Universität zu Köln

Humane Dendritische Zellen: Identifizierung und funktionelle Charakterisierung von neuen Oberflächenantigenen

Dzionek, Andrzej (2002) Humane Dendritische Zellen: Identifizierung und funktionelle Charakterisierung von neuen Oberflächenantigenen. PhD thesis, Universität zu Köln.

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    Abstract

    DC sind APC, deren Hauptfunktion in der Antigenaufnahme und Induktion T-Zell-abhängiger Immunantworten besteht. In den letzten Jahren wurden viele neue Subpopulationen von DC beschrieben, was die hohe Heterogenität dieser Population deutlich macht. Die einzelnen Subpopulationen unterscheiden sich nicht nur in ihrem Phänotyp, sondern auch in ihrer Morphologie, Funktion und Gewebeverteilung. Die charakteristische Funktion einzelner Subpopulationen wird größtenteils durch die Oberflächenrezeptoren bestimmt, über die die Zellen mit ihrer Umgebung in Verbindung stehen. Um die Rolle der DC innerhalb des Immunsystems und die funktionellen Unterschiede zwischen den einzelnen DC-Subpopulationen besser verstehen zu können, ist es daher notwendig, diese Moleküle genau zu erforschen. In der vorliegenden Arbeit wurde mit Hilfe der kontralateralen Immunisierung eine Reihe von monoklonalen Antikörpern generiert, die drei BDC-spezifische Oberflächenantigene erkennen: BDCA-2, BDCA-3 und BDCA-4. BDCA-3 wird von CD11c+ CD123- myeloiden BDC ausgeprägt und ist identisch mit Thrombomodulin, einem Rezeptor des vaskulären Endothels, der mit Thrombin 1:1 Komplexe bilden kann und somit die Funktion eines natürlichen Antikoagulans besitzt. BDCA-2 und BDCA-4 werden im Gegensatz zu BDCA-3 von CD11c- CD123++ PDC ausgeprägt. Bei BDCA-4 handelt es sich um Neuropilin-1, einen neuronalen Rezeptor, der bei der Ausbildung von Axonen eine wichtige Rolle spielt. Zusätzlich wird Neuropilin-1 neben den PDC auch von endothelialen und Tumor-Zellen als Rezeptor für den vaskulären, endothelialen Wachstumsfaktor-A (VEGF-A) ausgeprägt und spielt eine Schlüsselrolle in der Angiogenese. Weiterhin wird die Ausprägung von BDCA-4 auf CD11c+ BDC, Monozyten und T-Zellen durch Stimulation bzw. in vitro-Kultivierung induziert. Die Funktion von BDCA-3 und BDCA-4 im Fall der BDC ist allerdings noch nicht bekannt. Ausprägungsklonierung von BDCA-2 ergab, dass es sich bei diesem Molekül um ein neues Typ II c-Typ-Lektin handelt, das eine 50,7%-ige Übereinstimmung der AS-Sequenz mit seinem murinen Ortholog, Dectin-2, aufweist. Das Ausprägungsmuster von BDCA-2 ist in allen bisher untersuchten Geweben ausschließlich auf die CD11c- CD123++ PDC beschränkt. Die Tatsache, dass anti-BDCA-2 mAk nach ihrer Bindung an BDCA-2 sofort internalisiert, prozessiert und über MHC Klasse II-Moleküle präsentiert werden, deutet daraufhin, dass BDCA-2 bei der Antigenaufnahme und -präsentation eine Rolle spielen könnte. Weiterhin induziert die Ligation von BDCA-2 mit dem spezifischen mAk AC144 eine nahezu vollständige Inhibition der Sekretion von IFN-a/b. Da IFN-a/b die Produktion von IL-12 inhibiert, verstärkt die Ligation von BDCA-2 gleichzeitig die CD40L-abhängige IL-12-Sekretion bei PDC. Aus diesem Grund wird durch die Ligation von BDCA-2 weniger die Polarisation der PDC-induzierten T-Zell-Antwort beeinflusst, sondern vielmehr ein Wechsel von IFN-a/b-kontrollierten zu IL-12-kontrollierten Immunität induziert. Da IFN-a/b und IL-12 sehr vielfältige und zum Teil ähnliche Funktionen ausüben, sind die in vivo-Folgen einer BDCA-2-Ligation nur sehr schwierig vorherzusagen. Gleichwohl macht die Tatsache, dass IFN-a/b eine wichtige Rolle bei einer Reihe von autoimmunologischen Erkrankungen spielt, BDCA-2 sehr interessant als Ziel zukünftiger Therapien.

    Item Type: Thesis (PhD thesis)
    Translated abstract:
    AbstractLanguage
    Studies of BDC have been hampered by their scarcity and the lack of specific cell surface markers. Cell surface markers cannot only be used in order to characterize and isolate the cells, but they also determine the function of DC. Here, using contralateral footpad immunization procedure combined with a powerful BDC isolation technique, a panel of new mAb has been generated, which recognize three novel BDC-specific antigens: BDCA-2, BDCA-3 and BDCA-4. BDCA-3 is expressed on CD11c+ CD123- myeloid BDC and is identical to thrombomodulin, a molecule involved in coagulation processes. In contrast, BDCA-2 and BDCA-4 are both restricted to CD11c- CD123++ PDC. BDCA-4 is identical to neuropilin-1, a neuronal receptor involved in the axon guidance. In addition, neuropilin-1 is expressed by endothelial and tumor cells as a receptor for VEGF-A and plays a major role in angiogenesis. In the hematopoietic system expression of BDCA-4 is upregulated after stimulation or culture on a number of cells including monocytes, BDC and T cells. Nevertheless, the function of both BDCA-3 and BDCA-4 on BDC has still to be elucidated. Molecular cloning of BDCA-2 revealed, that BDCA-2 is a new type II c-type lectin showing 50,7% sequence identity at the amino acid level to its putative murine orthologue Dectin-2. Anti-BDCA-2 mAbs are rapidly internalized after binding to BDCA-2 and efficiently presented to T-cells indicating that BDCA-2 can function in both ligand internalization and presentation. Furthermore, ligation of BDCA-2 suppresses INF-a/b production and thereby promotes CD40-ligand dependent IL12 p70 production by PDC. These process is presumably dependent on calcium mobilization and protein-tyrosine phosphorylation by Src-family protein-tyrosine kinases. Since INF-a/b and IL-12 exert pleiotropic and partially overlapping functions, it is rather difficult to predict the in vivo consequences of switching from INF-a/b-controlled to IL-12-controlled immune response following BDCA-2 ligation. Nevertheless, as production of IFN-a/b by PDCs is believed to be a key pathophysiological factor in SLE, BDCA-2 represents an attractive target for blocking production of IFN-a/b in SLE patients.English
    Creators:
    CreatorsEmail
    Dzionek, AndrzejAndreasd@Miltenyibiotec.de
    URN: urn:nbn:de:hbz:38-12808
    Subjects: Life sciences
    Uncontrolled Keywords:
    KeywordsLanguage
    PDC , lektine , IFN-alpha , Antigenaufnahme , BDCA-2German
    Faculty: Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät
    Divisions: Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät > Institut für Genetik
    Language: German
    Date: 2002
    Date Type: Completion
    Date of oral exam: 17 November 2003
    Full Text Status: Public
    Date Deposited: 01 Dec 2004 10:34:30
    Referee
    NameAcademic Title
    Küppers, RalfProf. Dr.
    URI: http://kups.ub.uni-koeln.de/id/eprint/1280

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