Ex vivo und in vivo Modulation von Makrophagen und T-Zellen als therapeutisches Prinzip der aGvHD

Abstract

Die akute Graft-versus-Host Erkrankung (acute Graft-versus-Host disease, aGvHD) ist eine pathogene Folgeerscheinung der hämatopoetischen Stammzell-transplantation. Zur Therapie werden zumeist Glukokortikoide eingesetzt, die sich durch ihre anti-inflammatorische und immunsuppressive Wirkung, insbesondere auf die an der aGvHD beteiligten alloreaktiven T Zellen und Antigenpräsentierenden Zellen, auszeichnen. Die chronische Verabreichung hochdosierter Glukokortikoide ist jedoch mit zahlreichen Nebenwirkungen verbunden, und kann zum Auftreten Glukokortikoid-resistenter Verlaufsformen führen. Aus diesem Grund wurden in der vorliegenden Arbeit zwei Ansätze verfolgt, die als Grundlage für die Entwicklung verbesserter Verfahren zur Therapie der aGvHD dienen könnten. Zuerst wurde die Möglichkeit eines adoptiven Transfers ex vivo aus dem Knochenmark generierter und mittels Glukokortikoiden und IL-4 zum M2-Phänotyp polarisierter Makrophagen analysiert. Die Kombinationsbehandlung zeigte in vitro teils ausgeprägte synergistische Effekte in Hinblick auf die Polarisation der Zellen, insbesondere auf Ebene der Genexpression. Nichtsdestotrotz konnte nach Transfer der anti-inflammatorischen Makrophagen kein therapeutischer Effekt im Mausmodell der aGvHD beobachtet werden. Als mögliche Erklärung hierfür kommt insbesondere der Verlust der M2-Polarisation in vivo in Frage. Als alternative Strategie wurden daraufhin verschiedene zelltypische Wirkungen der Glukokortikoide in der aGvHD untersucht, um auf diesem Weg Angriffspunkte für eine zielgerichtetere Therapie zu identifizieren. Hierbei zeigte sich, dass eine überschießende Sekretion von IL-6 durch Zellen des Empfängers einen fulminanten Krankheitsverlauf zur Folge hat. Diese Wirkung konnte durch Applikation eines neutralisierenden Antikörpers verhindert werden, was durch einen geringeren Abfall der Körpertemperatur und Blutglukose begleitet war. Durch Verwendung konditionaler knock-out Mäuse konnten weiterhin die Makrophagen als einer der zentralen Zelltypen definiert werden, welche für die Glukokortikoid-Wirkung im Empfänger verantwortlich sind. Zuletzt ergaben Untersuchungen, dass Glukokortikoide auch wesentlich auf die transplantierten allogenen T-Zellen einwirken. Hier zeigte sich, dass sie vor allem die Zytotoxizität der CD8+-T-Zellen vermindern und auf diese Weise einem fulminanten Verlauf der aGvHD entgegen wirken. Zusammengefasst zeigen die Ergebnisse der Arbeit, dass eine Therapie der aGvHD mittels M2-Makrophagen nur dann möglich sein wird, wenn es gelingt, die Stabilität deren Phänotyps in vivo zu erhalten. Alternativ erscheinen jedoch auch Strategien vielversprechend, die auf einer gezielten Beeinflussung einzelner Zelltypen durch hoch-spezifische Glukokortikoide beruhen, da sich auf diese Weise möglicherweise Nebenwirkungen und Resistenzen umgehen lassen.