Induktion von CD4+ CD25+ FoxP3+ regulatorischen T-Zellen durch retrovirale transmembrane Hüllproteine

Abstract

Retrovirale Infektionen sind oft mit opportunistischen Infektionen auf der Basis eines supprimierten Immunsystems assoziiert. Es stellt sich die Frage, ob der Mechanismus der Induktion dieser Immunsuppression bei allen Retroviren identisch ist. Wegen ihrer konservierten Aminosäuresequenz – insbesondere in der sogenannten immunsuppressiven Domäne – wurde für die transmembranen Hüllproteine eine mögliche Beteiligung daran vermutet. Bei Versuchen in vitro und in vivo konnten bereits einige immunsuppressive Eigenschaften beschrieben werden. Als Ergänzung wurde in dieser Arbeit die Zytokinmodulation und die Induktion regulatorischer T-Zellen (Tregs) durch retrovirale Proteine untersucht. Hierzu wurde zunächst das transmembrane Hüllprotein des humanen endogenen Retrovirus K (HERV-K TM) rekombinant hergestellt. Zur Vermeidung von Endotoxinen, die die Versuchsergebnisse verfälschen könnten, wurde zur Expression der Hefestamm Hansenula polymorpha RB11 verwendet. Die Aufreinigung von HERV-K TM aus dem Hefezellpellet wurde durch die Verwendung entsprechender Puffer und Glasperlen bei der Lyse optimiert. Die Produktion des transmembranen Hüllproteins p15E des porcinen endogenen Retrovirus in Hansenula polymorpha RB11 muss noch weiter optimiert werden. Weiterhin wurden die immunsuppressiven Domänen von HIV-1 und MuLV in der Form eines Heteropolymers untersucht. Nach der Inkubation humaner PBMCs mit HERV-K TM bzw. mit dem HIV-Isu/MuLV-Isu- Heteropolymer wurde für FoxP3, IL-10 und IFNα1 eine Erhöhung des mRNAExpressionslevels gemessen. Diese trat nach einer Inkubationszeit von fünf Stunden bzw. bei IL-10 auch nach 24 Stunden auf. Parallel dazu wurde eine 500 bis 600fach erhöhte Freisetzung von IL-10 im Überstand der behandelten Zellen gemessen. Die Zahl der CD4+ CD25+ FoxP3+ Tregs wurde nach Inkubation humaner PBMCs mit den genannten retroviralen Peptiden bzw. Proteinen mittels Durchflusszytometrie bestimmt. Dabei stellte sich heraus, dass insbesondere HERV-K TM eine geringfügige Steigerung der Zahl an regulatorischen T-Zellen bewirkte. Dieser Anstieg bestätigt die Daten der Expressionsanalyse von FoxP3. Die hier gezeigte Induktion regulatorischer T-Zellen in vitro lässt vermuten, dass dies auch bei einer Infektion mit einem Retrovirus in vivo geschieht. Somit konnten weitere Erkenntnisse über den Mechanismus der Immunsuppression gewonnen werden.