Die Rolle von DN T-Zellen bei Patienten mit

Da DN T-Zellen, wie in den vorherigen Abschnitten gezeigt, eine immunregulatorische Funktion ausüben, wurde diese T-Zell-Subpopulation bei Patienten mit neu diagnostizierten Autoimmunerkrankungen (Rheumatoide Arthritis, Sjögren Syndrom, Lupus erythematodes, Diabetes mellitus Typ-I, Multiple Sklerose) untersucht. Hierfür wurde peripheres Blut von unbehandelten Patienten gesammelt und nach Separation der mononukleären Zellfraktion eine Charakterisierung der T-Zellen durchgeführt. Als Kontrolle dienten periphere, mononukleäre Zellen gesunder Spender.

A.

CD56+ Zellen in CD3- Lymphozyten

D.

Abb. 38: Charakterisierung von T-Zell-Subpopulationen im peripheren Blut von Patienten mit Autoimmunerkrankungen:

(A) CD4⁺ Helferzellen und (B) CD8⁺ Killerzellen innerhalb der CD3⁺ T-Zellen. (C) Anteil der CD56⁺NK-Zellen innhalb der CD3^- Lymphozytenfraktion und (D) CD4⁺CD25⁺ T - Zellen innerhalb der CD4⁺ Helferfraktion. Die farbliche Kodierung der verschiedenen Erkrankungen ist in der Legende dargestellt. Anzahl untersuchter Proben: Gesunde Kontrollen (n = 18), Rheumatoide Arthritis (n = 5), Sjörgren Syndrom (n = 5), außer für die Auswertung der NK-Zellen:

(n = 6), Lupus erythematodes (n = 4), Diabetes mellitus (n = 2), Multiple Sklerose (n = 1). Der Balken gibt den Median der jeweiligen Datenreihe an.

Die Proben der Patienten mit Autoimmunerkrankungen wiesen leichte Veränderungen in der Frequenz verschiedener T-Zell-Populationen auf. Tendentiell treten die CD4⁺ Helferzellen anteilsmäßig an allen CD3⁺ T-Zellen mit leicht erhöhter Frequenz auf, während die CD8⁺ Killerzellen leicht unterrepräsentiert sind (Abb. 38). Die Frequenz CD56⁺ natürlicher Killerzellen (NK) innerhalb der CD3^- Lymphozytenpopulation war in

den untersuchten Patientenproben leicht erhöht, ebenso die Frequenz CD4⁺CD25⁺ T-Lymphozyten, deren immunregulatorische Funktion eingangs erläutert wurde. Da jedoch das CD25-Molekül nicht nur ein Marker für CD25⁺ Suppressorzellen, sondern auch für aktivierte T-Helferzellen ist, ist es nicht möglich, zwischen diesen beiden Populationen zu unterscheiden.

A.

0 2 4 6 8 10 12

0 1 2 3 4 5 6 7

DN an CD3+

B.

0 1 2 3 4

0 1 2 3 4 5 6 7

TCRab+ DN an CD3+ T-Zellen

C.

0 2 4 6 8 10

0 1 2 3 4 5 6 7

TCRgd+ DN an CD3+ T-Zellen Abb. 39:

Anteil humaner CD4^-CD8^- DN T-Zellen innerhalb aller CD3⁺ T-Zellen bei gesunden Kontrollen und Patienten mit unbehandelten Autoimmunerkrankungen (A). Frequenz von TCRαβ⁺ (B) und TCRγδ⁺ (C) DN T-Zell-Population innerhalb der CD3⁺ T-Zellen. Der Balken gibt den Median der jeweiligen Datenreihe an. Farbcodierung und Probenzahl sind in der Legende von Abb. 38 angegeben.

Auch die Subpopulation humaner DN T-Zellen zeigt bei den Patienten mit Autoimmun-erkrankungen Abweichungen zu derjenigen gesunder Spender: Die Frequenz der DN T-Zellen innerhalb der CD3⁺ T-Zellen scheint bei Patienten mit Autoimmunerkrankungen tendentiell leicht verringert zu sein (siehe Abb. 39 A - C). Die Frequenzen der DN T-Zellen liegen bei den Patienten im Vergleich zur Kontrollgruppe fast ausschließlich im unteren Wertebereich, während hohe Frequenzen von DN T-Zellen ( > 6%) von den Patienten kaum erreicht werden. Dieser Abfall der DN T-Zellen kommt insbesondere durch eine Unterrepräsentation von TCRγδ⁺ DN T-Zellen zustande (Abb. 39 C). Bei

Patienten mit rheumatoider Arthritis ist die verringerte Frequenz von TCRγδ⁺ und TCRαβ⁺ DN T-Zellen am ausgeprägtesten.

Deutlicher sind die Differenzen zwischen Patienten und gesunden Spendern bezüglich der Expression von CD45RA und CD45RO auf den DN T-Zellen. Während allgemein die Expression von CD45RA für einen naiven Phänotyp von T-Zellen spricht, gilt CD45RO als Marker für induzierte Effektorzellen. Da bisher über den Phänotyp humaner DN T-Zellen wenig bekannt ist, wurden diese beiden Marker, welche aus der Phänotypisierung von klassischen Helfer- und Killerzellen bekannt sind, verwendet, um eine grobe Unterscheidung in "naiven" und "aktivierten" Phänotyp innerhalb der DN T-Zellen zu liefern. In Abb. 40 ist deutlich ersichtlich, dass DN T-Zellen von Patienten mit Autoimmunerkrankungen einen eher naiven Phänotyp zeigen. Die Proben von Patienten mit rheumatoider Arthritis wiesen teilweise 40% mehr CD45RA⁺ DN T-Zellen auf und besaßen dagegen weniger CD45RO⁺ Zellen als die gesunden Probanden (siehe Abb. 40 A und B). Die Frequenz CD45RA⁺ innerhalb der DN T-Zellen liegt bei allen Patientenproben über dem Median der gesunden Werte. Dieser Befund könnte ein Zeichen dafür sein, dass diese Zellen bei Patienten mit Autoimmunerkrankungen ruhen bzw. naiv sind und keine regulatorische Effektorfunktion ausüben.

A.

0 20 40 60 80 100

0 1 2 3 4 5 6 7

CD45RA+ an DN T-Zellen

B.

0 20 40 60 80 100

0 1 2 3 4 5 6 7

CD45RO+ an DN T-Zellen

Abb. 40: Anteil CD45RA⁺ (A) und CD45RO⁺(B) Zellen in der DN T-Zell-Population gesunder Spender und von Patienten mit Autoimmunerkrankungen. Die Balken geben den Median der jeweiligen Datenreihe an. In die CD45RO⁺ Population wurden auch CD45RA und CD45RO koexprimierende Zellen eingeschlossen. Farbcodierung und Probenzahl sind in der Legende von Abb. 38 angegeben.

Wenn man eine Auswertung der CD3^highund der CD3^lowexprimierenden Subpopulation der DN T-Zellen durchführt, so zeigt sich, dass die vorher erwähnten Unterschiede in der CD45RA/RO-Population vor allem in der CD3^high Population von DN T-Zellen zu finden sind (vgl. Abb. 41 A/B CD3^low versus C/D CD3^high): In der CD3^high Population befinden sich erhöhte Fequenzen naiver CD45RA⁺ Zellen und stark verringerte Frequenzen von CD45RO⁺Zellen.

Die TCRγδ⁺DN T Zellen, welche bevorzugt CD3^high exprimieren (siehe Abb. 4), zeigen also die Unterschiede zwischen gesunden Kontrollen und Patienten mit Autoimmun-erkrankungen am ausgeprägtesten. Eine weitere experimentelle Absicherung der Befunde ist angestrebt, jedoch aufgrund des notwendigen ausführlichen Gatings der Zellen im Durchflusszytometer sehr aufwändig. Drei von vier zur Verfügung stehenden Kanälen müssen nur für das Gating von TCRγδ⁺ bzw. TCRab⁺ DN T-Zellen verwendet werden.

CD45RA+ an CD3 low Zellen

B.

CD45RO+ in CD3 low Zellen

C.

CD45RA+ in CD3 high Population

D.

CD45RO+ in CD3 high Population

Abb. 41: Darstellung des Anteils CD45RA⁺ (A und C) und CD45RO⁺ (B und D) innerhalb der CD3^high und der CD3^low exprimierenden DN T-Zell-Population. Der Balken gibt den Median der jeweiligen Datenreihen an.

Farbcodierung und Probenzahl sind in der Legende von Abb. 38 angegeben.