SAP und SLAM bei EBV-assoziierten Erkrankungen

Forschungsprojekt P 13973SAP und SLAM bei EBV-assoziierten ErkrankungenOrnella PAROLINI11.10.1999 Epstein-Barr Viren (EBV) sind humane Herpesviren die bevorzugt B-Lymphozyten infizieren. Die Infektion mit EBV verläuft bei gesunden Personen entweder klinisch unauffällig oder bewirkt ein massives Wachstum von Lymphozyten, die sogenannte infektiöse Mononukleosis, welche durch Fieber, Schwellung der Lymphknoten und das Auftreten von atypischen Blasten im Blut gekennzeichnet ist. Bei diesen atypischen Blasten handelt es sich um eine besondere Population von aktivierten T-Lymphozyten, welche die betroffenen Personen vor möglichen onkogenen Effekten der EBV schützen. Es gibt jedoch Situationen, in denen das Immunsystem nicht schützend wirkt, sondern es zu einem unkontrollierten Wachstum von T-Lymphozyten kommt. Diese T-Lymphozyten infiltrieren dann verschiedenste Organe wie Leber, Hirn oder Herz, wodurch es zu lebensgefährlichen Organversagen kommen kann. Immunkomprimierte Patienten, z.B. nach einer Transplantation oder bei Menschen mit angeborenen oder erworbenen Immundefizienzen, sind oft nicht in der Lage das Wachsturn der infizierten B- Lymphozyten zu kontrollieren, wodurch es in der Folge zu malignen Veränderungen kommen kann. Die grundlegenden Mechanismen der Steuerung normaler Immunantworten gegen EBV und die Ursachen gestörter Immunreaktionen stellen nach wie vor ungelöste Fragen dar. Kürzlich konnte die molekulare Grundlage einer ganz speziellen, durch EBV ausgelösten Erkrankung,, dem sogenannten "X-chromosomalen lymphoproliferativen Syndrom" (XLP) aufgeklärt werden. XLP ist eine lebensbedrohliche Erkrankung des Kindesalters, die durch überschießende Immunreaktionen und das Auftreten von Lymphomen gekennzeichnet ist. Die Erkrankung wird durch die Mutation eines Gens mit dem Namen SAP verursacht. Diese Erkenntnis eröffnet nun neue Ansätze urn die Abläufe einer Immunantwort bei gesunden Menschen im Vergleich zu Patienten mit pathogenen Manifestationen einer EBV-Infektion zu analysieren und besser verstehen zu lernen. Das Ziel unserer Studie ist es, diese Unterschiede zu untersuchen. Die Ergebnisse könnten wichtige Anregungen für neue diagnostische und therapeutische Anwendungen bei EBV induzierten Erkrankungen liefern.

Die Regulierung und Koordinierung von zellulären und humoralen Reaktionen auf Infektionen gehören zu den Hauptaufgaben des normalen Immunsystems. Eine unwirksame oder unausge-glichene Immunreaktion hat häufig eine mangelhafte Bekämpfung von Krankheitserregern und eine ständige Aktivierung der Immunzellen zur Folge, zum Schaden des Patienten. Ein klares Beispiel für eine gestörte Immunantwort ist das "X-linked lymphoproliferative Syndrome (XLP)", Purtilo Syndrome oder Duncan`s Disease, eine lebensgefährliche Krankheit, die im Kindesalter auftritt. Die unzulängliche Immunreaktion bei XLP-Patienten gegen das Epstein Barr Virus (EBV) nimmt häufig einen tödlichen Verlauf. Das schadhafte Gen in dieser Krankheit ist identifiziert und wird SH2D1A/SAP genannt. Das wichtigste Vorhaben unseres Projekts war die Klärung einiger noch offener Fragen im Zusam-menhang mit XLP, um die Erforschung der Mechanismen zu ermöglichen, denen die Immun-reaktion gegen EBV bei gesunden Personen unterliegt bzw. jene Reaktionen zu erforschen, welche an der Pathogenese anderer EBV assoziierter Erkrankungen beteiligt sind. Im einzelnen suchten wir folgende Punkte abzuklären: 1) das Auftreten des SAP Gens in Zellen und Zellgewebe und wie dieses Auftreten reguliert wird, 2) ob Defekte des SAP/SLAM Signalübertragungswegs auch in anderen EBV assoziierten Störungen vorkommen, 3) die Pathophysiologie dieser Krankheit auf biochenmischer Ebene. Wir haben die geschilderten Ziele erreicht und konnten tatsächlich das Expressionsmuster des Gens definieren. Es ist uns gelungen, die potentiellen regulatorischen Abschnitte im 5` Exon des SAP Gens zu identifizieren und zu zeigen, daß eine klare Abhängigkeit zwischen DNA-Methylierung und spezifischer Gewebsexpression besteht. Wir haben die biochemische Bedeutung des SAP-SH2D1A Gens in T Zellen untersucht und eine wesentliche Aufgabe des Gens während der T Zell-Aktivierung nachgewiesen. XLP abhängige T Zelllinien zeigten eindeutig verminderte Proliferation, wobei die Erzeugung von Interleukinen und Veränderungen in wichtigen nachgeschalteten Signalprozessen im Rahmen der T Zellstimulierung von Bedeutung waren. Wir konnten nachweisen, daß die in vitro SAP Expression durch retroviral mediierten Gentransfer von SAP die Funktion schadhafter T Zellen in T Zelllinien von XLP-Patienten wiederherstellte. Diese Ergebnisse liefern nicht nur wichtige Informationen zum Verständnis des Mechanismus von XLP sondern eröffnen auch neue Möglichkeiten für therapeutische Strategien zur Bekämpfung dieser genetischen Störung.