Viral modulation of CD1 antigen presentation
Final Report Abstract
Invariante NKT-Zellen (iNKT-Zellen) sind Lymphozyten der angeborenen Immunabwehr. Sie detektieren endogene oder von Bakterien bzw. Parasiten abstammende Lipidantigene, welche durch CD1d-Moleküle präsentiert werden. Nach Stimulation setzen sie große Mengen an Zytokinen frei. Obwohl bisher kein viraler CD1d-Ligand identifiziert wurde, gibt es Hinweise darauf, dass iNKT-Zellen auch bei der antiviralen Immunabwehr eine Rolle spielen. In diesem Projekt haben wir untersucht, ob 1) iNKT-Zellen die Produktion von Antikörpern gegen das Herpessimplex-Virus Typ 1 (HSV-1) modulieren und 2) ob endogene E3-Ligasen die CD1d- Antigenpräsentation beeinflussen. Ad 1: In iNKT-Zell-defizienten Mäusen fanden wir nach Infektion mit HSV-1 weniger virus-spezifische IgM- und IgG-Antikörper. Außerdem wurden in diesen Mäusen kein Klassen- Wechsel zu HSV-1-spezifischen IgG2a/c und IgG3 Antikörper beobachtet. Für diesen Klassen- Wechsel wird IFN-γ benötigt, welches nach gängiger Lehrmeinung von Typ1-T-Helferzellen bereitgestellt wird. Unsere Ergebnisse weisen darauf hin, dass von iNKT-Zellen produziertes IFN-γ beim Klassen-Wechsel benötigt wird. In Übereinstimmung mit diesem Befund konnten wir durch in vitro-Experimente zeigen, dass Milzzellen wesentlich weniger IFN-γ nach HSV-1-Infektion produzieren, wenn keine iNKT-Zellen vorhanden sind. Es ist auch denkbar, dass iNKT-Zellen die antivirale B-Zell-Antwort indirekt beeinflussen, indem sie dendritische Zellen zur Ausreifung bringen, welche wiederum Typ1-T-Helferzellen stimulieren. Die Frage, ob die iNKT-Zellen tatsächlich direkt mit HSV-1-spezifischen B-Zellen interagieren, um den Klassen-Wechsel einzuleiten, muss in zukünftigen Experimenten erforscht werden. Diese Frage ist auch von praktischer Relevanz, da frühere Arbeiten von anderen Untersuchern gezeigt haben, dass IgG2a/c Antikörper eine größere neutralisierende Wirkung aufweisen. Demnach könnte es bei der zukünftigen Entwicklung von Impfstoffen gegen Infektionen mit Viren - wie z.B. HSV-1 und HSV-2 - wichtig sein, die iNKT-Zellen mit einem optimalen CD1d-Liganden anzusteuern. Ad 2: Unsere Untersuchungen ergaben, dass CD1d von der E3-Ligase K5 des humanen Herpesvirus 8 und von der endogenen E3 Ubiquitin-Ligase Membrane Associated RING-CH Protein I (MARCH1) ubiquitinyliert wird. Überraschenderweise induzierte MARCH1 die lysosomale Lokalisation von CD1d Molekülen, welche dadurch verstärkt lysosomales Antigen binden und präsentieren konnten. Die MARCH1-vermittelte Polyubiquitinylierung ermöglichte CD1d auch den Zugang zu den sogenannten Multivesicular Bodies (MVBs), welche ein für die virale Morphogenese wichtiges Kompartiment darstellen. Dort könnte demnach CD1d mit einem möglichen viralen Liganden beladen werden.
