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Die bedingt essentielle Aminosäure Taurin ist Bestandteil nahezu aller Gewebe des menschlichen Körpers und ist eine von wenigen Aminosäuren, die der Proteinsynthese nicht beiträgt. Als wichtiger organischer Osmolyt spielt Taurin eine bedeutende Rolle bei der Regulierung des Zellvolumens sowie der Immunmodulation. Außerdem ist Taurin eine der am häufigsten in Leukozyten vorkommenden Aminosäuren. Diese Datenlage, sowie der Mangel an Literatur zu Taurin in T-Zellen, bilden den Ausgangspunkt der vorliegenden Studie, in welcher der Fragestellung nachgegangen wird, inwiefern das Fehlen von Taurin einen Einfluss auf metabolische Vorgänge in CD8+ T- Zellen hat. Ein besonderes Augenmerk wurde dabei auf Glykolyse, mitochondriale Aktivität und Autophagie gelegt. Zur Beantwortung der Fragestellung wurden ausschließlich humane Blutprodukte herangezogen, aus denen mittels magnetischer Zellseparation naive CD8+ T-Zellen isoliert wurden. Anschließend erfolgte die Deaktivierung der intrazellulären Taurinsynthese in den naiven CD8+ T-Zellen. Zur Darstellung möglicher veränderter metabolischer Vorgänge der manipulierten Zellen wurden von jedem/jeder Spender*in eine Kontrollgruppe bestehend aus unbehandelten naiven CD8+ T-Zellen, die demnach über eine intakte Taurinsynthese verfügten, mitgeführt. 72 Stunden nach der in vitro Aktivierung der Zellen folgten Färbungen mit ausgewählten Fluoreszenzfarbstoffen sowie deren durchflusszytometrische Analysen. Die Analyse der erhobenen Daten zeigt, dass CD8+ T-Zellen mit deaktivierter Taurinsynthese mehr mitochondriale reaktive Sauerstoffspezies (ROS) produzieren, als jene Zellen, die unbehandelt blieben. Dies deutet auf eine erhöhte mitochondriale Aktivität hin. The semi-essential amino acid taurine can be found in most cells and tissues throughout the human body. However, despite its frequent occurrence, taurine is not integrated into protein sequences. Since taurine functions as osmolyte, it is considered to be important for cell volume regulation and immune functions. Moreover, taurine is one of the most abundant amino acids in leukocytes. These facts, as well as little existing literature on the effects of taurine in T cells are the main reasons for the following study. The aim of this bachelor thesis is to assess the influence of deactivated taurine synthesis on cellular metabolism of CD8+ T cells. For this purpose, glycolysis, mitochondrial activation and autophagy were measured with flow cytometry. First, naïve CD8+ T cells were isolated from human blood samples, followed by deactivation of intracellular taurine synthesis. Each of the samples were then split into a study group, consisting of manipulated cells, and a control group, consisting of cells without deactivation of taurine synthesis, in order to visualize a possible difference. To measure the metabolic parameters of interest, the naïve cells were activated and then incubated with fluorescent dyes 72 hours later. The cells were then analyzed with flow cytometry. The results of this study show that a deactivation of taurine synthesis in CD8+ T cells leads to increased production of mitochondrial reactive oxygen species (ROS) which is indicative of enhanced mitochondrial activation.

Diese Arbeit zeigt, dass CXCR6+CD8+ T-Zellen innerhalb einer nicht-alkoholischen Steatohepatitis (NASH) ohne die Erkennung eines Antigens Leberschäden verursachen. Für die Pathogenität dieser Zellen ist die deutliche Herunterregulation des Transkriptionsfaktors Foxo1, die Umsetzung der kurzkettigen Fettsäure Acetat sowie die metabolische Aktivierung des purinergen Rezeptors P2XR7 entscheidend. Durch diese Mechanismen können metabolisch-aktivierte von antigen-spezifischen CD8 T-Zellen unterschieden werden und erklären wie Leberschäden während einer sterilen Entzündung zustande kommen. This study shows that CXCR6+ CD8+ T cells cause antigen-independent liver damage during non-alcoholic steatohepatitis (NASH). The pathogenicity of these cells is governed by significant downregulation of the transcription factor Foxo1, utilization of the short-chain fatty acid acetate and activation of the purinergic receptor P2XR7. These mechanisms discriminate metabolically-activated CD8+ T cells from antigen-activated CD8+ T cells and explain how these cells mediate liver damage under sterile, chronic inflammation.

Es erfolgte die Charakterisierung und der Vergleich des Proteoms sekretorischer Lysosomen aus humanen CD4+ und CD8+ T-Zellen, sowie die Untersuchung der Darstellung der Reifung zytotoxischer Granula in beiden Zelltypen. Ferner wurde auch der Proteinbesatz lysosomaler Vesikel aus leukämischen T-Zell-Linien untersucht. Characterization and comparison of the proteom of secretory lysosomes in CD4+ and CD8+ T-cells, as well as description of maturation of cytotoxic granules in both cell types. Futhermore study of lysosomal vesicles in leukemic T-cell-lines.

Infection with Epstein-Barr virus (EBV) affects most humans worldwide and persists life-long in the presence of robust virus-specific T-cell responses. In both immunocompromised and some immunocompetent people, EBV causes several cancers and lymphoproliferative diseases. EBV transforms B cells in vitro and encodes at least 44 microRNAs (miRNAs), most of which are expressed in EBV-transformed B cells, but their functions are largely unknown. Recently, we showed that EBV miRNAs inhibit CD4(+) T-cell responses to infected B cells by targeting IL-12, MHC class II, and lysosomal proteases. Here we investigated whether EBV miRNAs also counteract surveillance by CD8(+) T cells. We have found that EBV miRNAs strongly inhibit recognition and killing of infected B cells by EBV-specific CD8(+) T cells through multiple mechanisms. EBV miRNAs directly target the peptide transporter subunit TAP2 and reduce levels of the TAP1 subunit, MHC class I molecules, and EBNA1, a protein expressed in most forms of EBV latency and a target of EBV-specific CD8(+) T cells. Moreover, miRNA-mediated down-regulation of the cytokine IL-12 decreases the recognition of infected cells by EBV-specific CD8(+) T cells. Thus, EBV miRNAs use multiple, distinct pathways, allowing the virus to evade surveillance not only by CD4(+) but also by antiviral CD8(+) T cells.

Muschaweckh et al. show that antigen presentation in the skin regulates the generation of tissue-resident memory T (TRM) cells by orchestrating local competition of antiviral CD8+ T cells, revealing a mechanism to fine-tune the repertoire of regional pools of TRM cells., Tissue-resident memory CD8+ T cells (TRM) constitute a major component of the immune-surveillance system in nonlymphoid organs. Local, noncognate factors are both necessary and sufficient to support the programming of TRM cell fate in tissue-infiltrating T cells. Recent evidence suggests that TCR signals received in infected nonlymphoid tissues additionally contribute to TRM cell formation. Here, we asked how antigen-dependent pathways influence the generation of skin-resident memory T cells that arise from a polyclonal repertoire of cells induced by infection with an antigenically complex virus and recombinant vaccine vector. We found that CD8+ T cells of different specificities underwent antigen-dependent competition in the infected tissue, which shaped the composition of the local pool of TRM cells. This local cross-competition was active for T cells recognizing antigens that are coexpressed by infected cells. In contrast, TRM cell development remained largely undisturbed by the presence of potential competitors when antigens expressed in the same tissue were segregated through infection with antigenically distinct viral quasispecies. Functionally, local cross-competition might serve as a gatekeeping mechanism to regulate access to the resident memory niche and to fine-tune the local repertoire of antiviral TRM cells.

Multiple Sclerosis (MS) and its corresponding animal model Experimental Autoimmune Encephalomyelitis (EAE) are autoimmune diseases of the central nervous system (CNS). Besides CD4+ T cells specific for myelin-derived antigens CD8+ T cells additionally contribute to the pathogenesis of that disease. However, the role of CD8+ T cells during the induction phase of the disease outside the CNS has not been clarified so far. Thus the contribution of CD8+ T cells to the immunopathogenesis of EAE in the Lewis rat was investigated in this work. For that purpose active EAE was induced in normal Lewis rats and animals that were deficient for CD8+ T cells due to the application of CD8-specific monoclonal antibodies. The CD8-depleted animals showed diminished disease activity in comparison to control rats. Equally, CD8-knockout rats, characterized by the absence of functional CD8+ T cells, developed clearly reduced symptoms of the disease in comparison to wild type littermates. Reduced disease activity of the CD8-deficient animals was accompanied by reduced infiltration of T cells and macrophages into the CNS. In the draining lymph nodes activated gpMBP-specific CD4+ T cells could be detected in the absence of CD8+ T cells, but they produced less amounts of proinflammatory cytokines like interferon-gamma than CD4+ T cells of normal rats. Obviously in the active EAE, myelin-specific CD4+ T cells are not able to differentiate completely into effector cells and invade the CNS upon absence of CD8+ T cells. In contrast fully differentiated encephalitogenic CD4+ effector cells equally potently induced EAE upon transfer into either normal or CD8-deficient rats. Hence, the pathogenic potential of completely differentiated CD4+ effector cells does not depend on the presence of CD8+ T cells. With the help of a rat-IFN-gamma ELISpot interferon-gamma-producing gpMBP-specific CD8+ T cells were detected in animals immunized with gpMBP. To directly detect gpMBP-specific CD8+ T cells, RT1.Al-Ig dimeres were generated and loaded with different gpMBP-derived peptides. Indeed, CD8+ T cells specifically recognizing RT1.Al-Ig dimeres loaded with gpMBP125-133 could be detected in the draining lymph nodes of rats, immunized with gpMBP in CFA. The results of this work allow the conclusion that in the EAE of the Lewis rat interferon--producing CD8+ T cells interact with myelin-specific CD4+ T cells, thus licensing these cells to differentiate into CNS invading effector cells., Die Multiple Sklerose (MS) und ihr Tiermodell, die Experimentelle Autoimmune Enzephalomyelitis (EAE), sind Autoimmunerkrankungen des Zentralen Nervensystems (ZNS). Neben myelinspezifischen CD4+ T-Zellen tragen auch CD8+ T-Zellen zur Pathogenese dieser Erkrankungen bei. Allerdings ist die Rolle der CD8+ T-Zellen während der Induktionsphase der Erkrankung außerhalb des ZNS noch unklar. In dieser Arbeit wurde daher der Beitrag der CD8+ T-Zellen in der EAE der Lewis-Ratte näher untersucht. Dazu wurde die Krankheitsaktivität der aktiven EAE in normalen Lewis-Ratten mit Tieren verglichen, in denen die CD8+ T-Zellen durch CD8-spezifische monoklonale Antikörper depletiert wurden. Die CD8-depletierten Tiere zeigten dabei eine verminderte Krankheitsaktivität im Vergleich zu den Kontrolltieren. Ebenso entwickelten CD8 knockout Ratten, die durch die Abwesenheit funktionsfähiger CD8+ T-Zellen gekennzeichnet sind, deutlich reduzierte Krankheitssymptome im Vergleich zu wildtypischen Tieren. Die reduzierte Krankheitsaktivität in den CD8-defizienten Tieren war von einer verminderten Infiltration von T-Zellen und Makrophagen in das ZNS begleitet. Zwar konnten aktivierte gpMBP-spezifische CD4+ T-Zellen in den drainierenden Lymphknoten von CD8-depletierten Ratten detektiert werden, diese produzierten jedoch in deutlich reduziertem Umfang pro-inflammatorische Zytokine wie beispielsweise Interferon-. Offensichtlich können in der aktiven EAE myelinspezifische CD4+ T-Zellen in Abwesenheit von CD8+ T-Zellen nicht vollständig zu Effektorzellen differenzieren und infolgedessen das ZNS nicht infiltrieren. Umgekehrt konnten nach adoptivem Transfer von voll ausdifferenzierten enzephalitogenen CD4+ Effektorzellen sowohl in normalen als auch CD8-defizienten Empfängertieren gleich starke Symptome einer AT-EAE beobachtet werden. Die Entfaltung des pathogenen Potentials voll ausgereifter CD4+ Effektorzellen scheint somit nicht von der Präsenz von CD8+ T-Zellen abzuhängen. Mit Hilfe eines Ratten-IFN- ELISpots gelang erstmals die Detektion Interferon--produzierender gpMBP-spezifischer CD8+ T-Zellen in Tieren, die zuvor mit gpMBP immunisiert wurden. Zum direkten Nachweis von gpMBP-spezifischen CD8+ T-Zellen wurden RT1.Al-Ig Dimere generiert und mit verschiedenen gpMBP-Peptiden beladen. Tatsächlich konnten in den drainierenden Lymphknotenzellen von Ratten, die zuvor mit gpMBP in CFA immunisiert wurden, CD8+ T-Zellen detektiert werden, die gpMBP125-133-beladene RT1.Al-Ig Dimere erkennen. Die Ergebnisse dieser Arbeit legen insgesamt den Schluss nahe, dass bei der EAE der Lewis-Ratte Interferon--produzierende CD8+ T-Zellen in der Peripherie mit myelinspezifischen CD4+ T-Zellen interagieren und damit deren Differenzierung zu ZNS-infiltrierenden Effektorzellen ermöglichen.

CD8+ tumor-infiltrating T cells (CD8-TILs) are found in many types of tumors including human renal cell carcinoma. However, tumor rejection rarely occurs, suggesting limited functional activity in the tumor microenvironment. In this study, we document that CD8-TILs are unresponsive to CD3 stimulation, showing neither lytic activity, nor lytic granule exocytosis, nor IFN-γ production. Mechanistically, no deficits in TCR proximal signaling molecules (lymphocyte-specific protein tyrosine kinase, phospholipase Cγ) were identified. In contrast, distal TCR signaling was suppressed, as T cells of TILs showed strongly reduced steady-state phosphorylation of the MAPK ERK and were unable to increase phosphorylation of ERK and JNK as well as AKT and AKT client proteins (IκB, GSK3) after stimulation. These deficits were tumor-specific as they were not observed in CD8+ T cells infiltrating non-tumor kidney areas (CD8+ non-tumor kidney-infiltrating lymphocytes; CD8-NILs). Diacylglycerol kinase-α (DGK-α) was more highly expressed in CD8-TILs compared with that in CD8-NILs, and its inhibition improved ERK phosphorylation and lytic granule exocytosis. Cultivation of TILs in low-dose IL-2 reduced DGK-α protein levels, increased steady-state phosphorylation of ERK, improved stimulation-induced phosphorylation of ERK and AKT, and allowed more CD8-TILs to degranulate and to produce IFN-γ. Additionally, the protein level of the AKT client molecule p27kip, an inhibitory cell cycle protein, was reduced, whereas cyclin E, which promotes G1–S phase transition, was increased. These results indicate that the tumor-inflicted deficits of TILs are reversible. DGK-α inhibition and provision of IL-2 signals could be strategies to recruit the natural CD8+ T cells to the anti-tumor response and may help prevent inactivation of adoptively transferred T cells thereby improving therapeutic efficacy.

Der aktivierende Rezeptor NKG2D erkennt eine Reihe unterschiedlicher Liganden, die zumeist von gestressten Geweben und Tumoren überexprimiert werden. Bislang sind für alle Liganden gleichermaßen immunstimulatorische Effekte auf NK-Zellen und CD8+ T-Zellen beschrieben worden. Das NKG2D Rezeptor-/Liganden-System wurde deswegen als ein Sensorsystem zum Erkennen entstehender Tumoren und zur Aktivierung von Immunantworten interpretiert. In dieser Arbeit sollte die NKG2D-Liganden-Interaktion auf antigen-spezifische CD8+ T-Zellen charakterisiert werden. Dabei konnte erstmalig ein Unterschied zwischen einzelnen Liganden beschrieben werden. So führen die NKG2D-Liganden H60 und MICA im Gegensatz zu den ebenfalls untersuchten Liganden Rae1 und MULT1 zu einem stark suppressiven Effekt auf die T-Zell-Proliferation. Der von H60 und MICA ausgelöste Effekt benötigt IL-10 und wird über einen von NKG2D verschiedenen Rezeptor vermittelt. Diese Befunde könnten erklären, warum in vivo trotz hoher Expression von NKG2D-Liganden z.B. auf Tumoren gelegentlich keine effektiven Immunantworten ausgelöst werden können und stellt dabei einen Zusammenhang mit einer bestimmten Gruppe von NKG2D-Liganden her. The activating receptor NKG2D recognizes a wide range of different ligands, some of which are primarily expressed in "stressed" tissues or on tumor cells. Until now, similar stimulatory effects on natural killer and CD8+ T cells have been described for all NKG2D ligands, and the NKG2D receptor/ligand system has therefore been interpreted as a sensor system involved in tumor immune surveillance and activation of immune responses. The aim of this work was the characterization of the NKG2D receptor/ligand interactions on antigen-specific CD8+ T cells. For the first time differences between distinct ligands could be shown. The NKG2D ligands H60 and MIC class 1 chain-related protein A (MICA) in contrast to other ligands like Rae1 and MULT1 can also mediate strong suppressive effects on T cell proliferation. Responsiveness to H60- and MICA-mediated suppression requires IL-10 and involves a receptor other than NKG2D. These findings might provide explanations for the observation that strong in vivo NKG2D ligand expression, such as that on tumor cells, sometimes fails to support effective immune responses and links this observation to a distinct subgroup of NKG2D ligands.

Zytotoxische CD8+ T-Zellen spielen eine bedeutende Rolle in der Immunantwort gegen HIV-1. Trotz allem kommt es jedoch im Verlauf der Infektion bei den meisten Betroffenen zum Anstieg der Viruslast und Abfall der CD4 Zellzahl, obwohl auch in diesem fortgeschrittenen Stadium der Infektion virusspezifische CD8+ T-Zellantworten mittels INF-γ-Produktion nachgewiesen werden können. Ziel der vorliegenden Arbeit war es daher, weitere funktionelle und phänotypische Merkmale von CD8+ T-Zellen zu untersuchen, um eine mögliche Ursache für die im Verlauf der Infektion ineffizient werdende Immunantwort zu finden. Einen statistisch signifikanten Unterschied der INF-γ Produktion CD8+ T-Zellen zwischen Progressors und Controllers ließ sich mittels INF-γ Elispot bei den von uns untersuchten Patienten nicht nachweisen. Es ist also davon auszugehen, dass CD8+-T-Zellen im fortgeschrittenen, chronischen Stadium der Infektion funktionelle Lücken aufweisen, die sich nicht durch INF-basierte Untersuchungsmethoden nachweisen lassen. Anhand intrazellulärer Zytokinfärbung ließ sich unabhängig vom Schweregrad der Infektion eine erhaltene Produktion der Zytokine INFγ und TNFα, nicht hingegen eine Produktion von IL-2 nachweisen. Bei der Untersuchung HIV spezifischer CD8+ T-Zellen mit Hilfe von Tetramerfärbungen zeigte sich in Bezug auf den Aktivierungsgrad, gemessen an der CD38-Expression, ein deutlicher Unterschied zwischen Progressors und Controllers, der innerhalb der HIV-spezifischen CD8+ T-Zellen im Vergleich zur gesamten CD8+ T-Zellpopulation noch ausgeprägter zu erkennen war. Hier gab es eine signifikante positive Korrelation zur Viruslast und eine signifikante negative Korrelation zur CD4-Zellzahl der HIV-Infizierten. Anhand des Aktivierungsmarkers HLA-DR ließ sich dieser Unterschied nicht nachweisen. Im Bezug auf die Proliferationsfähigkeit, Apoptoseempfindlichkeit und lytische Funktion HIV-spezifischer Zellen konnte kein statistisch signifikanter Unterschied zwischen Progressors und Controllers ausgemacht werden. Schlüsse für die Gesamtheit der HIV-spezifischen Zellen eines HIV-Infizierten kann man natürlich nicht ziehen. Man darf nicht außer Acht lassen, dass uns lediglich eine begrenzte Anzahl von Epitopen bei den durchgeführten Untersuchungen zur Verfügung stand. Es wurde jedoch deutlich, dass es feine Unterschiede und Trends zu geben scheint, die eine gezielte weiterführende Untersuchung erfordern. Weiterhin ist auch zu bedenken, dass möglicherweise andere Faktoren, als die von uns untersuchten, für den unterschiedlichen Krankheitsverlauf verantwortlich sein können. Welche Faktoren nun tatsächlich die Ursache sind dafür, dass das menschliche Immunsystem gegen das HI-Virus in der Regel früher oder später verliert, bleibt weiterhin offen. Sehr wahrscheinlich handelt es sich hierbei um das Zusammenspiel mehrerer Mechanismen. Die gezielte Untersuchung HIV-spezifischer Zellen ist bei der weiteren Erforschung der genauen Zusammenhänge unerlässlich.

Va8.2+ CD8 T-Zellen von LEW.1F Ratten (MHC-Haplotyp f) werden während der Reifung im Thymus zehnfach überselektioniert: 14 Prozent der reifen LEW.1F CD8 T-Zellen exprimieren Va8.2; CD8 T-Zellen von MHC kongenen RT1f- Stämme sind nur zu 1-2 Prozent Va8.2+. Gleichzeitig führt die RT1f-spezifische allogene Stimulation reifer LEW (MHC Haplotyp l) CD8 T-Zellen zu einer bevorzugten Expansion von Va8.2+ T-Zellen. Dies überrascht, da die positive Selektion unreifer Thymozyten eine niedrigere Avidität zwischen T-Zelle und Antigen-präsentierender Zelle erfordern soll als Alloreaktivität. Ein bevorzugter Vb-Gebrauch wurde weder bei RT1f-spezifischer positiver Selektion noch Alloreaktion gefunden. Das Ja-Repertoire von RT1f-alloreaktiven Va8.2 TCR ist restringiert, ihre CDR3a Schleifen sind kurz, homogen und besitzen wenig N-Nukleotidinsertionen; ein hydrophob/amphiphatisches Motiv erhöht wahrscheinlich die Peptidpromiskuität. Va8.2+ LEW.1F T-Zellen besitzen ein weniger restringiertes Ja-Repertoire; ein hydrophobes Motiv der CDR3a-Schleife wurde seltener gefunden; weitere Restriktionen der CDR3a-Schleife fanden wir nicht. Nicht-alloreaktive LEW CD8 T-Zellen zeigten keine Restriktionen im Bereich Ja/CDR3a. Va8.2 vermittelt MHC-spezifische positive Selektion und Alloreaktivität. Alloreaktionen erfordern einen zusätzlichen Beitrag der CDR3a-Schleife, deren Gestaltung wahrscheinlich Kontakte mit einem hochdiversen Peptidsatz und zusätzliche MHC-Molekül-Kontakte ermöglicht. Unsere Ergebnisse sind vereinbar mit Röntgenstrukturanalysen des T-Zellrezeptor (TCR)/pMHC-Komplexes und dem "differential-avidity model" der TCR-vermittelten Antigenerkennung bei thymischer Selektion und Aktivierung reifer T-Zellen. Sie dokumentieren die Bedeutung der Erkennung polymorpher MHC-Strukturen durch keimbahnkodierte TCR-Segmente und sprechen gegen eine ausschließliche Peptidspezifität von positiver Selektion und Alloreaktivität., Va8+ CD8 T cells of LEW.1F rats (MHC haplotype f) are 10-fold overselected during positive thymic selection. Allostimulation with RT1Af leads to preferential expansion of mature Va8+ LEW (MHC haplotype l) CD8 T cells. This is surprising, since positive selection of immature thymocytes is thought to require a lower avidity between T cell and antigen presenting cell than alloreactivity of peripheral T cells. Va8+ T cell receptor (TCR) variable domains of LEW.1F CD8 T cells, LEW and RT1f-alloreactive LEW CD8 T cells were compared. All variable domains used Va8.2. No preferential expression of Vb-TCR segments was found. RT1f-alloreactive LEW T cells used a restricted Ja repertoire, and their CDR3a loops were short, homogenous in lenghth, and showed little addition of N-nucleotides; a hydrophobic/amphiphatic CDR3a motif, that was found in 40 per cent, possibly increases peptide promiscuity of the TCR. LEW.1F T cells also showed a restricted Ja usage, but to a much smaller extent; a hydrophobic CDR3a motif was found in only 22 per cent. Non-alloreactive LEW T cells showed no restrictions regarding Ja/CDR3a usage. The results demonstrate that a single TCR Va segment can promote both MHC allele-specific positive selection and alloreactivity and that the latter is more dependent on additional contributions of the CDR3a loop, possibly by promoting reactivity with a highly diverse set of MHC-bound peptides or by providing additional MHC contacts. Furthermore the findings argue against an exclusive peptide-specificity of positive thymic selection and alloreactivity.

Der MHC der Lewis.1F-Ratte (RT1f) stimuliert die präferentielle Expansion von CD8-T-Zellen, die das V-Segment 8.2 (AV8S2) der TCR-alpha-Kette verwenden. Sowohl als Folge der positiven thymischen Selektion in der Lewis.1F-Ratte (LEW.1F) wie auch bei der RT1f-Alloerkennung. Es war Ziel dieser Arbeit, das MHC Kl. I-Molekül der LEW.1F-Ratte, das diese präferentielle Expansion von AV8S2-Zellen induziert, zu klonieren sowie die Kontaktpunkte der Interaktion zwischen dem MHC-Molekül und AV8S2 zu kartieren. Über RT-PCR wurde ein MHC-I-Gen der LEW.1F-Ratte (RT1.Af) isoliert, sequenziert und zusammen mit einem anderen MHC-I-Gen aus der LEW.1F-Ratte (A2f) analysiert, das von einer Arbeitsgruppe aus Babraham (Cambridge, UK) gefunden worden war. Durch einen Nukleotidsequenz-Vergleich von Af und A2f mit bekannten Ratte-MHC-I-Genen konnte gezeigt werden, daß die Sequenzen beider charakteristisch für Ratte-MHC-I-Gene sind. Beide Moleküle wurden stabil in L-Zellen, rCD80-transfizierte P815-Zellen und T-Zellhybridomen (THO35/1) exprimiert. Die serologische Charakterisierung mit 19 RT1f-reaktiven Alloantikörpern ergab, daß sich die LEW.1F-Serologie alleine durch Af erklären läßt. In einem Zytotoxizitätstest mit LEW.1F-reaktiven zytotoxischen T-Lymphozyten, wurde Af spezifisch erkannt, A2f dagegen nicht. Serologie und Zytotoxizitätstest zeigen, daß die RT1f-spezifische Alloerkennung das Af-Molekül fokussiert, A2f unbedeutend scheint. Möglicherweise, da dieses Molekül in der LEW.1F-Ratte nur schwach exprimiert ist. Die Interaktion von Af und A2f mit AV8S2-Zellen wurde mittels einer MLR (gemischte Lymphozytenreaktion) in der Alloerkennung untersucht: Af, nicht aber A2f, stimuliert die präferentielle Expansion AV8S2-positiver CD8-T-Zellen in der Alloreaktion. Somit ist Af als das Molekül identifiziert, daß die Überselektion von AV8S2-Zellen vermutlich auch in der thymischen Repertoire-Selektion induziert. Zur Kartierung der Af/AV8S2-Interaktion wurden Hybridmoleküle aus Aa und Af gentechnisch hergestellt: Aa und Af unterscheiden sich extrazellulär nur in sieben Aminosäuren, die konzentriert auf zwei Regionen des MHC-Moleküls liegen: "Region I" (AS 62, 63, 65, 69, 70) und "Region II" (167, 169). Aa stimuliert keine präferentielle AV8S2-Zell-Expansion, daher muß die charakteristische Kombination dieser sieben Aminosäuren für die präferentielle Interaktion mit AV8S2-positiven CD8-T-Zellen ausschlaggebend sein. Durch MLRs mit Hybrid-exprimierenden Stimulatorzellen wurde gezeigt, daß beide Regionen zur präferentiellen Expansion AV8S2-exprimierender CD8-T-Zellen beitragen. Durch den Vergleich mit anderen Daten unseres Labors konnte dargelegt werden, daß die beta-Kette zur präferentiellen Interaktion von AV8S2-Zellen mit Af keinen spezifischen Beitrag leistet. Ebenso unbeteiligt ist die Komplementarität-bestimmende Region 2 (CDR2) der alpha-Kette. Die charakteristischen Sequenzen von CDR1alpha und CDR3alpha dagegen sind für die präferentielle Expansion von AV8S2-positiven CD8-T-Zellen durch Af essentiell., It was shown previously that RT1f (the MHC of the LEW.1F rat) preferentially expands AV8S2 (V-segment 8.2 of the TCR-alpha chain) expressing T-cells in positive thymic selection in the LEW.1F rat (overselection) as well as AV8S2 cells alloreactive to RT1f. As the preferential AV8S2 expansion was only detected in the CD8 T-cells, a MHC class I molecule of the LEW.1F rat was postulated to be responsible for the overselection. In this thesis the MHC I molecule of the LEW.1F rat promoting preferential expansion of AV8S2 CD8 T-cells in allorecognition was identified. To this end a MHC I molecule of the LEW.1F rat, Af, was cloned and sequenced. Together with A2f, another MHC I molecule of the LEW.1F rat, cloned and sequenced by a group from Babraham/UK, Af was expressed in various cell lines and hybridomas. The two molecules were tested for recognition by RT1f-reactive antibodies and cytotoxic T-lymphocytes. By these criteria Af was defined as a MHC class I molecule of the LEW.1F rat whereas A2f was not. The ability to overselect AV8S2 CD8 T-cells was examined by MLR (mixed lymphocyte reaction). Preferential interaction of this TCR segment with Af but not A2f has therefore been demonstrated. Thus Af is the molecule preferentially expanding AV8S2 cells. To identify the Af/AV8S2-contact points hybrids between Aa and Af were generated: Extracellularly, Aa differs from Af in only seven aminoacids, which are clustered in two different regions (region I and II). Yet Aa is not able to promote preferential expansion of AV8S2 CD8 T-cells. Therefore the specific combination of the seven aminoacids differing between the two molecules are crucial in the observed preferential AV8S2 reactivity of Af. In generating hybrids differing in these regions, equal contributions of both regions for recognition by AV8S2 RT1f-reactive CD8 T-cells could be demonstrated. By theoretical implication the Af/AV8S2 interaction points could be narrowed down further: On the side of the MHC, solely the presumably directly TCR-contacted MHC aminoacids 62, 65, 69 and 167 are likely to be involved in AV8S2-cell expansion. On TCR side, the beta-chain is not involved in specific Af interaction. Only complementarity determining regions 1 and 3 of the TCR-alpha chain are essential for preferential interaction with Af by AV8S2 positive CD8 T-cells.

Die konditionell essenzielle Aminosulfonsäure Taurin ist Bestandteil vieler Arten von Zellen und Gewebetypen. In T-Zellen macht Taurin fast die Hälfte des Zellvolumens aus. Trotz des hohen Vorkommens der proteinogenen Aminosulfonsäure, ist die Funktion in vielerlei Zellen bis zum heutigen Zeitpunkt nicht geklärt. Im Rahmen von T-Zellen wird eine Funktion als Osmoregulator vermutet. Taurin kann über zwei Synthesewege intrazellulär hergestellt werden. Der erste Weg ist über das Enzym Cystein Dioxygenase (CDO), welche die stufenweise Oxidation und Decarboxylierung des Ausgangprodukts Cystein synthetisiert. Eine weitere Möglichkeit stellt die Oxidation von Cysteamin durch die Cysteamin Dioxygenase (ADO) dar. Zusätzlich hierzu kann Taurin durch einen extrazellulären Transporter TauT aufgenommen werden. Mittels einer RT-qPCR wurde quantifiziert welcher Syntheseweg in naiven CD8+ T-Zellen bevorzugt wird. Es stellt sich heraus, dass T-Zellen die Expression des ADO-Enzyms bevorzugen. Anschließend wurde die Funktionalität von CD8+ T-Zellen nach einem durchgeführten ADO-Knockouts überprüft. Einerseits wurde die Proliferation gemessen, wobei sich zeigt, dass verschiedene Spender unterschiedlich reagieren. Die Proliferation nimmt dementsprechend durch das Fehlen von Taurin entweder ab oder zu. Dieses Verhalten spiegelt sich in den weiteren, mittels Durchflusszytometrie, durchgeführten Analysen der Oberflächenmarker CD98hc, CD25, CD71, ICOS, TIGIT und PD1 wider. Ebenfalls nimmt das intrazelluläre Granzyme B, welche essenziell für die zytotoxische Funktionalität ist, in unterschiedlichen Spendern ab oder zu. Es kann darauf geschlossen werden, dass Taurin eine wichtige Rolle in der T-Zellaktivierung und der Proliferation spielt, wobei sich die positiven oder inhibitorischen Auswirkungen auf die Funktionalität in verschiedenen Spendern unterschiedet. The conditionally essential amino sulfonic acid taurine is a component of many types of cells and tissues. In T cells, taurine accounts for almost half of the cell volume. Despite the high occurrence of the proteinogenic amino sulfonic acid, its function in many types of cells has not been clarified to this day. In the context of T cells, a function as an osmoregulator is suspected. Taurine can be produced intracellularly via two synthetic pathways. The first pathway is via the enzyme cysteine dioxygenase (CDO), which synthesizes the stepwise oxidation and decarboxylation of the starting product cysteine. The oxidation of cysteamine by cysteamine dioxygenase (ADO) represents another possibility. In addition to this, taurine can be taken up by an extracellular transporter TauT. RT-qPCR was used to quantify which synthetic pathway is preferred in naive CD8+ T cells. It turns out that T cells prefer the expression of the ADO enzyme. Subsequently, the functionality of CD8+ T cells after an ADO knockout was examined. On the one hand, proliferation was measured, showing that different donors respond differently. Accordingly, proliferation either decreases or increases in the absence of taurine. This behavior is reflected in the further analyses of the surface markers CD98hc, CD25, CD71, ICOS, TIGIT and PD1 performed by flow cytometry. Likewise, intracellular granzyme B, which is essential for cytotoxic functionality, decreases or increases in different donors. It can be concluded that taurine plays an important role in T cell activation and proliferation, although the positive or inhibitory effects on functionality differed in different donors.

Die vorliegende Arbeit beschreibt die TNF-vermittelte Signalweiterleitung in Hepatozyten, welche spezifisch in virus-infizierten Zellen Apoptose induziert. Die Induktion der Apoptose wird über eine Calcium-induzierte mitochondriale Permeabilitätstransition ausgelöst und ist unabhängig von einer Caspase 8 Aktivierung. Die Spezifität kommt durch eine Virus-vermittelte Minderung der Belastbarkeit der Mitochondrien zustande. HBV hingegen kann die TNF-vermittelte Induktion der Apoptose inhibieren. The present thesis specifies the TNF-mediated signal transduction in hepatocytes that induces apoptosis specifically in virus infected cells. Thereby the apoptosis induction is mediated by calcium leading to mitochondrial permeability transition, independent of caspase 8 activation. The specificity is mediated via increased vulnerability of mitochondria upon virus infection. Interestingly HBV can inhibit the TNF-mediated apoptosis induction.

Interferon Regulierende Faktoren (IRF) sind Transkriptionsfaktoren (TF), die vielfältige Funktionen in der Regulation der angeborenen und adaptiven Immunantwort besitzen. Im Zusammenspiel miteinander oder mit weiteren TF regulieren sie die Genexpression. Die essentielle Rolle von IRF4 für die Differenzierung in Subtypen von CD4+ und CD8+ T-Zellen ist bereits beschrieben worden. Für IRF9 ist bekannt, dass es ubiquitär in Zellen exprimiert wird. Im Interferon stimulierenden Genfaktor 3 (ISGF3) Komplex wird IRF9 als DNA-bindende Domäne in Assoziation mit den Signaltransduktoren und Aktivatoren der Transkription (STAT) 1 und 2 in Antwort auf Stimulation mit Typ I IFN aktiviert. CD8+ T-Zellen werden durch Infektionen mit intrazellulären Pathogenen aktiviert. Klassischerweise proliferieren sie daraufhin sehr stark und differenzieren sich zu zytotoxischen Effektorzellen. Nach Beseitigung der Erreger überlebt nur eine geringe Anzahl von Effektorzellen, die sich zu langlebigen Gedächtniszellen entwickeln. Bei chronischen Infektionen können aktivierte CD8+ T Zellen jedoch auch in einen Zustand der Erschöpfung übergehen. Dieser Zustand ist durch eine eingeschränkte Effektorfunktion gekennzeichnet und konventionelle CD8+ T-Gedächtniszellen werden nicht generiert. Bei Infektionen mit dem Lymphozytären Choriomeningitis Virus (LCMV) kann man zwischen chronischen Infektionen, verursacht durch LCMV Klon 13- und akuten Infektionen, hervorgerufen durch LCMV Armstrong (Arm), unterscheiden. In Antwort auf virale Infektionen bindet der ISGF3 Komplex, der durch den kanonischen Typ I IFN Signaltransduktionsweg induziert wird, an IFN-stimulierende responsive Elemente (ISRE). Dadurch wird die Expression von antiviralen Genen (ISGs) induziert. In diesem Zusammenhang konnte bereits gezeigt werden, dass sowohl Stat1-/- als auch Stat2-/- Mäuse sehr anfällig gegenüber viralen Infektionen sind. Im ersten Teil dieser Arbeit wurde die Bedeutung von IRF4 für die Funktion von CD8+ T-Zellen während einer Immunantwort gegen Listeria monocytogenes (Lm) untersucht. Irf4-/- Mäuse konnten Listerieninfektionen nur teilweise beseitigen, was u.a. auf eine defekte CD8+ Effektor T-Zellantwort zurückzuführen ist. Antigenspezifische Irf4-/- CD8+ T-Zellen proliferierten während der Infektion nur sehr schwach und waren durch einen fehlenden Effektorphänotyp und die eingeschränkte Produktion von Effektormolekülen gekennzeichnet. Mit Hilfe von adoptiven Zelltransfers wurde die zellintrinsische Bedeutung von IRF4 für CD8+ T-Zellen demonstriert. In Übereinstimmung mit Defekten in der Effektorzelldifferenzierung war die mRNA Expression der TF Prdm1, Tbx21 und Id2 in Irf4-/- Mäusen stark erniedrigt. In diesem Zusammenhang konnte gezeigt werden, dass IRF4 an ein IL-21 responsives Element bindet, das sich außerhalb des codierenden Bereichs von Prdm1 (codiert BLIMP1) befindet und für die optimale Prdm1-Expression benötigt wird. Somit trägt die Regulation der BLIMP1-Expression durch IRF4 wahrscheinlich zur Effektorzelldifferenzierung von CD8+ T-Zellen bei. Neben der Effektorzelldifferenzierung wird auch die Generierung und Funktion von langlebigen Gedächtniszellen positiv durch IRF4 beeinflusst. Im zweiten Teil wurde die Rolle von IRF9 bei der antiviralen CD8+ T-Zellantwort untersucht. Nach einer Infektion mit LCMV Arm entwickelten Irf9-/- Mäuse, im Gegensatz zu Wildtyp (WT) Mäusen, eine chronische Erkrankung, bei der die antigenspezifischen CD8+ T-Zellen sowohl den Phänotyp als auch die Funktion von erschöpften Zellen aufwiesen. Irf9-/- Mäuse entwickelten eine geringe Anzahl an LCMV-spezifischen CD8+ T-Zellen, die den Aktivierungsmarker KLRG1 stark reduziert exprimierten und nur geringe Mengen der Effektorzytokine TNFα und IFNγ produzierten. Übereinstimmend mit dieser Beobachtung exprimierten Irf9-/- CD8+ T-Zellen verstärkt die inhibitorischen Rezeptoren PD-1 und LAG-3. Des Weiteren ist IRF9 positiv in die Regulation der TBX21-Expression involviert. TBX21 fördert zum einen die terminale Differenzierung von CD8+ Effektor T-Zellen. Zum anderen verhindert TBX21 die Erschöpfung von CD8+ T-Zellen während chronischer Infektionen, indem es die PD-1-Expression direkt unterdrückt und auch die Expression von LAG-3 reguliert. Zusammenfassend konnte in dieser Arbeit zum einen gezeigt werden, dass IRF4 bei einer Listerieninfektion als zentraler TF die Generierung von funktionellen CD8+ Effektor T-Zellen ermöglicht und zum anderen, dass IRF9 als wichtiger TF die Erschöpfung von CD8+ T-Zellen während einer akuten LCMV-Infektion verhindert., The interferon regulatory factors (IRF) are transcription factors (TF) that possess a variety of functions in the regulation of innate and adaptive immunity, to regulate the gene expression in association with each other or with further TFs. IRF4 is crucial for the differentiation into distinct subsets of CD4+ and CD8+ T cells. IRF9 is ubiquitously expressed in cells. It functions as DNA binding domain in response to type I IFN in the transcriptional complex interferon-stimulated gene factor 3 (ISGF3) in association with signal transducer and activator of transcription (STAT) 1 and 2. Following infection with intracellular pathogens, CD8+ T cells become activated, proliferate rapidly und differentiate into cytotoxic T lymphocytes (CTLs). After clearance of pathogens only a limited number of effector cells survive and develop into long-lived memory cells. During chronic infections activated CD8+ T cells may become exhausted, what is characterized by impaired functions and incapability to form conventional memory CD8+ T cells. Infections with lymphocytic chorimeningitis virus (LCMV) can be distinguished into chronic infections, caused by LCMV clone 13 and acute LCMV Armstrong (Arm) infections. In response to viral infections the transcriptional complex ISGF3, induced by canonical type I IFN signaling, binds to IFN-stimulated response element (ISRE) sequences to activate classical antiviral genes (ISGs) and it is known, that both Stat1-/- and Stat2-/- mice are highly susceptible to viral infections. The first part of this thesis investigated the influence of IRF4 for CD8+ T cells during an immune response against the intracellular bacterium Listeria monocytogenes (Lm). Irf4 /- mice showed partially impaired clearance of Listeria infection, which was due to a reduced CD8+ T cell response. Antigen-specific Irf4 /- CD8+ T cells showed limited accumulation in different organs and these cells also displayed an altered effector phenotype as well as impaired effector function. Transfer experiments revealed that IRF4 functions in CD8+ T cells in a cell intrinsic manner. In line with these observed defects, Irf4-/- CD8+ T cells showed reduced levels of TF associated with effector cell differentiation, such as Prdm1, Tbx21 and Id2. Furthermore it was shown that IRF4 bound to an IL-21 responsive element downstream of Prdm1 (encoding BLIMP1) suggesting that regulation of BLIMP1 by IRF4 contributes to the generation of CD8+ effector cells. It is likely that IRF4 is also essential for memory cell generation, because Irf4-/- CD8+ T cells also showed impaired memory formation. The second part focused on the IRF9-dependency of the antiviral CD8+ T cell response. Upon infection with LCMV Arm, Irf9-/- mice developed chronic disease in contrast to WT mice. This was accompanied by an exhausted phenotype of pathogen-specific CD8+ T cells in Irf9-/- mice. As a result Irf9-/- mice developed reduced numbers of LCMV-specific CD8+ T cells with diminished expression of the activation marker KLRG1, and with impaired production of the effector cytokines TNFα and IFNγ. In accordance with these results Irf9-/- CD8+ T cells strongly upregulated the inhibitory receptors PD-1 and LAG-3. IRF9 is also involved in the positive regulation of the expression of the TF TBX21, which promotes terminal differentiation of CD8+ effector T cells and prevents exhaustion of CD8+ T cells during chronic infection by direct repression of PD-1 and regulation of LAG-3 expression. In conclusion the results of this PhD thesis identified a key role for IRF4 in the generation of functional effector CD8+ T cells, while IRF9 protects CD8+ T cells from exhaustion during acute LCMV infection.

Die Ätiologie und Pathogenese autoimmuner Lebererkrankungen sind nur unvollständig verstanden. Bei der primär sklerosierenden Cholangitis bzw. bei der autoimmunen Hepatitis sind Cholangiozyten der größeren Gallengänge und Hepatozyten die Zielzellen der Autoimmunreaktion in der Leber. Mausmodelle sind zur Analyse initialer pathophysiologischer Prozesse notwendig und tragen zum besseren Verständnis der immunologischen Vorgänge in der Leber bei. Mit Hilfe transgener Mauslinien, die das Modellantigen Ovalbumin gewebespezifisch in den Cholangiozyten (ASBT-OVA) oder in den Hepatozyten (TF-OVA) exprimieren, sowie adoptiven Transfers antigenspezifischer CD4+ und CD8+ T-Zellen wurden Untersuchungen zur Antigenpräsentation, T-Zell-Aktivierung und Toleranzinduktion in der Leber durchgeführt. Die Expression von Ovalbumin in Cholangiozyten resultierte in einer Aktivierung der CD8+ T-Zellen in der Leber und den Lymphknoten. Im Gegensatz dazu ignorierten naive CD4+ T-Zellen das Antigen und wurden nicht aktiviert. Die Expression von Ovalbumin in Hepatozyten resultierte in einer vollständigen Aktivierung der CD8+ T-Zellen zu Effektorzellen über Kreuzpräsentation durch professionelle antigenpräsentierende Zellen (APZ) in der Leber. Diese Aktivierung war transient und selbst-limitiert. Die Induktion von CD4+Foxp3+ regulatorischen T-Zellen trug entscheidend zur Limitierung der induzierten Autoimmunität und Kontrolle der Expansion von antigenspezifischen CD8+ T-Zellen bei. Naive CD4+ T-Zellen benötigten die Aktivierung durch APZ in einem anderen Organ, bevor sie in die Leber relokalisierten und wiesen keinen Effektorphänotyp auf. Beide Modelle repräsentieren nicht die chronische Eigenschaft humaner autoimmuner Lebererkrankungen, ermöglichen jedoch Untersuchungen zum besseren Verständnis der Rolle verschiedener T-Zell-Populationen in der Pathogenese autoimmuner Lebererkrankungen sowie der Antigenpräsentation und Aktivierung von T-Zellen durch hepatisches Antigen. Aetiology and pathogenesis of autoimmune liver diseases are still incompletely understood. Cholangiocytes of the larger bile ducts and hepatocytes are the target structures of autoimmune reactions in the liver in primary sclerosing cholangitis and autoimmune hepatitis, respectively. Mouse models are necessary to analyse initial pathophysiological processes and contribute to a better understanding of immunological processes in the liver. With the help of transgenic mouse strains, in which the model antigen ovalbumin is expressed specifically in the cholangiocytes (ASBT-OVA) or in hepatocytes (TF-OVA), as well as the adoptive transfer of antigen specific CD4+ and CD8+ T cells, antigen presentation, T cell activation and tolerance induction in the liver, were analyzed. Expression of ovalbumin in cholangiocytes resulted in activation of CD8+ T cells in the liver and lymph nodes. In contrary, naïve antigen specific CD4+ T cells ignored the antigen expressed by cholangiocytes and were not activated. Expression of ovalbumin in hepatocytes resulted in complete activation of CD8+ T cells to become effector cells by crosspresentation depending on professional antigen presenting cells (APCs) in the liver. This activation was transient and self-limiting. Induction of CD4+Foxp3+ regulatory T cells played a crucial role in limiting autoimmunity and controlling the expansion of antigen specific CD8+ T cells in the liver. By contrast, naïve CD4+ T cells required activation by professional APCs in a different organ before relocating to the liver and did not display an effector phenotype. Both models do not represent the chronic characteristics of human autoimmune liver diseases, but help to gain a better understanding regarding the role of specific T cell populations in the pathogenesis of autoimmune liver diseases, as well as regarding antigen presentation and activation of T cells by hepatic antigen.

Konventionelle CD8 T-Zellen im intestinalen Epithel unterscheiden sich von T-Zellen gleicher Spezifität in anderen Organen. In dieser Arbeit sollten Mechanismen identifiziert werden, welche die Migration dieser T-Zellen in intestinale Gewebe bestimmen und/oder welche die funktionelle Adaption der T-Zellen an die mukosale Umgebung beeinflussen. Hierfür wurden Mäuse mit einem rekombinanten Listeria monocytogenes Stamm (LmOVA) infiziert, OVA-spezifische CD8 T-Zellen aus der Milz und dem intestinalem Epithel isoliert, und die mRNA-Expressionsprofile dieser Zellen mittels einer Mikroarray-Analyse verglichen. Eine Gruppe von NK-Rezeptoren zeigte auf OVA-spezifischen CD8 T-Zellen aus der intestinalen Mukosa eine geringere Expression. Dieser Unterschied war nach einer oralen Infektion wesentlich stärker ausgeprägt, als nach einer intravenösen Infektion. Die Präsenz der natürlichen Darmflora hatte nur einen sehr geringen Einfluss auf diese organspezifisch unterschiedliche NK-Rezeptor-Expression. Untersuchungen in transgenen CD4dnTGFbetaRII Mäusen wiesen auf TGFbeta als ein entscheidendes Element für die niedrigere NK-Rezeptor-Expression auf T-Zellen in der Darmmukosa hin. Die zweite Fragestellung war die, ob nach einer Lm-Infektion die primäre Aktivierung naiver CD8 T-Zellen und die Re-Aktivierung von Gedächtnis-T-Zellen auch außerhalb sekundärer lymphoider Organe stattfinden kann. Hierfür wurden Mäuse mit der immunmodulatorischen Substanz FTY720 behandelt und splenektomiert. Eine FTY720-Behandlung beeinträchtigte nach iv und nach ig Infektion weder die Ausbreitung der Lm, noch die Fähigkeit der Mäuse zu einer Elimination der Bakterien. Orale Infektionen sowie höher dosierte iv Infektionen führten auch in FTY720-behandelten und zusätzlich splenektomierten Mäusen zu einer T-Zell-Akkumulation und Proliferation in nicht-lymphoiden Organen. Nach einer niedrig dosierten iv Lm-Infektion wurden dagegen in FTY720-behandelten und splenektomierten Mäusen keine OVA-spezifischen T-Zell-Antworten ausgelöst. Insbesondere die Milz schien hier für die T-Zell Aktivierung und Proliferation erforderlich zu sein. Auch für eine Sekundärantwort nach einer iv Infektion mit LmOVA waren lymphoide Gewebe für die Ausbildung einer effektiven T-Zell-Antwort essentiell. Conventional CD8 T cells in the intestinal epithelium differ from T cells with identical antigen specificity in other organs. One aim of this study was, to identify mechanisms, which determine gut-tropism of these T cells or which influence the functional adaptation of these cells to the mucosal environment. For this purpose, mice were infected with a recombinant Listeria monocytogenes strain (LmOVA). OVA-specific CD8 T cells were isolated from spleen and intestinal epithelium and the mRNA-expression profiles of these cells were compared in a microarray-analysis. One group of NK-receptors were substantially less expressed on Lm-specific CD8 T cells from the intestinal mucosa than on corresponding cells from the spleen. This difference was much more pronounced following oral infection than following iv infection. The presence of the natural gut-flora only slightly influenced the organ-specific NK-receptor expression in CD8 T cells. Experiments with transgenic CD4dnTGFbetaRII mice point to TGFbeta as a decisive factor for the low NK-receptor expression on T cells from the gut mucosa. In the second part of this study it was investigated, whether, following Lm infection, priming of naive CD8 T cells and re-activation of memory T cells could occur outside of secondary lymphoid organs. Mice were treated with the immunomodulatory drug FTY720 and splenectomized. Treatment with FTY720 did neither diminish bacterial dissemination into spleen, liver and MLN, nor impaired the ability of the mice to control the bacteria and to eradicate them from these organs. Oral infection and high dose iv infection led to T cell accumulation and proliferation in nonlymphoid organs of FTY720-treated and additionally splenectomized mice. Following low dose iv infection with LmOVA, no OVA-specific T cell responses were induced in FTY720-treated and additionally splenectomized mice. Especially the spleen seemed to be important for T cell activation and proliferation under these conditions. Also following a secondary iv infection with LmOVA, lymphoid tissues were essential for the generation of an effective T cell response.

In the present study the functional role of the vascular cell adhesion molecule (VCAM)-1 was analysed for the first time in a murine infectious disease, namely toxoplasmosis. To dissect the precise function of VCAM-1, conditional VCAMflox/flox MxCre mice were used in which the VCAM-1 gene was neonatally inactivated by IFN-alpha-induced Cre-loxP-mediated deletion. These VCAM-1 mutant mice did not express VCAM-1 on cerebral blood vessel endothelial cells and remained VCAM-1 negative after Toxoplasma gondii infection. The constitutive expression of VCAM-1 on the epithelium of the choroid plexus as well as on the ependymal cells of the ventricular wall was unaffected and expression further increased after T.gondii infection. In infected VCAMflox/flox MxCre mice resistance against T. gondii was abolished and mice died of a chronic Toxoplasma encephalitis (TE) caused by a failure to control parasites in the CNS. Unexpectedly, the recruitment of inflammatory leukocytes to the CNS was unimpaired. However, VCAMflox/flox MxCre mice showed a significantly reduced level of T.gondii-specific antibodies and a decrease in the frequency and activation state of intracerebral, T.gondii-specific T cells. Furthermore, the microglial activation was markedly reduced. Another aim of present study was to determine the functional role of CD4+ T cells in the induction of a T.gondii-specific immune response in CD4-depleted, T.gondii-resistant mice, which lack CD4+ T cells. Non-depleted wild-type (wt) mice were used as controls. Following oral infection with cysts of a beta-Galactosidase-expressing Toxoplasma strain the majority of CD4-depleted mice succumbed to a necrotizing TE within 28 days p.i., whereas control mice survived. Nevertheless, the frequency and activation state of beta-Galactosidase-specific CD8+ T cells in CD4-depleted, T.gondii-resistant mice was not impaired. Antigen-specific CD8+ T cells from the spleen and brain of CD4-depleted mice were also able to produce IFN-gamma and TNF-alpha and showed cytotoxic activity, although these functions were slightly reduced in the brain of CD4-depleted mice compared to control mice. The activation state of cerebral macrophages and microglia cells in CD4-depleted mice was similar to wt mice as determined by MHC class (cl.) II expression and TNF-alpha production. In contrast, the level of T.gondii-specific antibodies in serum was drastically reduced in CD4-depleted mice than in wt animals. Moreover, the absence of CD4+ T cells resulted in the complete loss of T.gondii-specific IgG and IgM antibodies in the liquor. Adoptive transfer of immune serum obtained form T.gondii-infected wt mice improved the resistance and the survival rate of CD4-depleted mice. The functional role of CD4+ T cells in the induction of a T. gondii-specific antibody response was also analysed in T.gondii-susceptible, CD4-depleted mice and T.gondii-susceptible, MHC cl. II-deficient mice, which lack conventional CD4+ T cells. Similar to T.gondii-resistant mice, the infection of T.gondii-susceptible mice resulted in a strong reduction of T.gondii-specific antibodies. The impaired resistance to T.gondii in MHC cl. II-deficient mice could be temporarily overcome by administration of Toxoplasma-specific immune serum. In contrast to the B cell response the induction of a CD8+ T cell response was independent of CD4+ T cells in T.gondii-susceptible mice. Although further investigation of non-conventional CD4+ T cells from MHC cl. II-deficient mice showed that these cells are capable of producing IFN-gamma in a CD1-dependent manner z non-conventional CD4+ T cells did not contribute to the protection against T. gondii. Moreover, the induction of a T. gondii-specific antibody response and CD8+ T cell response was independent of these cells. Taken together these data reveal, that VCAM-1 and CD4+ T cells are indispensable for the control of the intracellular parasite T. gondii. Whereas VCAM-1 is critical for the induction of a T.gondii-specific antibody response, a T.gondii-specific T cell response and for the appropriate activation of macrophages and microglia cells, it is not necessary for the recruitment of leukocytes to the brain. CD4+ T cells are also crucial for the induction of a T.gondii-specific antibody response. In contrast to VCAM-1, CD4+ T cells play no significant role in the induction of a T.gondii-specific CD8+ T cell response and are not necessary for the activation of macrophages and microglia cells., In der vorliegenden Arbeit wurde die Funktion des Zelladhaesionsmolekuels VCAM-1 (Vascular Cell Adhesion Molecule-1) bei der Toxoplasmose, und damit erstmals bei einer murinen Infektionskrankheit, analysiert. Dazu wurden VCAMflox/flox MxCre Maeuse verwendet, in denen das VCAM-1-Gen durch eine IFN-alpha induzierbare Cre loxP-abhaengige Deletion neonatal ausgeschaltet war. Dies fuehrte zu einer fehlenden Induktion von VCAM-1 auf den Endothelzellen zerebraler Blutgefaesse. Die konstitutive Expression von VCAM-1 auf dem Epithelzellen des Plexus choroideus und dem Ependym der Gehirnkammern war dagegen nicht betroffen. Die Resistenz gegen Toxoplasma gondii in VCAMflox/flox MxCre Maeusen war stark beeintraechtigt. So verstarben VCAM-1-defiziente Maeuse an einer chronischen Toxoplasma Enzephalitis (TE) aufgrund einer unzureichenden, zerebralen Erregerkontrolle. Entgegen der Erwartung war die Rekrutierung der Leukozyten unveraendert. Dagegen zeigten VCAMflox/flox MxCre Maeuse eine Reduktion in der Produktion T.gondii-spezifischer Antikoerper sowie in der Frequenz und im Aktivierungsstatus intrazerebraler, T.gondii-spezifischer T-Zellen. Auch die Makrophagen- und Mikrogliaaktivierung war deutlich verringert. In dieser Arbeit wurde ausserdem die Rolle der CD4+ T-Zellen bei der Induktion einer T.gondii-spezifischen Immunantwort in CD4-depletierten, T.gondii-resistenten Maeusen, die keine CD4+ T-Zellen besitzen, untersucht. Als Vergleich dienten nicht-depletierte Kontrolltiere. Wurden CD4-depletierte Maeuse mit beta-Galaktosidase-exprimierenden Toxoplasmen infiziert, entwickelten sie eine nekrotisierende TE und verstarben bis zum Tag 28 nach Infektion, waehrend nicht-depletierte Tiere ueberlebten. Die Frequenz und der Aktivierungsstatus beta-Galaktosidase-spezifischer CD8+ T-Zellen war in CD4-depletierten, T.gondii-resistenten Maeusen nicht beeintraechtigt. Antigen-spezifische CD8+ T-Zellen der Milz und des Gehirns aus CD4-depletierten Tieren produzierten ausserdem IFN-gamma und TNF-alpha und waren zytotoxisch aktiv. Diese Funktionen der CD8+ T-Zellen waren in depletierten Maeusen im Gehirn jedoch geringfuegig reduziert. Die Aktivierung zerebraler Makrophagen und Mikroglia, die durch die MHC Kl. II-Expression und TNF-alpha Produktion ermittelt wurde, war in CD4-depletierten Maeusen nicht vermindert. Dagegen war die Produktion T.gondii-spezifischer Antikoerper im Serum CD4-depletierter Maeuse im Vergleich zur Kontrollgruppe stark reduziert. Im Liquor fuehrte die CD4-Depletion zum voelligen Verlust T.gondii-spezifischer IgG und IgM Antikoerper. Die Behandlung mit T.gondii-antikoerperhaltigem Immunserum konnte die Resistenz CD4-depletierter Maeuse gegen T.gondii verbessern und die Ueberlebensrate deutlich erhoehen. Die funktionelle Bedeutung von CD4+ T-Zellen fuer die Induktion einer T.gondii-spezifischen Antikoerperantwort wurde auch in T.gondii-suszeptiblen, MHC Kl. II-defizienten Maeusen, denen konventionelle CD4+ T-Zellen fehlen, sowie in T.gondii-suszeptiblen, CD4-depletierten Maeusen nachgewiesen. Aehnlich wie in T.gondii-resistenten Maeusen, wiesen infizierte T.gondii-suszeptible Maeuse eine erheblich Reduktion der T.gondii-spezifischen Antikoerper auf. Durch die Behandlung mit T.gondii-spezifischen Antikoerpern von MHC Kl. II-defizienten Maeusen konnte die eingeschraenkte Resistenz temporaer ueberwunden werden. Im Gegensatz zur B-Zellantwort war die Induktion einer CD8+ T-Zellantwort in T.gondii-suszeptiblen Maeusen von CD4+ T-Zellen unabhaengig. Die Untersuchung von nicht-konventionellen, T.gondii-spezifischen CD4+ T-Zellen aus MHC Kl. II-defizienten Maeusen ergab, dass diese trotz der CD1-abhaengigen IFN-gamma Produktion, nicht zum Schutz gegen T.gondii beitragen. Ausserdem war sowohl die Induktion einer T.gondii-spezifischen Antikoerperantwort als auch die Induktion einer T.gondii-spezifischen CD8+ T-Zellantwort von nicht-konventionellen CD4+ T-Zellen unabhaengig. In der vorliegenden Arbeit konnte nachgewiesen werden, dass VCAM-1 und CD4+ T-Zellen fuer die Kontrolle des intrazellulaeren Parasiten T.gondii von entscheidender Bedeutung sind. Waehrend VCAM-1 sowohl fuer die Induktion einer T.gondii-spezifischen Antikoerperantwort als auch fuer eine effektive T-Zellantwort und Makrophagen/Mikrogliaaktivierung verantwortlich ist, koennen andere Zelladhaesionsmolekuele die VCAM-1-abhaengige Rekrutierung ueber die zerebralen Blutgefaesse effektiv kompensieren. Auch die Funktion von CD4+ T-Zellen besteht darin eine T.gondii-spezifische Antikoerperantwort zu induzieren. Im Gegensatz zu VCAM-1 sind CD4+ T-Zellen an der Induktion einer T.gondii-spezifischen CD8+ T-Zellantwort nur unwesentlich beteiligt und spielen keine Rolle bei der Makrophagen- und Mikrogliaaktivierung.

Interferon Regulierende Faktoren (IRF) sind Transkriptionsfaktoren (TF), die vielfältige Funktionen in der Regulation der angeborenen und adaptiven Immunantwort besitzen. Im Zusammenspiel miteinander oder mit weiteren TF regulieren sie die Genexpression. Die essentielle Rolle von IRF4 für die Differenzierung in Subtypen von CD4+ und CD8+ T-Zellen ist bereits beschrieben worden. Für IRF9 ist bekannt, dass es ubiquitär in Zellen exprimiert wird. Im Interferon stimulierenden Genfaktor 3 (ISGF3) Komplex wird IRF9 als DNA-bindende Domäne in Assoziation mit den Signaltransduktoren und Aktivatoren der Transkription (STAT) 1 und 2 in Antwort auf Stimulation mit Typ I IFN aktiviert. CD8+ T-Zellen werden durch Infektionen mit intrazellulären Pathogenen aktiviert. Klassischerweise proliferieren sie daraufhin sehr stark und differenzieren sich zu zytotoxischen Effektorzellen. Nach Beseitigung der Erreger überlebt nur eine geringe Anzahl von Effektorzellen, die sich zu langlebigen Gedächtniszellen entwickeln. Bei chronischen Infektionen können aktivierte CD8+ T Zellen jedoch auch in einen Zustand der Erschöpfung übergehen. Dieser Zustand ist durch eine eingeschränkte Effektorfunktion gekennzeichnet und konventionelle CD8+ T-Gedächtniszellen werden nicht generiert. Bei Infektionen mit dem Lymphozytären Choriomeningitis Virus (LCMV) kann man zwischen chronischen Infektionen, verursacht durch LCMV Klon 13- und akuten Infektionen, hervorgerufen durch LCMV Armstrong (Arm), unterscheiden. In Antwort auf virale Infektionen bindet der ISGF3 Komplex, der durch den kanonischen Typ I IFN Signaltransduktionsweg induziert wird, an IFN-stimulierende responsive Elemente (ISRE). Dadurch wird die Expression von antiviralen Genen (ISGs) induziert. In diesem Zusammenhang konnte bereits gezeigt werden, dass sowohl Stat1-/- als auch Stat2-/- Mäuse sehr anfällig gegenüber viralen Infektionen sind. Im ersten Teil dieser Arbeit wurde die Bedeutung von IRF4 für die Funktion von CD8+ T-Zellen während einer Immunantwort gegen Listeria monocytogenes (Lm) untersucht. Irf4-/- Mäuse konnten Listerieninfektionen nur teilweise beseitigen, was u.a. auf eine defekte CD8+ Effektor T-Zellantwort zurückzuführen ist. Antigenspezifische Irf4-/- CD8+ T-Zellen proliferierten während der Infektion nur sehr schwach und waren durch einen fehlenden Effektorphänotyp und die eingeschränkte Produktion von Effektormolekülen gekennzeichnet. Mit Hilfe von adoptiven Zelltransfers wurde die zellintrinsische Bedeutung von IRF4 für CD8+ T-Zellen demonstriert. In Übereinstimmung mit Defekten in der Effektorzelldifferenzierung war die mRNA Expression der TF Prdm1, Tbx21 und Id2 in Irf4-/- Mäusen stark erniedrigt. In diesem Zusammenhang konnte gezeigt werden, dass IRF4 an ein IL-21 responsives Element bindet, das sich außerhalb des codierenden Bereichs von Prdm1 (codiert BLIMP1) befindet und für die optimale Prdm1-Expression benötigt wird. Somit trägt die Regulation der BLIMP1-Expression durch IRF4 wahrscheinlich zur Effektorzelldifferenzierung von CD8+ T-Zellen bei. Neben der Effektorzelldifferenzierung wird auch die Generierung und Funktion von langlebigen Gedächtniszellen positiv durch IRF4 beeinflusst. Im zweiten Teil wurde die Rolle von IRF9 bei der antiviralen CD8+ T-Zellantwort untersucht. Nach einer Infektion mit LCMV Arm entwickelten Irf9-/- Mäuse, im Gegensatz zu Wildtyp (WT) Mäusen, eine chronische Erkrankung, bei der die antigenspezifischen CD8+ T-Zellen sowohl den Phänotyp als auch die Funktion von erschöpften Zellen aufwiesen. Irf9-/- Mäuse entwickelten eine geringe Anzahl an LCMV-spezifischen CD8+ T-Zellen, die den Aktivierungsmarker KLRG1 stark reduziert exprimierten und nur geringe Mengen der Effektorzytokine TNFα und IFNγ produzierten. Übereinstimmend mit dieser Beobachtung exprimierten Irf9-/- CD8+ T-Zellen verstärkt die inhibitorischen Rezeptoren PD-1 und LAG-3. Des Weiteren ist IRF9 positiv in die Regulation der TBX21-Expression involviert. TBX21 fördert zum einen die terminale Differenzierung von CD8+ Effektor T-Zellen. Zum anderen verhindert TBX21 die Erschöpfung von CD8+ T-Zellen während chronischer Infektionen, indem es die PD-1-Expression direkt unterdrückt und auch die Expression von LAG-3 reguliert. Zusammenfassend konnte in dieser Arbeit zum einen gezeigt werden, dass IRF4 bei einer Listerieninfektion als zentraler TF die Generierung von funktionellen CD8+ Effektor T-Zellen ermöglicht und zum anderen, dass IRF9 als wichtiger TF die Erschöpfung von CD8+ T-Zellen während einer akuten LCMV-Infektion verhindert.

Die intrinsische Aktivität einiger Viren das Immunsystem zu aktivieren, wird sich für derzeitige Strategien einer Immuntherapie zu Nutze gemacht. Das tumorassoziierte Antigen Her-2/neu ist als Autoantigen und aufgrund seiner Bedeutung für verschiedene maligne Entitäten von besonderem Interesse. In dieser Arbeit wurden mit dem Vektorkonstrukt MVA-Her-2/neu professionelle antigenpräsentierende Zellen – dendritische Zellen – infiziert und die Her-2/neu Expression sowie das Verhalten verschiedener Oberflächenmarker analysiert. Mit den gewonnenen Erkenntnissen wurden Her-2/neu spezifische CD8 + T-Zellen generiert, welche Tumorzellen HLA-A2 und HLA-B35 restringiert spezifisch erkannten und lysierten. The intrinsic activity of several viruses to activate the immune system, is a current strategy of immunotherapy. The tumor associated antigen her-2/neu is as an autoantigen and for it's importance for a number of malignancies of special interest. In this work, the vectorconstruct MVA-her-2/neu was used to infect professional antigen presenting cells - dendritic cells - which were subsequently analysed for her-/neu expression and a series of other surface molecules. The obtained results were used to generate her-2/neu specific CD8+ T-cells which specifically lysed her-2/neu expressing tumor cell lines restricted to HLA-A2 or HLA-B35.

Der Einsatz funktionaler antigenspezifischer T-Zellen für eine Immuntherapie von Krebspatienten oder Infektionen bei immunsupprimierten Patienten erfordert molekular definierte Antigene. Teil dieser Arbeit war die in vitro Generierung und Charakterisierung spezifischer T-Zellen gegen die Nierenzellkarzinom-assoziierten Antigene SPAG4 und VEGF. Aus dem Protein SPAG4 konnte bislang kein natürlicher MHC-Ligand identifiziert werden, obwohl es in Nierenzellkarzinom überexprimiert wird. Vorhergesagte HLA-Liganden sollten als T-Zell-Epitope verifiziert werden. Die identifizierten Epitope LLFQGLSVL (HLA-A*0201), GLLYLVSPL (HLA-A*0201) und GPSCGEPAL (HLA-B*0702) konnten keine CD8+ T-Zellspezifitäten, die in der Lage waren SPAG4-exprimierende Zellen zu lysieren, erzeugen. Dies zeigt, dass diese vorhergesagten T-Zell-Epitope keine natürlichen MHC-Liganden sind. Im Gegensatz dazu wurde das Peptid SRFGGAVVR durch massenspektrometrische Verfahren als natürlicher MHC-Ligand aus dem VEGF-Protein identifiziert. In vitro generierte SRFGGAVVR-spezifische CTLs produzierten IFN gamma und lysierten effektiv VEGF-exprimierende Zellen. Diese funktionellen und lytischen Analysen bestätigen das VEGF-T-Zell-Epitop als Kandidaten für einen immuntherapeutischen Ansatz. Nach dem Ansatz der Reversen Immunologie wurden auch MHC-II-Liganden von Aspergillus fumigatus vorhergesagt. Sechs Peptide konnten als T-Zell-Epitope verifiziert werden und wurden funktional charakterisiert. Alle sechs immunogenen T-Zell-Epitope generieren in vitro spezifische CD4+ T-Zellen, die das Zytokinsekretionsmuster von TH1-Zellen aufweisen. Einige TH1-Zellen sezernieren IFN gamma, TNF alpha, IL-2 und sind für den Aktivierungsmarker CD154 positiv. Dies macht die identifizierten T-Zell-Epitope für eine Immuntherapie interessant, denn um eine effiziente Immunreaktion in vivo nach adoptiven Transfer auszulösen sind multifunktionelle TH1-Zellen essentiell. The identification of antigens and the generation of functional antigen specific cells is essential for an immunotherapeutic treatment of cancer patients or infections especially in immunocompromised patients. The antigens SPAG4 and VEGF are both associated with renal cell carcinoma (RCC). Therefore, one aim of this study was the in vitro generation and characterization of SPAG4- and VEGF-specific T cells. So far, no SPAG4-derived peptides have been identified as natural MHC ligands, although SPAG4 is overexpressed in RCC. Accordingly, predicted HLA ligands should be verified as T cell epitopes. The peptides LLFQGLSVL (HLA-A*0201), GLLYLVSPL (HLA-A*0201) and GPSCGEPAL (HLA-B*0702) identified as T cell epitopes could not generate CD8+ T cell specifities capable of killing SPAG4-expressing cell lines. This indicates that these predicted T cell epitopes are no natural ligands. Contrary to this, the peptide SRFGGAVVR deriving from the VEGF protein was identified as natural ligand through mass spectrometry. In vitro generated SRFGGAVVR-specific T cells produced IFN gamma and killed efficiently VEGF-expressing cell lines. These findings confirm SRFGGAVVR as candidate epitope for immunotherapeutic approaches. According to the reverse immunology approach, MHC class II ligands from Aspergillus fumigatus were predicted. Six peptides could be identified as T cell epitopes and were further functionally characterized. Each of these six T cell epitopes generated in vitro specific T cells showing the cytokine secretion pattern of TH1 cells. A couple of these TH1 cells secreted IFN gamma, TNF alpha, IL-2, were positive for the activation marker CD154 and consequently considered as multicytokine responders. Such multifunctional cells are required for an efficient in vivo immune response after adoptive transfer. Thus, the identified T cell epitopes are promising canditates for an immunotherapy approach.

Gp96 bindet nicht nur Peptide, sondern kann auch spezifisch mit bestimmten Oberflächenrezeptoren auf APCs, z.B. CD91, interagieren und so den effizienten Transport der gebundenen Peptide in den MHC-I Prozessierungsweg ermöglichen. Dies führt zu einer rezeptorvermittelten Endozytose von Gp96-Peptid Komplexen mit anschließender Kreuzpräsentation der Peptide auf MHC Klasse I-Moleküle und Aktivierung von zytotoxischen T-Lymphozyten. Außerdem aktiviert Gp96 gleichzeitig APCs wie DCs in vitro und in vivo, was zu einer Hochregulation der kostimulatorischen Aktivität und der Freisetzung von pro-inflammatorischen Zytokinen sowie auch NO führt. Erst kürzlich wurde gezeigt, dass diese Reifung von DCs TLR2- und TLR4-abhängig ist. Zudem fungiert GP96 als lokales Gefahrensignal als Antwort auf zellulären Stress. Es wird freigesetzt duch Nekrose z.B. im Rahmen von Virusinfektionen, nicht aber durch Apoptose. Nekrotische Lysate von primären Tumorzellen konnten DCs aktivieren, waren angereichert an HSPs, und die Menge an HSPs korrelierte mit der Fähigkeit, DCs zu aktivieren. Zugleich können Thrombozyten Gp96 binden, was eine Neutralisation ihrer Fähigkeit zur DC-Reifung zur Folge hat, ein möglicher Mechanismus, die Aktivität von Gp96 auf das lokale Gewebe zu beschränken. Ausgangspunkt dieser Arbeit war die Beobachtung im Rahmen von in vitro Proliferationsassays mit allogenen T-Zellen, dass DCs durch Gp96 aktiviert eine verstärkte CD8 T-Zell Immunantwort auslösen konnten. Bei der genaueren Untersuchung dieses Phänomens konnte in dieser Arbeit dargestellt werden, dass sowohl aus Monozyten hergestellte humane DCs als auch BMDCs nach einer Aktivierung durch Gp96 eine Präferenz für die Aktivierung von CD8+ zytotoxischen T-Zellen in vitro wie in vivo aufweisen. Im Gegensatz dazu führt eine LPS-Aktivierung bevorzugt zu einer CD4 T-Zell vermittelten Immunantwort. Im Falle der humanen DCs korrelierte diese Beobachtung mit der Expression von MICA/B-Molekülen auf der Oberfläche von der mit Gp96 oder LPS stimulierten DCs. Zusammenfassend wurde also in dieser Arbeit gezeigt, dass HSPs wie Gp96, aber auch Endotoxine - so z.B. LPS - geeignet sind, spezifisch die adaptive Immunantwort zu induzieren wie auch das Ergebnis zu beeinflussen. Signale in Zusammenhang mit extrazellulären Pathogenen wie LPS führen zu einer CD4 T-Zell abhängigen Antikörper-Immunantwort, während Signale, die mit intrazellulären Pathogenen assoziiert sind, so z.B. Gp96, eine CD8 T-Zell Antwort bevorzugen. Es werden also immer die Immunmechanismen bemüht, die gerade am geeignetsten sind, um das jeweilige Pathogen zu eliminieren. Heat shock proteins (HSPs) are able to induce protective immune responses against pathogens and tumors after injection into immunocompetent hosts. Crucial for the establishment of immunoprotection is the activation of components of the adaptive immune system, including cytotoxic T lymphocytes (CTLs) specific for pathogen- or tumor-derived peptides. HSPs acquire these peptides during intracellular protein degradation and when released during necrotic cell death, facilitate their uptake and MHC-restricted representation by professional antigen-presenting cells (APCs). In addition, the interaction of HSPs with APCs, including the ER-resident chaperone Gp96, induces the maturation of these cells by Toll-like receptor (TLR)-mediated signalling events. This work provide evidence that in contrast to LPS-mediated DC maturation, the interaction of Gp96 with dendritic cells (DCs) leads to the preferential expansion of antigen-specific CD8-positive T cells in vitro and in vivo. This CD8 preference induced by mouse and human DCs did not correlate with enhanced levels of IL-12 secretion. However, for human DCs I observed the induction of MHC class I-related chain A and B (MICA/B) expression exclusively by Gp96- but not by LPS-mediated DC maturation. Thus, despite the fact that both, LPS and Gp96 activate DCs in a TLR4-dependent manner, the experiments clearly demonstrate qualitative differences in the outcome of this maturation process which preferentially favours the expansion of CD8-positive T cells.