Inhibierung Superantigen-induzierter T-Zellproliferation durch neue synthetische Peptide

Abstract

Ziel dieser Arbeit war die Synthese neuer Peptide + deren Vergleich mit dem von Schlegel et al. beschriebenen GLAT + Kontrollen in einem Surrogatassay unter Zusatz von exogenen Superantigenen. Diese exogenen Superantigene ersetzen dabei quasi die für eine erste Welle der oligoklonalen T-Zellstimulation im Rahmen der GVHD verantwortlich scheinenden endogenen Superantigene. Dazu wurden in einem ersten Schritt die Peptide mit Hilfe der Datenbankprogramme Syfpeithi + Epipredict in ihrer Aminosäuresequenz definiert, über Fmoc-Festphasenpeptidsynthese erstellt + mittels HPLC gereinigt. In in vitro-Versuchen wurden diese Peptide unter Zugabe von Superantigenen im Assay getestet. Einige dieser definierten Peptide konnten die durch Superantigene normalerweise hervorgerufene T-Zellproliferation auf ein Minimum reduzieren + konzentrationsabhängig teilweise sogar ganz verhindern. Im Vergleich mit dem randomisierten Peptid GLAT zeigten zwei definierte Peptide bessere Inhibition. Diese Peptide besitzen beide eine an den T-Zellrezeptor bindende Sequenz mit dem Motiv YNK-KKA-TVQ-ELD. In einer bereits von G. Arad et al. (Nature Med., 2000) beschriebenen Arbeit zeigte sich ebenfalls, daß es möglich ist durch dieses Peptid eine starke Inhibition der Superantigen induzierten T-Zellproliferation in vitro zu erzielen. In in vivo Untersuchungen an Mäusen, die aufgrund einiger fehlender Vß-Subfamilien nicht letal auf Superantigen reagieren + daher vorher sensitiviert wurden, konnte das Ergebnis der in vitro-Daten bestätigt werden. Anhand dieser Ergebnisse ist eine weitere Entwicklung der Peptide zur möglichen späteren Prävention der GvHD im Kontext der Stammzelltransplantation bei Leukämie im Kindesalter geplant. In weiteren Untersuchungen konnte durch die Dissertation von cand.med. Barbara Röllinghoff (Tübingen) gezeigt werden, dass eine durch Transplantation von T-Zellen + Knochenmark ausgelöste GvHD durch den Einsatz einiger dieser Peptide im Mausmodell unterdrückt werden kann.

The aim of this study was the synthesis of new peptides + their comparison with GLAT (equivalent to COP-1, described by Schlegel et al.) + control peptides in a surrogate assay after the exogenous addition of superantigens. These exogene superantigens can mimic the first wave of oligoclonal T-cell proliferation upon GVHD reaction induced by endogenous superantigens. In a first step the amino acid sequences of the peptides was predicted by the internet databases SYFPEITHI + EPIPREDICT, followed by F-moc solid phase peptide synthesis + HPLC purification. In in vitro assays the effect was studied after addition of the superantigens. Some of the synthesized peptides have shown a dose-dependent inhibition of the effect of superantigen-induced T-cell proliferation + some could even block this effect completely. Two of these peptides showed a significantly better inhibition than GLAT. Both of them have a T-cell receptor binding motif YNK-KKA-TVQ-ELD. According to the work of G.Arad et al. (Nature Med., 2000) this peptide-motif is able to induce a strong in vitro inhibition of the T-cell proliferation caused by superantigens. To in vivo study the effect of these peptides, I sensitised mice which lack respective Vb-subfamilies + therefore are less sensitive to the lethal effects of superantigens. In the group treated with the peptide TCRBP (based on the motif published by G.Arad et al.) none of the mice died, whereas all animals of control group died. Based on these in vitro + in vivo data a further development of these peptides is possible in the context of GVHD-prevention after stem cell transplantation in childhood leukaemia. In the mouse transplantation model (BALB/cj à B10.D2) cand.med. B. Röllinghoff (University Children´s Hospital, Tübingen, Germany) was able to show that some of my recently developed peptides could completely inhibit the GVHD-reaction induced by transplantation of bone marrow containing T-cells.