Immune-stimulatory potential of transgenic CD40L expressing dendritic cells

Die Aktivitat des Immunsystems wird von dendritischen Zellen (Dendritic Cells, DCs) reguliert, die eine zentrale Position an der Schaltstelle zwischen angeborener und erworbener Immunitat einnehmen. DCs befinden sich in ihrer unreifen Form in allen Geweben wo sie Selbstantigene prozessieren und gegen diese Toleranz aufrechterhalten. Wurde jedoch ein Ausreifungsprozess in den DCs durch die Einwirkung von entzundlichen Zytokinen oder durch das Erkennen von Pathogen assoziierten molekularen Mustern (pathogen associated molecular patterns, PAMPs) in Gang gesetzt verschiebt sich ihre Funktion von Toleranzauslosung zu Immunaktivierung. Dabei verstarkt sich die Fahigkeit von DCs prozessiertes an Haupthistokompatibilitatskomplex (major histocompatibility complex, MHC) Klasse I oder II gebundenes Antigen an naive T Zellen zu prasentieren. DCs besitzen die einzigartige Funktion nach einem zusatzlichen Aktivierungsstimulus exogenes Antigen an CTLs kreuz-prasentieren zu konnen. Dieses Signal, das durch die Bindung an von aktivierten Helfer-T Zellen exprimiertes CD40L an DCs vermittelt wird, ist als „Lizensierungs-Signal“ bekannt. Die Aktivierung von Tumorantigen-spezifischen CTLs ist ein zentraler angestrebter Schritt in der anti-Tumor Vakzinierung. In vitro differenzierte DCs, die weiters mit Lipopolysaccharid (LPS) als Toll-like Rezeptor (TLR)-4 Ligand ausgereift wurden, zeigen einen dynamischen Phanotyp der kurzzeitig nach der Reifung immun-stimulatorisch, spater jedoch immun-regulatorisch oder suppressiv wirkt. Als Indikator dient dabei die Expression des Helfer T Zell Typ 1 (Th1) polarisierenden Interleukins (IL)-12. Dieses wird wahrend der immun-stimulatorischen Phase von DCs sekretiert, wohingegen spater die Expression von IL-10 regulatorisch auf eine Immunreaktionen wirkt. Wir untersuchten den Effekt von ektopisch exprimierten CD40L auf DCs, das durch einen lentiviralen Gentransfer in 6 Stunden (reifende DCS, semi-mature DCs, smDCs) oder 48 Stunden LPS/IFN-γ vor-gereifte DCs (reife DCs, fully mature DCs, mDC) eingebracht wurde. Reife DCs, deren IL-12 Expression bereits erschopft ist konnten mittels CD40L, aber nicht mittels GFP Gentransfer zur IL-12 Expression re-stimuliert werden. In einer Ko-Kultur von CD40L exprimierenden mDCs mit T Zellen eines anderen Spenders konnte beobachtet werden, dass vermehrt CTLs mit einer verstarkten lytischen Kapazitat, gemessen durch Granzyme-B (GrB) Expression, expandiert sind. Daraus schliesen wir, dass das durch CD40L vermittelte Signal an DCs den immune-stimulatorischen Phanotyp verstarkt. Diese Beobachtungen haben einen starken Einfluss auf das zukunftige Design von DC-basierender anti-Tumor-Vakzinierung.