Induktion von Preproinsulin-spezifischen Foxp3+ CD4+ Treg Zellen in Mausmodellen des Typ 1 Diabetes

• Antragsteller: Professor Dr. Reinhold Schirmbeck
• Fachliche Zuordnung: Immunologie
• Förderung: Förderung von 2016 bis 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 316654766

Ein Hauptziel in der Impfstoffentwicklung gegen Typ 1 Diabetes ist die Antigen-spezifische Induktion (oder Wiederherstellung) einer peripheren Toleranz um dadurch einen T-Zell-vermittelten Diabetes zu hemmen. Wir haben neue Diabetes-Modelle in PD-L1-/- und PD-1-/- Mäusen entwickelt, um zu untersuchen wie Präproinsulin/(ppins)-exprimiert werden muss, damit autoreaktive CD8+ T-Zellen durch Plasmid-DNA Vakzinierung induziert (oder gehemmt) werden. Die Injektion von pCI/ppins-DNA induziert in PD-L1/PD-1-defizienten Mäusen innerhalb von 3-5 Wochen einen Autoimmun-Diabetes. Die diabetogenen CD8+ T-Zellen sind dabei monospezifisch für ein Epitop auf der Insulin A-Kette (Kb/A12-21). Ppins-spezifische Designerantigene, die im Zytoplasma und/oder im Kern exprimiert werden (und dadurch von der direkten Prozessierung im Endoplasmatischen Retikulum ausgeschlossen sind) induzieren keine CD8+ T-Zellen. Diese Antigene induzierten hingegen Foxp3+ CD25+ CD4+ regulatorische T-Zellen (Treg), welche einen pCI/ppins-induzierten Diabetes in PD-L1/PD-1-defizienten Mäusen hemmen. Sie verhinderten zudem die spontane Diabetesentwicklung in H-2g7+ NOD Mäusen. Der Antrag soll der Aufklärung systemischer und lokaler (im Pankreas) Mechanismen dienen, die eine CD8+ T-Zell-vermittelte Zerstörung pankreatischer beta-Zellen in induzierbaren sowie spontanen Diabetes-Modellen hemmen. Wir werden neue Vakzinierungsprotokolle etablieren, die ppins-spezifische Treg-Zellantworten induzieren und aufrechterhalten. Im Einzelnen sind wir interessiert an(i) der Charakterisierung von Treg-Zellantworten in PD-1/PD-L1-kompetenten (B6) versus PD-1/PD-L1-defizienten Tieren;(ii) der Identifizierung von I-Ab-restringierten Epitopen sowie den Bedingungen unter denen CD4+ T und/oder Treg-Zellen in vitro und/oder in vivo stimuliert werden;(iii) der Charakterisierung von Oberflächenmarkern und Zytokin-Expressionsprofilen von Vakzin-induzierten Treg Populationen in definierten Geweben.Um die generelle Anwendbarkeit von Designerantigenen zu untersuchen, werden wir analysieren ob (und mit welcher Spezifität) Vakzin-induzierte Treg Zellen einen durch pCI/ppins induzierten Diabetes in PD-1/PD-L1-defizienten B6.g7 (Kd; Db; I-Ag7) Mäusen sowie einen spontanen Diabetes in B6.g7/RIP-B7.1 tg (exprimieren das Ko-stimulator Molekül B7.1 in Beta Zellen) und NOD Mäusen hemmen. Diese Studien könnten helfen spezifische Immun-Interventionsprotokolle zu entwerfen, welche autoreaktive Immunantworten Treg-vermittelt abschwächen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen