Doppelt-negative T-Zellen

Projektleitung: Prof. Dr. Andreas Mackensen
Mitarbeiter: Dr. Simon Völkl, Dipl-Biol Regina Gary, Dorothea Gebhardt
Förderung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)

Kooperationen:
Prof. Dr. Michael I. Nishimura, Medical University of South Carolina
PD Dr. Michael Rehli, Universitätsklinikum Regensburg
Prof. Dr. Li Zhang, University of Toronto

1995 beschrieben Sakaguchi et al. eine Subpopulation von CD4⁺ T-Zellen, welche die α-Kette des IL-2 Rezeptors (CD25) exprimiert und eine starke regulatorische Aktivität aufweist. In zahlreichen Studien konnte seither bestätigt werden, dass CD4⁺CD25⁺ T-Zellen, sog. T_reg-Zellen, entscheidend an der Aufrechterhaltung der immunologischen Selbsttoleranz beteiligt sind.
Neben den CD4⁺CD25⁺ T_reg-Zellen wurden auch weitere Zellpopulationen mit einer regulatorischen Funktion nachgewiesen, darunter unter anderem die TCRαβ⁺CD4^-CD8^- doppelt-negative (DN) T-Zellen. Im Mausmodell konnte gezeigt werden, dass regulatorische DN T-Zellen die Fähigkeit besitzen, Effektor-T-Zellen Antigen-spezifisch zu supprimieren und die Abstoßung von Transplantaten zu verhindern. Weiterhin wurde beschrieben, dass murine DN T-Zellen ein spezielles Muster von Oberflächenmolekülen exprimieren und ein charakteristisches Zytokinprofil aufweisen.

In unseren ersten Arbeiten konnten wir DN T-Zellen im peripheren Blut von gesunden Spendern mit einer Frequenz von ca. 1% aller T-Lymphozyten nachweisen. Interessanterweise setzt sich die DN T-Zellpopulation sowohl aus naiven als auch aus Antigen-spezifischen Zellen zusammen. Weitere Untersuchungen haben gezeigt, dass eine Proliferation der DN T-Zellen durch Stimulation mit allogenen PBMC oder artifiziellen Antigen-präsentierenden Zellen (APC) und IL-2 induziert werden kann. Vergleichbar mit den murinen DN T-Zellen, weisen auch humane DN T-Zellen ein spezifisches Zytokinmuster auf.

In unseren aktuellen Vorarbeiten konnten wir zeigen, dass humane DN T-Zellen Peptid-MHC-Komplexe von APC akquirieren können. Dieser Transfer ist Zell-Zell-Kontakt abhängig und wird weder durch Exosomen noch durch Mikropartikel vermittelt.
Zudem gelang es uns, aus einem Melanom-Patienten nach Vakzinierung mit dem gp100 Peptid einen DN T-Zellklon mit bekannter Antigenspezifität zu isolieren und zu charakterisieren. Dieser DN T-Zellklon zeigt eine starke Antigen-spezifische Zytotoxizität sowohl gegen exogen beladene Zielzellen als auch gegen gp100-exprimierende Tumorzellen. Im Gegensatz zu den Daten im Maussystem wird diese zytotoxische Aktivität jedoch nicht über Fas/FasL Interaktion sondern über Perforin und Granzym-B vermittelt.
Ein Schwerpunkt dieses Projekts liegt im Nachweis einer immunregulatorischen Funktion humaner DN T-Zellen. Zusätzlich soll der Mechanismus der Suppression aufgeklärt werden. Des Weiteren soll untersucht werden, welche biologische Relevanz humanen DN T-Zellen in verschiedenen pathologischen Immunreaktionen, wie z.B. Abstoßungsreaktionen, virale Infekte und Autoimmunkrankheiten zukommt. Unser langfristiges Ziel ist die Entwicklung einer klinischen Applikation von DN T-Zellen zur Behandlung bzw. Prävention von Transplantatabstoßung und Autoimmunkrankheiten.