@phdthesis{Paletta2015,
  author    = {Paletta, Daniel Sylvester},
  title     = {Die Variabilit{\"a}t des Ratten iNKT TCR},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-114521},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2015},
  abstract  = {Typ 1 NKT Zellen oder iNKT Zellen (invariante Nat{\"u}rliche Killer T Zellen) stellen eine Subpopulation der abT Zellen dar, die sich durch mehrere charakteristische Eigenschaften aus- zeichnet. Ihr Hauptmerkmal ist die Expression eines semi-invarianten T Zellrezeptors (TCR), der die Bindung von CD1d:Glycolipid Komplexen erm{\"o}glicht, wohingegen ‚klassische' T Zellen an Komplexe aus MHC (Haupthistokompatibilit{\"a}tskomplex) Molek{\"u}len und Peptiden binden. Die w{\"a}hrend der Reifung im Thymus durch Transkriptionsfaktoren festgelegte Voraktivierung der iNKT Zellen erm{\"o}glicht das unmittelbare Freisetzen von Cytokinen bei Antigenkontakt, wodurch iNKT Zellen die adaptive Immunantwort stark beeinflussen k{\"o}nnen: Sie tragen sowohl zur Regulation von Autoimmunerkrankungen als auch der Bek{\"a}mpfung von Krebs und Infektionen bei. Der iNKT TCR setzt sich aus einer invarianten a-Kette (AV14/AJ18 in der Maus bzw. AV24/AJ18 im Menschen) und einer charakteristischen Auswahl an b-Ketten (vorwiegend BV8S2, BV7 und BV2 in der Maus und BV11 im Menschen) zusammen. Das Cerebrosid a-Galactosylceramid (aGC, KRN7000) stellt eines der potentesten Antigene f{\"u}r iNKT Zellen dar. Die Pr{\"a}sentation dieser Antigenklasse erfolgt durch CD1d Molek{\"u}le, die, abgesehen von tiefen hydrophoben Bindungstaschen, strukturell MHC I Molek{\"u}len {\"a}hneln, jedoch nicht polymorph sind und außerhalb des MHC Locus codiert sind. Die, zwischen Maus und Mensch hochkon- servierte, Interaktion von iNKT TCR und CD1d:aGC Komplex zeichnet sich bei potenten Antigenen durch die eingeschr{\"a}nkte Nutzung der Antigenspezifit{\"a}t bestimmenden Regionen aus: CDR1a, CDR3a und CDR2b. Die den CDR3b definierende V-D-J Umlagerung der b-Kette stellt im iNKT TCR den Bereich der h{\"o}chsten Variabilit{\"a}t dar, beeinflusst jedoch nur die Bindung schw{\"a}cherer Antigene. Nat{\"u}rlich auftretende Variabilit{\"a}t innerhalb der a-Kette kann durch Abweichungen von der kanonischen V-J Umlagerung am Beginn des CDR3a entstehen und beeinflusst ebenfalls die Bindung des iNKT TCR. Die iNKT Zellpopulation in F344 Ratten {\"a}hnelt in Frequenz und Korezepotorexpression derjenigen des Menschen. Ratten besitzen ein CD1D Gen, welches hoch homolog zu denen der Maus ist und zwei dem BV8S2 Gensegment der Maus homologe BV Segmente (BV8S2 und BV8S4), die in F344 Ratten beide funktionell sind. Eine Besonderheit der Ratte ist jedoch das Auftreten einer AV14 Multigenfamilie von bis zu zehn Gensegmenten. Diese unterscheiden sich neben dem HV4 vor allem in ihren CDR2 Sequenzen und werden anhand dieser Unterschiede in zwei Gruppen (Typ 1 und 2) eingeteilt. Zus{\"a}tzlich wurde in der iNKT Zellpopulation eine hohe Frequenz an nat{\"u}rlich auftretenden A93G Substitutionen in der TCR↵ Kette beschrieben und es wurde gezeigt, dass, im Gegensatz zur Kreuzreaktivit{\"a}t zwischen iNKT TCR und CD1d von Maus und Mensch, iNKT Zellen der Ratte nicht an Maus CD1d binden. Die Besonderheiten des Ratten iNKT TCR und deren Auswirkungen auf die TCR Expression und Ligandenbindung der Ratten iNKT Zellpopulation wurden in der vorliegenden Arbeit untersucht. Durch in dieser Arbeit durchgef{\"u}hrte in vitro Mutagenesestudien konnten Position 68 in der vierten Hypervariablen Schleife (HV4↵) und Position 93 zu Be- ginn des CDR3↵ als entscheidende Modulatoren der CD1d Bindung im iNKT TCR von Ratte und Maus identifiziert werden, wobei auch speziesspezifische Unterschiede aufgedeckt werden konnten. Die Spezieskreuzreaktivit{\"a}t des Ratten iNKT TCR selbst hing stark von einer A93G Substitution im TCRa ab. Bei Untersuchungen der b-Kette zeigte sich, dass sowohl BV Segmente als auch CDR3b Region die Ligandenbindung in differenziellem Zusammenspiel beeinflussen, was bei Paarung mit unterschiedlichen AV14 Segmenten verschieden ausgepr{\"a}gt sein konnte. Weiterhin wurden humane CD1d Dimere generiert und zum ersten Mal die Bindung von Ratten CD1d an humane iNKT TCR gezeigt. Weiterhin wurde in dieser Arbeit das TCR Repertoire von iNKT Zellen der F344 Ratte und deren CD1d Bindungseigenschaften charakterisiert. Hierzu wurde die bereits etablierte Methode der in vitro Expansion von iNKT Zellen aus der Rattenmilz weiterentwickelt, was die Langzeitkultur und -expansion der sortierten iNKT Zellpopulation erm{\"o}glichte. Bei Untersuchung der TCR Expression konnte gezeigt werden, dass die Auswahl der im Ratten iNKT TCR genutzten BV Gensegmente {\"a}hnlich limitiert ist wie in der Maus. Neben der dominanten Nutzung der BV8S4 und BV8S2 Gensegmente wurden haupts{\"a}chlich BV8S1, BV14 und BV7 gefunden. Bei Untersuchungen der CD1d Dimerbindung der iNKT Zellpopulation konnte der Einfluss der na- t{\"u}rlich auftretenden A93G Substitution in der iNKT TCRa Kette best{\"a}tigt werden. Außerdem zeigte sich hier ebenfalls der Einfluss des BV Gensegments auf die Ligandenbindung, wobei BV8S4 negative Zellen im Vergleich zu BV8S4 positiven Zellen eine st{\"a}rkere Ratten CD1d Dimerbindung zeigten.},
  subject      = {T-Lymphozyt},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Clemen2010,
  author    = {Clemen, Holger},
  title     = {Analyse der Expression und m{\"o}glicher signalinduzierender Eigenschaften des CD1d-Molek{\"u}ls der Ratte},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-65242},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2010},
  abstract  = {Wie MHC Klasse I und II-Molek{\"u}le pr{\"a}sentieren CD1d-Molek{\"u}le dem TCR Antigene, allerdings Lipide und Glykolipide und nicht Proteinfragmente. Die Entdeckung der massiven TH1- und TH2-Zytokinproduktion von Typ I-NKT-Zellen nach CD1d-vermittelter Erkennung von α-Galactosylceramid, einem aus dem Meeresschwamm gewonnenen Glykosphingolipid, weckte großes Interesse an ihrem immunregulatorischen Potential und ihrem m{\"o}glichen Nutzen f{\"u}r neue Immun- und Tumortherapien. Um die Funktion und die Bedeutung von CD1d besser zu verstehen, wurden in dieser Arbeit die Expressionslevel der lymphatischen Gewebe der Ratte und der Maus untersucht. Hierf{\"u}r wurden die neu generierten monoklonalen Antik{\"o}rper 232 und 58/4 verwendet, die die CD1d-Molek{\"u}le von Ratte und Maus binden und so den direkten Vergleich beider Spezies erm{\"o}glichen. Sowohl die isolierten Zellen des Thymus und der Milz als auch des Lymphknotens waren in der LEW- und F344-Ratte sowie in der BALB/c-Maus schwach bis stark CD1d positiv. In der LEW-Ratte und in der F344-Ratte wiesen jeweils ca. 18\% der Milzzellen eine vergleichsweise erh{\"o}hte CD1d-Expression auf. Dabei handelte es sich in erster Linie um Marginalzonen-B-Zellen. Bestimmte Subpopulationen der Dendritischen Zellen und vermutlich Makrophagen stellten die restlichen CD1d stark positiven Populationen dar. Nur ca. 2\% der isolierten Zellen der Lymphknoten der LEW-Ratte waren stark CD1d positiv, wohingegen der LEW-Thymus gem{\"a}ß dem noch geringeren Anteil an APC kaum Zellen mit erh{\"o}hter CD1d-Expression enthielt. In der BALB/c-Maus war der Anteil CD1d stark positiver Milzzellen mit 4\% deutlich geringer als in der LEW- oder F344-Milz. Abgesehen von MZ-B-Zellen konnten in der Maus kaum Populationen mit starker CD1d-Expression in den verschiedenen F{\"a}rbungen festgestellt werden. Demnach stellt CD1d sowohl in der Ratte als auch in der Maus einen guten Marker f{\"u}r MZ-B-Zellen dar. Demgegen{\"u}ber zeigten vereinzelt kleine Populationen der Milz, des Lymphknotens und des Thymus beider Spezies eine verminderte oder gar keine CD1d-Expression. Zur Analyse m{\"o}glicher signalinduzierender Eigenschaften der verschiedenen Anti- CD1d-Antik{\"o}rper wurden ihre Effekte auf rCD1d+ Transduktanten und prim{\"a}re Zellen untersucht. 58/4 konnte im Gegensatz zu 232 spezifisch {\"u}ber Bindung an Ratten- CD1d Zelltod und Aggregatbildung in Tumor-B-Zellen des Menschen und der Maus, aber nicht in Tumor-T-Zellen, induzieren. Der zytoplasmatische Schwanz der CD1d-Molek{\"u}le scheint an der Aggregatbildung beteiligt zu sein. Die Bindung von 58/4 oder 232 f{\"u}hrte in {\"u}berlebenden rCD1d+ Raji-Zellen zu einer {\"a}hnlich starken Internalisierung der CD1d-Molek{\"u}le. W{\"a}hrend nach 5-st{\"u}ndiger Inkubation mit 232 und erneuter CD1d-F{\"a}rbung wieder die vorherige CD1d- Expression festgestellt wurde, konnte nach Inkubation mit 58/4 eine bleibende Herunterregulierung beobachtet werden. Folglich bewirkte 58/4 ein anderes bzw. st{\"a}rkeres Signal in den Zellen als 232. Diese Beobachtungen st{\"u}tzen die Signaltransduktion als m{\"o}gliche weitere Funktion der CD1d-Molek{\"u}le neben der Antigenpr{\"a}sentation und definieren die monoklonalen Antik{\"o}rper 232 und 58/4 als n{\"u}tzliche Werkzeuge f{\"u}r weitere Studien zur Analyse der molekularen Mechanismen der CD1d-vermittelten Signaltransduktion. Das Verst{\"a}ndnis solcher Mechanismen bildet wiederum die Grundlage f{\"u}r die Entwicklung neuer Therapien z. B. zur Eliminierung CD1d exprimierender Tumore.},
  subject      = {Zelltod},
  language  = {de}
}