Die Funktion von CYTIP in der dendritischen Zelle

Um eine Immunantwort zu beginnen nehmen dendritische Zellen Antigen in peripheren Geweben auf und wandern zu den nächstgelegenen Lymphknoten, wo sie mit antigenspezifischen T-Zellen interagieren. Um nave T-Zellen effizient aktivieren zu können, müssen dendritische Zellen einen Reifungsprozess durchlaufen, der die differentielle Regulation von funktionsrelevanten Genen beinhaltet, z.B. Hochregulation des Histokompatibilitätskomplexes und kostimulatorischer Moleküle auf der Zelloberfläche. Interaktionen zwischen reifen dendritischen Zellen und potentiell reaktiven T-Zellen während der Aktivierung von T-Zellen sind sehr genau untersucht worden. Durch 2- Photonenmikroskopie konnte gezeigt werden, dass diese Interaktion in drei Phasen abläuft, die durch die Kontaktzeit zwischen den Zellen charakterisiert sind. Die Kontakte zwischen Antigen präsentierenden Zellen und T-Zellen werden durch eine Reihe von Molekülen hergestellt, z.B. MHC/Peptid-Komplexe - T-Zell Rezeptor, kostimulatorische Moleküle und Adhäsionsmoleküle, die in einem supramolekularen Aktivierungskluster (SMAC), oder immunologischen Synapse, organisiert sind. Wir haben kürzlichn gezeigt, dass auch das Auflösen der Kontakte zwischen dendritischen Zellen und T-Zellen aktiv durch die dendritische Zelle mit Hilfe des Moleküls CYTIP reguliert wird. Wenn die CYTIP Expression in den reifen dendritischen Zellen unterbunden wird, dauern diese Zellkontakte länger und die T-Zell Aktivierung ist gestört, wahrscheinlich weil die Suche nach passenden T- Zell Rezeptoren behindert wird. In diesem Antrag wollen wir die Mechanismen definieren, mit denen CYTIP das Auflösen der Zellkontakte reguliert. Dafür wollen wir weitere in vitro Studien mit humanen dendritischen Zellen durchführen: den Zeitablauf der CYTIP Funktion während des Kontaktes dendritische Zelle-T-Zelle untersuchen, und zwar durch Bestimmung der Lokalisation von CYTIP im SMAC und dem Phosphorylierungsstatus des Moleküls während des Kontaktes. Mit den jetzt verfügbaren CYTIP k.o. Mäusen wollen wir untersuchen, ob sich die publizierte Beeinträchtigung des Immunsystems dieser Mäuse wenigstens teilweise auf die von uns in vitro gezeigte funktionelle Beeinträchtigung der dendritischen Zellen zurückführen lässt. Für den neu identifizierten Bindungspartner von CYTIP, SOCS1, möchten wir die Rolle dieser Interaktion bei den Funktionen beider Moleküle untersuchen. Mit der Identifizierung des Mechanismus der Zell-Kontaktauflösung können wir einen neuen Regulationsmechanismus der spezifischen Immunantwort definieren, der möglicherweise ein neues Werkzeug zur Manipulation der Immunantwort darstellen wird.

Dendritische Zellen werden in klinischen Studien für Immuntherapien gegen Krebs, Entzündung und Autoimmunität eingesetzt. Um ihre Kapazität für klinische Anwendungen zu steigern, gibt es eine Reihe von regulatorischen Eingriffen in die Funktion der dendritischen Zelle, aber mehr solche Möglichkeiten wären wünschenswert. Das Ziel unserer Studien war die Identifizierung von Molekülen, die sich für die funktionelle Steuerung von dendritischen Zellen eignen würden. Im Laufe dieses Projektes ist es uns gelungen, zwei Proteinmolekülen, die während der Reifung der dendritischen Zelle gebildet werden, regulatorische Funktionen nachzuweisen.Dendritische Zellen beginnen einen Reifungsprozess, nachdem sie auf Antigen gestoßen sind und erwerben dabei die Fähigkeit, die Immunität so zu gestalten, dass sie den bestmöglichen Schutz gegen dieses Antigen gewährleistet. Wir untersuchen Proteine, die dendritische Zellen während dieser Reifung produzieren und fanden CYTIP als eines dieser Proteine. In früheren Projekten konnten wir zeigen, dass CYTIP eine Rolle bei der Regulierung der Interaktion von dendritischen Zellen mit T-Zellen spielt. Nun wollten wir nach weiter Funktionen des Moleküls in humanen dendritischen Zellen und in der in vivo Situation in einem Mausmodell suchen. Unsere Bemühungen führten zur Auffindung eines zusätzlichen Interaktionspartners von CYTIP, SOCS-1. Diese Interaktion führt zum schnellen Abbau von CYTIP und beendet somit seine funktionelle Aktivität. Im Mausmodell konnten wir zeigen, dass CYTIP in dendritischen Zellen bei der Regulierung einer bestimmten Immunreaktion, jener vom verzögerten Typ, eine Rolle spielt.Weitere Arbeiten wurden einem zweiten Molekül gewidmet, das ebenfalls während der Reifung der dendritischen Zelle gebildet wird: Bam32. Dieses Protein wurde ursprünglich in B Zellen identifiziert und fungiert dort als ein Adaptormolekül bei der Signalübertragung des Antigenrezeptors. Da dendritische Zellen keine solchen Rezeptoren tragen, waren wir neugierig, was das Molekül in dendritischen Zellen macht. Hier konnten wir für das Molekül konnten eine spezifische Funktion in der Regulation der Aktivierung von zytotoxischen T Zellen nachweisen.Unsere Arbeiten führten zu einem genaueren Verständnis der Funktion der dendritischen Zelle und eröffnen daher neue Eingriffsmöglichkeiten in die Herstellung von dendritischen Zellpräparationen für klinische Anwendungen.