Analyse des Expressionsmusters selektierter Adhäsionsmoleküle im Rahmen der murinen Graft-versus-Host Erkrankung

Abstract

Die GvHD ist eine Komplikation nach allogener Stammzelltransplantation. GvHD ist eine T-Zell vermittelte Reaktion gegen Empfängergewebe, reguliert durch adhäsive und kostimulatorische Signale. GvHD wurde in einem murinen Modell durch Transplantation von Knochenmarkstammzellen und Milzzellen eines MiHA inkompatiblen Mäusestamms ausgelöst (B10.D2® Balb.c). Autolog transplantierte Mäuse bildeten die Kontrolle (Balb.c® Balb.c). Die Expression selektierter Adhäsionsmoleküle wurde in der Aplasie (Tag 3), während des Anwachsens des Transplantats (Tag 9), bei klinischen Zeichen der GvHD in der allogenen Gruppe (Tag 22) und bei fortgeschrittener GvHD (Tag 28 nach KMT) in den Zielorganen der GvHD (Ileum, Colon, Leber und Haut) untersucht. Gefrierschnitte wurden mit der ABC Immunperoxidase Technik gefärbt. Die Expression GvHD assoziierter Moleküle wurde in den Schnitten semiquantitativ bewertet. Im Ileum wurden VCAM-1, ICAM-1 und B7-2 ab Tag 3 nach allogener Stammzelltransplantation verstärkt exprimiert, während ein Anstieg von a4-Integrin, LFA-1, B7-1 sowie CD4- und CD8-positiver T-Zellen erst ab Tag 9 bzw. Tag 22 nach Transplantation beobachtet wurde. Im Colon stieg ICAM-1 dagegen erst ab Tag 9 nach allogener Stammzelltransplantation an. In der Haut stiegen VCAM-1, ICAM-1, ICAM-2, a4-Integrin, LFA-1, B7-1 und B7-2 jeweils ab Tag 9 nach allogener Transplantation, parallel zum vermehrten Auftreten von CD4, bzw CD8 positiven T-Zellen an. In der Leber wurde ein Anstieg von VCAM-1, ICAM-1, a4-Integrin, LFA-1 und CD4 positiven Zellen ab Tag 9 deutlich. ICAM-2 zeigte nur in der Haut ab Tag 9 einen GvHD assoziierten Anstieg. Für PECAM-1, E-Selektin und MAdCAM-1 konnte in keinem der Organe eine GvHD assoziierte Veränderung nachgewiesen werden. Die festgestellten organspezifischen Unterschiede in der Expression selektierter Adhäsionsmoleküle leisten einen wichtigen Beitrag zum Verständnis der murinen GvHD, und bilden die Grundlage für Blockierungsstudien zur GvHD-Prophylaxe .

GvHD is a complication after allogeneic bone marrow and peripheral stem cell tranplantation. The disease is induced by T-cells directed against host tissue. The reaction is thought to be regulated through adhesion and costimulatory signals. We investigated the expression pattern of selected adhesion and costimulation molecules during the time course of murine GvHD in the B10.D2 - BALB/C model across minor histocompatibility barriers. BALB/C - BALB/C transplants were used as syngeneic controls. Tissue expression of adhesion molecules was analyzed in ileum, colon, skin and liver during the phases of aplasia (day 3), engraftment (day 9), and during different stages of GvHD (days 22 and 28). Frozen sections were prepared and stained with the ABC-Immunoperoxidase technique. A semiquantative classification of the molecule expression was performed. VCAM-1, ICAM-1 und B7-2 were upregulated in ileum by day 3 after allogeneic transplantation, whereas a4-Integrin, LFA-1, B7-1, CD4 and CD8 increased by day 9 and day 22. The expression of ICAM-1 increased in colon by day 9 after allogeneic transplantation. In skin VCAM-1, ICAM-1, ICAM-2, a4-Integrin, LFA-1, B7-1 and B7-2 were found to be upregulated by day 9 after allogeneic transplantation, parallel to an increased expression of CD4 and CD8 positive T-Cells. The liver revealed an increased expression of VCAM-1, ICAM-1, a4-Integrin, LFA-1 and CD4 in the allogeneic group by day 9. A GvHD associated increase of the expression of ICAM-2 was only found in skin. Surprisingly, ligands like PECAM-1, E-Selektin and MAdCAM-1 revealed no significant change of tissue expression during the whole timecourse. Results from this study allow a better understanding of GvHD in murine models. This information may form a basis for future in vivo experiments aimed at preventing GvHD by sequential blocking of adhesion molecules in a time- and organ-specific manner.