz bezeichnet, was bedeutet, dass die Lymphozyten die Anwesenheit des Antigens einfach ignorieren. Normalerweise sind Mikroben immunogen und Selbstantigene tolerogen.

      Die Wahl zwischen Lymphozytenaktivierung und -toleranz wird weitgehend durch die Natur des Antigens und die zusätzlichen Signale bestimmt, die vorhanden sind, wenn das Antigen dem Immunsystem präsentiert wird. Tatsächlich kann das gleiche Antigen auf unterschiedliche Weise verabreicht werden, um eine Immunantwort oder Toleranz zu induzieren. Diese experimentelle Beobachtung wurde ausgenutzt, um zu analysieren, welche Faktoren bestimmen, ob sich eine Aktivierung oder Toleranz als Folge der Begegnung mit einem Antigen entwickelt.

      Das Phänomen der immunologischen Toleranz ist aus mehreren Gründen wichtig. Erstens induzieren, wie eingangs erwähnt, Eigenantigene normalerweise eine Toleranz, und das Versagen der Selbsttoleranz ist die zugrunde liegende Ursache von Autoimmunerkrankungen. Zweitens, wenn wir lernen, eine Toleranz in Lymphozyten zu induzieren, die für ein bestimmtes Antigen spezifisch sind, können wir dieses Wissen möglicherweise nutzen, um unerwünschte Immunreaktionen zu verhindern oder zu kontrollieren. Zur Behandlung von allergischen und Autoimmunerkrankungen sowie zur Verhinderung der Abstoßung von Organtransplantaten werden Strategien zur Induktion von Toleranz getestet. Dieselben Strategien können in der Gentherapie wertvoll sein, um Immunantworten gegen die Produkte neu exprimierter Gene oder Vektoren zu verhindern, und sogar für die Stammzelltransplantation, wenn sich der Stammzellspender genetisch vom Empfänger unterscheidet.

      Eine immunologische Toleranz gegenüber verschiedenen Selbstantigenen kann induziert werden, wenn sich entwickelnde Lymphozyten auf diese Antigene in den generativen (zentralen) lymphatischen Organen treffen, ein Prozess, der als zentrale Toleranz bezeichnet wird, oder wenn reife Lymphozyten auf Selbstantigene in peripheren (sekundären) lymphatischen Organen oder peripheren Geweben treffen, genannt Umfangstoleranz ( Abb. 9.1 ). Zentrale Toleranz ist ein Mechanismus der Toleranz nur gegenüber Selbstantigenen, die in den generativen lymphoiden Organen vorhanden sind, nämlich im Knochenmark und Thymus. Eine Toleranz gegenüber Selbstantigenen, die in diesen Organen nicht vorhanden sind, muss durch periphere Mechanismen induziert und aufrechterhalten werden. Wir wissen nur begrenzt, welche Selbstantigene eine zentrale oder periphere Toleranz induzieren oder vom Immunsystem ignoriert werden.

      Vor diesem kurzen Hintergrund gehen wir zu einer Diskussion der Mechanismen der immunologischen Toleranz über und wie das Versagen jedes Mechanismus zu Autoimmunität führen kann. Die Toleranz in T-Zellen, insbesondere in CD4 + -Helfer-T-Lymphozyten, wird zuerst diskutiert, da viele der Mechanismen der Selbsttoleranz durch Studien an diesen Zellen definiert wurden. Darüber hinaus orchestrieren CD4 + -Helfer-T-Zellen praktisch alle Immunantworten auf Proteinantigene, sodass die Toleranz in diesen Zellen ausreichen kann, um sowohl zellvermittelte als auch humorale Immunantworten gegen körpereigene Proteine ​​zu verhindern. Umgekehrt kann ein Versagen der Toleranz bei T-Helferzellen zu einer Autoimmunität führen, die sich durch einen T-Zell-vermittelten Angriff gegen Gewebeselbstantigene oder durch die Produktion von Autoantikörpern gegen Selbstproteine ​​manifestiert.

      Zentrale T-Lymphozyten-Toleranz

      Die Hauptmechanismen der zentralen Toleranz in T-Zellen sind der Tod unreifer T-Zellen und die Bildung von CD4+-regulatorischen T-Zellen (Abb. 9.2). Die Lymphozyten, die sich im Thymus entwickeln, bestehen aus Zellen mit Rezeptoren, die viele eigene und fremde Antigene erkennen können. Wenn ein Lymphozyt, der seine Reifung noch nicht abgeschlossen hat, stark mit einem Selbst-Antigen interagiert, das als Peptid dargestellt wird, das an ein Selbst-Major-Histokompatibilitäts-Komplex (MHC)-Molekül gebunden ist, empfängt dieser Lymphozyt Signale, die Apoptose auslösen. Somit stirbt die selbstreaktive Zelle, bevor sie funktionell kompetent werden kann. Dieser Prozess, der als negative Selektion bezeichnet wird (siehe Kapitel 4), ist ein wichtiger Mechanismus der zentralen Toleranz. Der Prozess der negativen Selektion beeinflusst selbstreaktive CD4 + T-Zellen und CD8 + T-Zellen, die Eigenpeptide erkennen, die von Klasse-II-MHC- bzw. Klasse-I-MHC-Molekülen präsentiert werden. Warum unreife Lymphozyten beim Empfang starker T-Zell-Rezeptor(TCR)-Signale im Thymus sterben, während reife Lymphozyten, die starke TCR-Signale in der Peripherie erhalten, aktiviert werden, ist nicht vollständig geklärt.

      Einige unreife CD4 + T-Zellen, die Selbstantigene im Thymus mit hoher Affinität erkennen, sterben nicht, sondern entwickeln sich zu regulatorischen T-Zellen und dringen in periphere Gewebe ein (siehe Abb. 9.2). Die Funktionen regulatorischer T-Zellen werden später in diesem Kapitel beschrieben. Was bestimmt, ob eine Thymus-CD4 + -T-Zelle, die ein Selbstantigen erkennt, stirbt oder zu einer regulatorischen T-Zelle wird, ist ebenfalls nicht geklärt.

      Unreife Lymphozyten können stark mit einem Antigen interagieren, wenn das Antigen in hohen Konzentrationen im Thymus vorhanden ist und wenn die Lymphozyten Rezeptoren exprimieren, die das Antigen mit hoher Affinität erkennen. Antigene, die eine negative Selektion induzieren, können Proteine ​​umfassen, die im ganzen Körper reichlich vorhanden sind, wie Plasmaproteine ​​und gewöhnliche zelluläre Proteine.

      Überraschenderweise werden viele Eigenproteine, die normalerweise nur in bestimmten peripheren Geweben vorhanden sind, als gewebebeschränkte Antigene bezeichnet, auch in einigen Epithelzellen des Thymus exprimiert. Ein Protein namens AIRE (Autoimmunregulator) ist für die Thymusexpression dieser peripheren Gewebeantigene verantwortlich. Mutationen im AIRE-Gen sind die Ursache für eine seltene Erkrankung, die als polyendokrines Autoimmunsyndrom bezeichnet wird. Bei dieser Erkrankung werden aufgrund eines Mangels an funktionellem AIRE-Protein mehrere Gewebeantigene im Thymus nicht exprimiert, so dass unreife T-Zellen, die für diese Antigene spezifisch sind, nicht eliminiert werden und sich nicht zu regulatorischen Zellen entwickeln. Diese Zellen reifen zu funktionell kompetenten T-Zellen, die in das periphere Immunsystem eintreten und in der Lage sind, schädlich gegen die gewebebeschränkten Antigene zu reagieren, die auch in Abwesenheit von AIRE in den entsprechenden peripheren Geweben normal exprimiert werden. Daher treten T-Zellen, die für diese Antigene spezifisch sind, aus dem Thymus aus, treffen auf die Antigene in den peripheren Geweben und greifen die Gewebe an und verursachen Krankheiten. Es ist nicht klar, warum endokrine Organe die häufigsten Ziele dieser Autoimmunattacke sind. Obwohl dieses seltene Syndrom die Bedeutung der negativen Selektion im Thymus für die Aufrechterhaltung der Selbsttoleranz veranschaulicht, ist nicht bekannt, ob Defekte der negativen Selektion zu häufigen Autoimmunerkrankungen beitragen.

      Die zentrale Toleranz ist unvollkommen, und einige selbstreaktive Lymphozyten reifen und sind bei gesunden Personen vorhanden. Wie als nächstes diskutiert, können periphere Mechanismen die Aktivierung dieser Lymphozyten verhindern.

      Periphere T-Lymphozyten-Toleranz

      Periphere Toleranz wird induziert, wenn reife T-Zellen Selbstantigene in peripheren Geweben erkennen, was zu einer funktionellen Inaktivierung (Anergie) oder zum Tod führt, oder wenn die selbstreaktiven Lymphozyten durch regulatorische T-Zellen unterdrückt werden (Abb. 9.3). Jeder dieser Mechanismen der peripheren T-Zell-Toleranz wird in diesem Abschnitt beschrieben. Periphere Toleranz ist eindeutig wichtig, um T-Zell-Reaktionen auf Selbstantigene zu verhindern, die nicht im Thymus vorhanden sind, und sie kann auch Sicherungsmechanismen zur Verhinderung von Autoimmunität in Situationen bereitstellen, in denen die zentrale Toleranz gegenüber Antigenen, die im Thymus exprimiert werden, unvollständig ist.

      Antigenerkennung ohne adäquate Costimulation führt zu T-Zell-Anergie oder -Tod oder macht T-Zellen empfindlich gegenüber Suppression durch regulatorische T-Zellen. Wie in den vorherigen Kapiteln erwähnt, benötigen naive T-Lymphozyten mindestens zwei Signale, um ihre Proliferation und Differenzierung in Effektor- und Gedächtniszellen zu induzieren: Signal 1 ist immer Antigen, und Signal 2 wird von Costimulatoren bereitgestellt, die auf APCs exprimiert werden, typischerweise als Teil der angeborene Immunantwort auf Mikroben (oder auf geschädigte Wirtszellen) (siehe Kapitel 5, Abb. 5.6). Es wird angenommen, dass sich dendritische Zellen in normalen, nicht infizierten Geweben und peripheren lymphatischen Organen in einem Ruhezustand (oder unreifen) Zustand befinden, in dem sie wenig oder keine Costimulatoren wie B7-Proteine ​​exprimieren (siehe Kapitel 5). Diese dendritischen Zellen verarbeiten und zeigen ständig die im Gewebe vorhandenen Eigenantigene. T-Lymphozyten mit Rezeptoren für die Eigenantigene sind in der Lage, die Antigene zu erkennen und erhalten so Signale von ihren Antigenrezeptoren (Signal 1), aber die T-Zellen erhalten keine starke Costimulation, da es keine begleitende angeborene Immunantwort gibt. Somit ist die Anwesenheit oder Abwesenheit von Costimulation ein Hauptfaktor, der bestimmt, ob T-Zellen aktiviert oder toleriert werden.

      Anergie

      Anergie in T-Zellen bezieht sich auf eine langlebige funktionelle Nichtreagibilität, die induziert wird, wenn diese Zellen Selbstantigene erkennen (Abb. 9.4). Selbstantigene werden normalerweise mit geringen Mengen an Costimulatoren präsentiert, wie zuvor diskutiert. Es wird angenommen, dass die Antigenerkennung ohne adäquate Costimulation die Grundlage der Anergieinduktion durch Mechanismen ist, die später beschrieben werden. Anerge Zellen überleben, sind jedoch nicht in der Lage, auf das Antigen zu reagieren.

      Die beiden am besten definierten Mechanismen, die für die Induktion von Anergie verantwortlich sind, sind eine abnormale Signalgebung durch den TCR-Komplex und die Abgabe von hemmenden Signalen von anderen Rezeptoren als dem TCR-Komplex.

      Wenn T-Zellen Antigene ohne Costimulation erkennen, kann der TCR-Komplex seine Fähigkeit verlieren, aktivierende Signale zu übertragen. In einigen Fällen hängt dies mit der Aktivierung von Enzymen (Ubiquitin-Ligasen) zusammen, die Signalproteine ​​​​modifizieren und sie zur intrazellulären Zerstörung durch Proteasen zielen.

      Bei der Erkennung von Selbstantigenen können T-Zellen auch bevorzugt einen der inhibitorischen Rezeptoren der CD28-Familie, das zytotoxische T-Lymphozyten-assoziierte Antigen 4 (CTLA-4 oder CD152) oder das Protein 1 des programmierten Zelltods (PD-1, CD279) verwenden. , die in Kapitel 5 eingeführt wurden . Anerge T-Zellen können höhere Konzentrationen dieser inhibitorischen Rezeptoren exprimieren, die Antworten auf die nachfolgende Antigenerkennung hemmen. Die Funktionen und Wirkmechanismen dieser Rezeptoren werden im Folgenden näher beschrieben.

      Regulation von T-Zell-Antworten durch inhibitorische Rezeptoren

      Immunantworten werden durch ein Gleichgewicht zwischen Aktivierung aktivierender und hemmender Rezeptoren beeinflusst. Diese Idee ist für B- und T-Lymphozyten und natürliche Killerzellen (NK) etabliert. In T-Zellen sind die wichtigsten aktivierenden Rezeptoren der TCR-Komplex und kostimulatorische Rezeptoren wie CD28 (siehe Kapitel 5), und die am besten definierten inhibitorischen Rezeptoren, auch Co-Inhibitoren genannt, sind CTLA-4 und PD-1. Die Funktionen und Wirkmechanismen dieser Inhibitoren sind komplementär ( Abb. 9.5 ).

      CTLA-4. CTLA-4 wird transient auf aktivierten CD4 + T-Zellen und konstitutiv auf regulatorischen T-Zellen (später beschrieben) exprimiert. Es unterdrückt die Aktivierung von reagierenden T-Zellen. CTLA-4 wirkt durch Blockieren und Entfernen von B7-Molekülen von der Oberfläche von APCs, wodurch die Costimulation durch CD28 reduziert und die Aktivierung von T-Zellen verhindert wird (siehe Fig. 9-5A). Die Wahl zwischen der Beteiligung von CTLA-4 oder CD28 wird durch die Affinität dieser Rezeptoren für B7 und das Niveau der B7-Expression bestimmt. CTLA-4 hat eine höhere Affinität für B7-Moleküle als CD28, bindet also B7 fest und verhindert die Bindung von CD28. Diese Konkurrenz ist besonders wirksam, wenn die B7-Spiegel niedrig sind (was normalerweise zu erwarten wäre, wenn APCs Selbst- und wahrscheinlich Tumorantigene zeigen). In diesen Situationen ist der Rezeptor, der vorzugsweise beteiligt ist, der hochaffine blockierende Rezeptor CTLA-4. Wenn jedoch der B7-Spiegel hoch ist (wie bei Infektionen), werden nicht alle Liganden von CTLA-4 besetzt und ein Teil von B7 wird verfügbar sein, um an den aktivierenden Rezeptor CD28 mit niedriger Affinität zu binden, was zu einer T-Zell-Kostimulation führt.

      PD-1 . PD-1 wird auf CD8 + und CD4 + T-Zellen nach Antigenstimulation exprimiert. Sein zytoplasmatischer Schwanz weist inhibitorische Signalmotive mit Tyrosinresten auf, die bei Erkennung seiner Liganden PD-L1 oder PD-L2 phosphoryliert werden. Nach der Phosphorylierung binden diese Tyrosine eine Tyrosinphosphatase, die kinaseabhängige Aktivierungssignale von CD28 und dem TCR-Komplex hemmt (siehe Fig. 9-5B). Da die Expression von PD-1 auf T-Zellen bei chronischer T-Zell-Aktivierung und die Expression der Liganden durch Zytokine erhöht wird, die während einer verlängerten Entzündung produziert werden, ist dieser Weg am aktivsten in Situationen chronischer oder wiederholter Antigenstimulation. Dies kann als Reaktion auf chronische Infektionen, Tumore und Selbstantigene passieren, wenn PD-1-exprimierende T-Zellen auf den Liganden auf infizierten Zellen, Tumorzellen oder APCs treffen.


      Wissen

      Diese Arbeit wurde mit Mitteln des Australian National Health and Medical Research Council, Australien, unterstützt.

      Ein Modell der Thymus- und peripheren CD25 + T-regulatorischen (Treg) Zellselektion.Im Thymus hängt die Differenzierung unreifer Thymozyten in die CD25 + Treg-Linie von der TCR-Interaktion mit Selbstpeptid/MHC-Klasse-II-Komplexen innerhalb eines mittleren bis hohen Aviditätsbereichs ab. In der Peripherie ist eine TCR-Interaktion mit dem Selbstantigen für das Überleben von CD25 + Treg-Zellen erforderlich, daher wird das endgültige Repertoire wahrscheinlich auch durch den Satz der peripheren Selbstantigene beeinflusst. Für konventionelle naive CD4 + T-Zellen ist jedoch auch der Kontakt mit dem Selbst-Antigen in der Peripherie zum Überleben erforderlich, führt jedoch zu einer klonalen Deletion, wenn die Avidität der TCR-Interaktion hoch ist.


      Schau das Video: Treg Teil 1 (Kann 2022).