Gedächtnis-T-Zell-"Inflation" in CMV-Infection

In den letzten Jahren zeigte sich, dass das Akkumulieren von CMV-spezifischen CD8 + Gedächtnis-T-Zellen die sogenannte "Memory Inflation" einen der wichtigsten Aspekte der CMV Immunbiologie darstellen. In neueren Studien wurden dendritische Zellen für die Induktion einer primären CMV-spezifischen CD8+ T-Zell-Antwort identifiziert. Im Gegensatz dazu scheint die Gedächtnis-CD8+ T-Zell-Inflation von nicht-hämatopoetischen Zellen in Lymphknoten induziert zu werden. Um diese Hypothese zu beweisen, werden das CMV Infektionsmodell und ein neuartiges Modell der Gedächtnis-CD8+ T-Zell-Inflation, das auf replikationsdefiziente adenovirale Konstrukte (HuAd5) basiert, eingesetzt. Diese Ansätze ermöglicht die Untersuchung der CMV und HuAd5 Infektion von nicht- hämatopoetischen Stromazell-Subpopulationen im sekundären lymphatischen Gewebe. Darüber hinaus kann so die Rolle der Stromazellen bei der Induktion einer CMV-spezifischen T-Zell-Antwort, sowie deren Einbeziehung in die Induktion von Gedächtnis-T-Zell-Inflation untersucht werden. Erfolgreiche Realisierung dieses Projekts könnte erste direkte Beweise dafür bieten, dass latent CMV infizierte nicht-hämatopoetischen Zellen virale Antigene für die inflationären CD8+ T-Zellen präsentieren und somit die sekundäre Expansion und Migration der CD8+ T- Zellen in die Peripherie fördern. Das Verständnis der Mechanismen die zu dieser Gedächtnis-CD8+ T-Zell- Inflation führen und ihre Rolle bei der Immunabwehr gegen Viren könnte wichtige Auswirkungen weit über die CMV Persistenz ermöglichen, und so die Grundlage für ein Vakzin schaffen.

Während einer Infektion mit dem Cytomegalovirus (CMV) in Mäusen kommt es zu einem kontinuierlichen Anstieg von CD8+ T-Zellen spezifisch für gewisse CMV-Epitope. Dies führt zu einer Akkumulierung dieser spezifischen CD8+ T-Zellen mit einem Effektor-Gedächtnis-Zell-Phänotyp im Blut und im Gewebe. Dieses Phänomen wird als Memory Inflation bezeichnet. Dieser Prozess repräsentiert einen der wichtigsten Aspekte sowohl der murinen als auch der humanen CMV Immunbiologie. Der Mechanismus, dem diese Memory Inflation zugrunde liegt, wurde bereits intensiv untersucht, ist aber noch immer weitgehend unbekannt. Aktuelle Studien legen nahe, dass nicht-hämatopoetische Zellen in den Lymphknoten diese CD8+ Gedächtnis-T-Zell Inflation antreiben. Mit Hilfe eines replikationsdefizienten Adenovirus (Ad), das LacZ enthält (Ad-LacZ) und somit für ?-Galakdosidase (?Gal) kodiert, sind wir im Stande, die Memory Inflation von ?Gal-Epitop-spezifischen CD8+ T-Zellen auszulösen. Dieses Modell bietet ein sehr kontrolliertes und flexibles System um die molekularen und zellulären Voraussetzungen für die Memory Inflation zu untersuchen. Ad-LacZ löst in Mäusen gegen ?Gal-Epitope zwei unterschiedlichen Immunreaktionen aus. Eine inflationäre (D8V) und eine nicht-inflationäre (I8V) Reaktion. In unserem Projekt, indem Ad-LacZ eingesetzt wird, haben wir gezeigt, dass nicht-hämatopoetische Zellen wie fibroblastische retikuläre Zellen (FRC) und lymphoide endotheliale Zellen (LEC) im sekundären lymphatischen Gewebe und auch sinusoide endotheliale Leberzellen (LSEC) mit Ad in vitro und in vivo infiziert werden können. Ad-LacZ infizierte FRCs und LECs waren dabei im Stande, CD8+ T-Zellen zu aktivieren die D8V (inflationäre) Epitope erkennen. Diese Zellen aktivieren aber keine CD8+ T-Zellen die I8V Epitope erkennen. Dies stützt die Hypothese, dass diese Zelltypen in der Aufrechterhaltung der Memory Inflation eine Rolle spielen könnten. Wir haben Ad-LacZ so weiterentwickelt, dass die Expression des LacZ Genes in bestimmten infizierten Zelltypen spezifisch aus oder eingeschaltet werden kann. Diese modifizierten Ad-LacZ Konstrukte werden verwendet um die nicht-hämatopoetischen Zellpopulationen zu identifizieren die für das Vorantreiben der Memory Inflation nötig sind. Deshalb tragen die Ergebnisse unseres Projekts dazu bei die Mechanismen der Memory Inflation besser zu verstehen und deren Rolle im immunologischen Schutz gegen Viren zu identifizieren. Zudem könnten diese Ergebnisse nicht nur im Sinne der CMV Persistenz Anwendung finden sondern auch für die Entwicklung von neuen Impfstoffen interessant sein.