Analysis of the mechanisms involved in functional impairment of cytotoxic T cells during chronic viral infection
Final Report Abstract
CTL Exhaustion, der fortschreitende Funktionsverlust zytotoxische T Zellen ist ein Vorgang, der in zahlreichen chronischen Virusinfektionen, zum Beispiel der Infektion mit HIV oder HCV, beobachtet wird. Wir haben in diesem Projekt die Infektion von transgenen Mausen, die keine Antikörper ausbilden können mit dem Lymphozytären Choriomeningitis Virus (LCMV) zur Untersuchung der CTL Exhaustion verwendet, da dieses Modell den schleichenden Funktionsvertust, wie er in den Infektionen des Menschen beobachtet wird, besonders gut abbildet. In Antikörper defizienten Mäusen wird LCMV initial durch eine starke CTL Antwort kontrolliert, so dass mit herkömmlicher Methodik kein Virus nachgewiesen werden kann. Das Virus kann jedoch nicht vollständig eliminiert werden, so dass nach einer Periode von 100-250 Tagen in der die CTL Antwort zunehmend an Funktionalität einbüßt, die Viruskontrolle zusammenbricht. Wir haben eine hochsensitive quantitative RT-PCR etabliert, um die Lokalisierung des Virus in der chronischen Phase zu untersuchen. Es zeigte sich, dass das Virus in der chronischen Phase nicht in einem speziellen Reservoir persistierte sondern sich, wie in der akuten Phase einer LCMV Infektion, in den meisten Organen und in Zellen des peripheren Bluts zu finden war, wenn auch in viel geringerer Viruslast. Isolation und phänotypische Charakterisierung des persistierenden Virus zu verschiedenen Zeitpunkten der chronischen Infektion zeigte, dass das Virus in der persistenten Phase weder seinen Tropismus verändert hatte, noch eine Tendenz entwickelt hatte, in wildtyp Mäusen eine chronische Infektion zu etablieren. Überaschenderweise wurde in der CTL Antwort gegen alle Isolate der Verlust einiger normalerweise immundominanter Spezifitäten beobachtet. Sequenzierung der Viralen RNA bestätigte, dass Escape-Mutationen die Ursache hierfür waren. Einige späte Isolate wiesen Escape Mutationen in bis zu vier verschiedenen Epitopen auf was mit einer Verschiebung der Antwort auf zuvor Subdominante Epitope einher ging. Dieser, aufgrund bisheriger Beobachtungen in chronischen LCMV Modellen unerwartete, rasche Virusescape bedingt, dass die funktionelle Untersuchung der CTL Antwort gegen persistierendes LCMV nur in Abhängigkeit von der Sequenz des zum jeweiligen Zeitpunkt vorherrschenden Virus vorgenommen werden kann. Hierfür haben wir ein Panel von Peptidepitopen zusammengestellte, das die CTL Antwort gegen LCMV weitestgehend abdeckt und die Sequenzierung der für diese Epitope codierenden Sequenzen etabliert. Mithilfe dieser Techniken analysieren wir den Zusammenhang von Viruslast, CTL-Exhaustion und Virusescape in der chronischen LCMV Infektion und untersuchen dabei die Beeinflussung dieser Zusammenhänge durch Eingriffe wie die Blockade inhibitorischer Signale, den Einsatz von Virostatika oder therapeutische Vakzinierung. Diese Experimente sind zum gegenwärtigen Zeitpunkt noch nicht abgeschlossen.
Publications
- 2014. Regulation of the tolerogenic function of steadystate DCs. Eur J Immunol 44:927-933
Probst, H. C., S. Muth, and H. Schild
(See online at https://doi.org/10.1002/eji.201343862)
