Molekulare Mechanismen der Kreuzpräsentation

Abstract

Ein Schlüsselwerkzeug zur Aktivierung und Tolerisierung zytotoxischer CD8⁺ T-Zellen ist die Kreuzpräsentation. Die Aufklärung zellulärer und molekularer Mechanismen der Kreuzpräsentation und ihrer Folgen ist notwendig, um Erkrankungen durch fehlgeleitete CD8⁺ T-Zellantworten besser zu verstehen und therapieren zu können. <br /> Im ersten Teil der Arbeit wurden die zellulären Mechanismen der B-Zellkreuzpräsentation mit Hilfe B-Zellrezeptor-transgener B-Zellen näher untersucht. Zunächst konnte über den B-Zellrezeptor aufgenommenes Antigen in frühendosomalen, EEA-1⁺ Transferrin⁺ Kompartimenten detektiert werden, von wo es über den Sec61-Komplex in das Zytosol der B-Zelle transloziert wurde. Nach proteasomaler Degradierung zu Peptiden konnten diese über den Transporter TAP zurück in sog. Recycling-Endosomen gelangen, wo die MHC-I-Beladung stattfand. Das Wissen über die Transportwege der B-Zellkreuzpräsentation wurde dazu genutzt, Antigene unabhängig vom B-Zellrezeptor in Recycling-Endosomen einzuschleusen und nach separater B-Zellrezeptorstimulation kreuzpräsentieren zu lassen. Dabei konnte gezeigt werden, dass B-Zellkreuzpräsentation und möglicherweise die Rekrutierung der dazu nötigen ER-Komponenten zu den entsprechenden Kompartimenten vom B-Zellrezeptorsignal abhängt. Diese neuen Erkenntnisse über die Mechanismen ermöglichen zukünftige Untersuchungen der B-Zellkreuzpräsentation in Wildtyp-B Zellen und die Aufklärung ihrer Bedeutung <em>in vivo.</em><br /> Im zweiten Teil der Arbeit wurde ein peripherer Kreuztoleranzmechanismus aufgeschlüsselt. Kleinmolekulare, zirkulierende Antigene wurden in der Niere konstitutiv filtriert und aufkonzentriert, im renalen Lymphknoten von residenten dendritischen Zellen aufgenommen und tolerogen an zytotoxische T-Zellen präsentiert. Hier wurde gezeigt, dass CD8⁺ T-Zellkreuztoleranz im renalen Lymphknoten, aber nicht in der Milz von CD8⁺ XCR1⁺ dendritischen Zellen induziert wurde, die vom Transkriptionsfaktor Batf3 abhängig waren und unter homöostatischen Bedingungen das koinhibitorische Oberflächenmolekül PD-L1 exprimierten. Transferexperimente konnten zeigen, dass PD-1-kompetente CD8⁺ T-Zellen im renalen Lymphknoten eine verkürzte Lebensspanne aufwiesen, während PD-1^-/- CD8⁺ T-Zellen nicht deletiert wurden. Mit Hilfe von Knochenmarkchimären wurde nachgewiesen, dass tatsächlich PD-L1 auf Batf3 abhängigen DC für die Kreuztoleranzinduktion im renalen Lymphknoten verantwortlich ist, während in der Milz andere Mechanismen funktionell sind. Zusammenfassend wurde damit die einzigartige Rolle des Nieren- Nierenlymphknotensystems in der Immunhomöostase demonstriert und die zu Grunde liegenden zellulären und molekularen Mechanismen der CD8⁺ T-Zelltoleranz im renalen Lymphknoten aufgeklärt.