Kurzfassung

Die Kontrolle der murinen Cytomegalovirus (mCMV)-Infektion wird im Haplotyp H-2d von den beiden CD8 T-Zellspezifitäten IE1 und m164 dominiert. Es sollte untersucht werden, welche Rolle diese Spezifitäten für die Kontrolle der Infektion spielen. Insbesondere sollte geklärt werden, ob durch den Wegfall dieser dominanten Spezifitäten eine ansonsten kontrollierbare Infektion in eine persistierende Infektion übergeht. Diese Frage wurde im Modell der experimentellen Knochenmarktransplantation (KMT)...Die Kontrolle der murinen Cytomegalovirus (mCMV)-Infektion wird im Haplotyp H-2d von den beiden CD8 T-Zellspezifitäten IE1 und m164 dominiert. Es sollte untersucht werden, welche Rolle diese Spezifitäten für die Kontrolle der Infektion spielen. Insbesondere sollte geklärt werden, ob durch den Wegfall dieser dominanten Spezifitäten eine ansonsten kontrollierbare Infektion in eine persistierende Infektion übergeht. Diese Frage wurde im Modell der experimentellen Knochenmarktransplantation (KMT) untersucht. Das Überleben einer mCMV-Infektion nach KMT hängt allein von einer rechtzeitigen Rekonstitution von CD8 T-Zellen ab, da es hier keine kompensatorischen Mechanismen der Infektionskontrolle gibt.
Zur Bearbeitung dieser Frage wurden Virusmutanten hergestellt, in denen die beiden Epitope funktionell deletiert wurden. Wir konnten zeigen, dass CD8 T-Zellen aus mit der Doppelepitopmutante infizierten Tieren die mCMV-Wildtypinfektion nach adoptivem Transfer genauso effizient kontrollieren, wie mCMV-Wildtyp geprimte CD8 T-Zellen. Die subdominanten mCMV-Spezifitäten kontrollieren demnach die Infektion, wobei bemerkenswerterweise der Wegfall der „immunodomination“ durch die beiden dominanten Spezifitäten keine Rolle spielt. Das Auslöschen der beiden Epitope hat auf die Kontrollierbarkeit der Infektion nach KMT ebenfalls keinen Einfluss. Hier kommt es zu einer Adaptation des CD8 T-Zell-Immunoms durch Frequenzzunahme der subdominanten Spezifitäten. Neue Spezifitäten werden nicht sichtbar.
Wir konnten ausserdem zeigen, dass die Dominanzhierarchie der CD8 T-Zellen von der eingesetzten Peptidkonzentration im Assay abhängt: Bei hohen Peptikonzentrationen subdominante Spezifitäten erwiesen sich bei niedrigen Konzentrationen überraschenderweise als dominant. Analysen zur Ermittlung von Spezifitätshierarchien basieren üblicherweise auf einer Beladung der Stimulatorzellen mit hohen Peptidkonzentrationen. Damit kann jedoch nicht unterschieden werden, ob die reaktiven Effektorzellen hohe oder niedrige Avidität besitzen. Es ist davon auszugehen, dass für die Kontrolle von Infektionen vorrangig hoch-avide Effektorzellen entscheidend sind, da diese auch durch niedrige Peptidkonzentrationen auf infizierten Zellen in vivo aktiviert werden.

Ziel weiterführender Arbeiten ist die Beantwortung folgender Fragen:
1. Ist es möglich, durch Auslöschen weiterer CD8 T-Zellspezifitäten die Infektionskontrolle aufzuheben und damit eine Persistenz der CMV-Infektion zu induzieren?
Die Beantwortung dieser Frage wäre für das Verständnis der Kontrollierbarkeit der CMV-Infektion von grundlegender Bedeutung. Das ORF-library screening hat aufgezeigt, dass die Zahl der CD8 T-Zellspezifitäten von mCMV begrenzt ist. Die Weiterentwicklung unserer Mutagenesestrategie ermöglicht uns neue Epitopmutanten in wenigen Wochen zu generieren. Daher sind wir in der Lage, alle dominanten und subdominanten antigenen Peptide von mCMV auszulöschen und die Infektionskontrolle zu studieren.

2. Wie ändert sich die Dominanzhierarchie der CD8 T-Zellspezifitäten im Laufe der mCMV-Infektion unter Berücksichtigung von deren Avidität? Welche Bedeutung hat dies für die Kontrolle der Infektion?
Die überraschende Beobachtung, dass die Dominanz einer CD8 T-Zellspezifität von der Peptidkonzentration im Assay abhängt, sowie die Tatsache, dass die bei hohen Peptidkonzentrationen gemessene Dominanz nicht notwendigerweise mit der Avidität der T-Zellen dieser Spezifität korreliert, wirft ein völlig neues Licht auf die Bedeutung von Immundominanz für die Infektionskontrolle.
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