Phänotypische und funktionelle Untersuchungen zur Transdifferenzierung von Vδ1+CD4+T-Zellen in αβT-Zellen

Abstract

T-Zellen spielen bei der Aufrechterhaltung des Gesundheitszustandes des Körpers eine entscheidende Rolle, die durch ein möglichst breites Antigenerkennungspotiential, also einen diversen TZR-Pool, gewährleistet wird. Durch thymische Involution und Selektionsmechanismen sinkt mit zunehmendem Alter, vor allem auch nach klinisch indizierter Immundeprivation, jedoch sowohl die Rate der T-Zell-Neogenese als auch die T-Zell-Diversität, wodurch das Risiko einer schweren Erkrankung zunimmt. Es konnte in der Vergangenheit gezeigt werden, dass sich naive T-Zellen unter klar definierten Bedingungen (z.B. in sek. Lymphorganen oder durch TZR-Revision) auch extrathymisch entwickeln können. Die Rekonstitution des T-Zellrepertoires über die extrathymische/in vitro Entwicklung autologer T-Zellen stellt damit einen Rescuemechanismus mit hohem therapeutischem Potential dar. Für den hauptsächlich gewebeständigen Subtyp der γδT-Zellen, Vδ1+CD4+T-Zellen, konnte der Klassenwechsel von γδ zu αβT-Zelle (Transdifferenzierung) bereits gezeigt werden. Die Parameter, die diesen Vorgang triggern, konnten bisher allerdings noch nicht identifiziert werden. In der vorliegenden Arbeit sollten deshalb Vδ1+CD4+T-Zell-Progenitoren weiter charakterisiert und das für sie beschriebene Potential der Transdifferenzierung in αβT-Zellen untersucht werden. Die möglichen Analogien der Transdifferenzierung zur thymischen T-Zellenwicklung und TZR-Revision wurden dabei in der inflammatorischen Standardkultur und in Experimenten mit konditionierten Zellkulturüberständen genauer untersucht. Die Charakterisierung der Vδ1+CD4+T-Zell-Klone auf Genexpressions- und Proteinebene (v. a. via qPCR, Durchflusszytomerie, Sequenzierung) zeigten, dass Vδ1+CD4+T-Zellen ein heterogener Progenitorpool sind, dass nicht alle Vδ1+CD4+T-Zellen ex vivo kultivierbar sind, dass diese Zellen vielfältige Liganden/Rezeptor-Paare tragen (z.B. Notch/Notch-Liganden, Integrine, CD58/CD2) über die eine homotypische Interaktion möglich ist und dass sie in der Standardkultur, die eine milde Inflammation darstellt, nicht spontan transdifferenzierten. Die experimentellen Ansätze mit von Immunzellen präkonditionierten Zellkulturmedien zeigten, dass Komponenten des darin enthaltenen Sektretoms und eine hohe räumliche Nähe (3D-Kontext) der Progenitoren die Transdifferenzierung wahrscheinlicher machen, dass dafür akzessorische Zellen nicht obligat sind und dass weder ein inflammatorisches Milieu noch die Stimulation über den TZR allein die Transdifferenzierung initiieren können. Die Ergebnisse der Untersuchungen lassen den Schluss zu, dass die Transdifferenzierung durch eine Sequenz multifaktorieller Trigger, durch die Kombination von Rezeptor-Interaktionen und universellen Sekretomkomponenten, möglicherweise im Kontext der Wundheilung, hervorgerufen wird. Dies hebt die Bedeutung von Vδ1+CD4+T-Zellen für die Homöostase hervor und ist sowohl mit ihrer Eigenschaft in entzündetes Gewebe zu migrieren als auch ihrem „innate-like“ Charakter gut vereinbar.