Darmstadt, Techn. Univ., Diss., 2005.

Würzburg, Univ., Diss., 2005.

Berlin, Freie Universiẗat, Diss., 2004. / Dateiformat: zip, Dateien im PDF-Format.

Berlin, Freie Universiẗat, Diss., 2000. / Dateiformat: zip, Dateien im PDF-Format.

In Ratten und Mäusen aktiviert der superagonistische anti-CD28 monoklonale Antikörper (CD28SA) vorzugsweise regulatorische T-Zellen. In niedriger Dosierung führt CD28SA zu einer fast ausschließlichen Aktivierung von regulatorischen T-Zellen (Tregs). Diese Beobachtung konnte inzwischen auch für menschliche Zellen in Zellkultur bestätigt werden. In gesunden und freiwilligen Testpersonen deutet die Zytokin-Antwort nach Applikationen von niedrigen CD28SA-Dosen darauf hin, dass sich diese Beobachtung auch in-vivo bewahrheitet. Eine Gabe von CD28SA in niedriger Dosierung, die zu einer exklusiven Aktivierung von regulatorischen T-Zellen führt, könnte somit in der Behandlung von Autoimmunkrankheiten oder von entzündlichen Erkrankungen eingesetzt werden. Eine mechanistische Erklärung für dieses Phänomen blieb lange Zeit unklar. Die CD28SA-vermittelte T-Zell-Aktivierung ist abhängig von der Verstärkung von basalen tonischen Signalen, die T-Zellen über ihren T-Zell-Rezeptor erhalten. Diese Tatsache führte zu der Hypothese, dass die schwachen, tonischen Signale, die konventionelle CD4+ T-Zellen in Abwesenheit ihrer spezifischen Antigene über den T-Zell-Rezeptor erhalten, ein stärkeres CD28 Signal für ihre Aktivierung benötigen als die selbstreaktiven regulatorischen T-Zellen, die ein stärkeres Selbstpeptid-TCR Signal erhalten. In dieser Arbeit konnte gezeigt werden, dass die Blockade von MHC-Klasse-II-Molekülen in Mäusen, in-vitro und in-vivo, den Vorteil der regulatorischen T-Zellen gegenüber den konventionellen T-Zellen bezüglich der Antwort auf niedrige CD28SA Dosierungen, aufhebt. / In rats and mice, CD28 superagonistic mAb (CD28SA) preferentially activate regulatory T-cells, resulting in near exclusive Treg activation at low CD28SA doses. This observation has recently also been extended to cell culture studies in humans, and the cytokine response of healthy volunteers to low-dose CD28SA application suggests that it also holds true in vivo, and thus can be utilized for the treatment of autoimmune and inflammatory diseases. A mechanistic explanation for this phenomenon, however, remained uncertain for a long time. Given that CD28SA-mediated T-cell activation depends on the amplification of basal tonic TCR signals, the hypothesis was tested that the weak tonic TCR signals received by conventional CD4 T-cells in absence of their cognate antigen require more CD28 signalling input than the stronger TCR signals perceived by self-reactive regulatory T-cells. The experiments of this thesis provide strong evidence that in mice, blockade of MHC class II in vitro or in vivo abrogates the advantage of Treg over Tconv in the response to low CD28SA doses.

Ceramide sind biologisch aktive Sphingolipide, die verschiedene zelluläre Signalwege regulieren, meist im Zusammenhang mit der Induktion von Apoptose oder der Regulation des Zellzyklus. Darüber hinaus wurde in der Literatur beschrieben, dass Ceramide die Zytoskelettdynamik unterschiedlicher Zelltypen beeinflussen, die Bedeutung von Ceramiden für die Funktion von T-Zellen wurde allerdings bisher wenig untersucht. In der vorliegenden Arbeit konnte gezeigt werden, dass die exogene Akkumulation von Ceramiden ebenso wie die Generierung von Ceramiden durch bSMase die Adhärenz von T-Zellen an FN bzw. ICAM-1 beeinträchtigt. Des Weiteren konnte eine verminderte T-Zell-Polarisierung auf FN sowie eine reduzierte Chemotaxis und Motilität ceramidmodifizierter T-Zellen in Antwort auf SDF-1 nachgewiesen werden. In Übereinstimmung mit der Unfähigkeit ceramidmodifizierter Zellen morphologisch zu polarisieren wird ferner die Relokalisation von Oberflächenmolekülen und intrazellulärer Proteine durch die Akkumulation von Ceramiden gestört. Überdies konnte in dieser Arbeit gezeigt werden, dass Ceramide mit dem Aktivierungsstatus von Akt und ERM-Proteinen interferieren, da eine verminderte stimulationsabhängige Phosphorylierung von Akt und ERM-Proteinen in ceramidmodifizierten Zellen nachgewiesen wurde. Ein wesentlicher Schritt im Verlauf der T-Zell-Aktivierung ist die Ausbildung einer immunologischen Synapse mit dendritischen Zellen. In dieser Arbeit konnte gezeigt werden, dass, obwohl ceramidreiche Membrandomänen von der Kontaktstelle ausgeschlossen werden, Konjugatfrequenz und Architektur der IS durch die Induktion von Ceramiden nicht beeinflusst werden, da eine normale Verteilung von CD3 und des MTOC beobachtet wurde. Allerdings wird die Funktionalität der Konjugate durch die Induktion von Ceramiden beeinträchtigt. Ceramidmodifizierte Zellen waren nur eingeschränkt in der Lage Orai1 und Stim1 zur Kontaktfläche mit DCs zu translozieren. In Übereinstimmung mit diesen Befunden wurde auch ein verminderter Calcium-Einstrom sowie eine verminderte Proliferation infolge der Akkumulation von Ceramiden detektiert. Zusammenfassend konnte in dieser Arbeit gezeigt werden, dass Ceramide wesentliche Prozesse im Verlauf der T-Zell-Aktivierung beeinflussen, so dass die pathogeninduzierte Generierung von Ceramiden einen möglichen Mechanismus darstellt, die Funktion von T-Zellen zu beeinträchtigen. / Ceramides are sphingolipids regulating various signalling pathways mainly associated with the induction of apoptosis and cell cycle arrest. Besides their established role in these processes several lines of evidence suggest that ceramides also regulate cytoskeletal dynamics in non-hematopoietic cells, but their role in T lymphocyte function has not yet been addressed. In this study we show that accumulation of membrane ceramides affects several processes required for accurate T cell function. Treatment of T cells with bSMase or exogenously added ceramides interfered with T cell adhesion to FN and ICAM-1 as well as T cell polarisation, chemotaxis and motility in response to SDF-1. In line with the impairment to morphologically polarise, relocation of surface receptors as well as intracellular signalling molecules was also impaired upon ceramide treatment of T cells. Moreover, increase in cellular ceramide levels interfered with cellular signalling pathways as revealed by reduced phosphorylation levels of Akt and ERM proteins. T cell activation requires the formation of an IS with DCs. In this study we could show, that ceramides, although excluded from the DC/T cell interface, do not interfere with conjugate frequency or synapse organisation, since a normal distribution of CD3 and the MTOC was observed. Nevertheless, ceramide generation interfered with the translocation of Orai1 and Stim1 to the interface and in line with this observation a reduced calcium-influx in T cells was detected upon bSMase exposure. In addition to the decrease in cytosolic calcium levels ceramides also reduced the ability of T cells to proliferate in response to CD3/CD28 stimulation. Therefore the induction of ceramides by certain pathogens, including MV, might be a possible mechanism to interfere with essential processes required for T cell activation.

BOB.1/OBF.1 ist ein Lymhozyten-spezifischer transkriptioneller Koaktivator. Er bindet an die Oct1 und Oct2 Transkriptionsfaktoren und verstärkt deren transkriptionelles Potential. Die Untersuchung BOB.1/OBF.1- defizienter Mäuse ergab, dass BOB.1/OBF.1 eine entscheidende Funktion hat in verschiedenen BZellentwicklungsstadien. Überraschenderweise zeigte die Analyse BOB.1/OBF.1-defizienter Mäuse eine weitgehend normale Expression von Genen, welche ein Oktamer-Motiv in ihren regulatorischen Regionen enthalten wie z. B. die Immunglobulingene. Im ersten Teil dieser Arbeit wurde die Rolle von BOB.1/OBF.1 für oktamerabhängige Transkription in einer aus BOB.1/OBF.1-defizienten Mäusen etablierten B-Zelllinie untersucht. Es konnte gezeigt werden, dass Promotoren, die von einem funktionellen Oktamer-Motiv abhängen, gänzlich inaktiv sind in BOB.1/OBF.1-defizienten B-Zellen. Mittels eines in diesen Zellen stabil exprimierten, regulierbaren BOB.1/OBF.1-Fusionsproteins konnte gezeigt werden, dass dieser transkriptionelle Defekt eine direkte Folge des Fehlens des Koaktivators BOB.1/OBF.1 ist. Dies gilt für einen synthetischen Oktamer- Promotor-regulierten Reporter ebenso wie für einen Immunglobulin-k-Promoter-regulierten Reporter. Diese Ergebnisse zeigten, dass BOB.1/OBF.1 selbst ein nicht-redundantes Protein in B-Zellen ist und absolut notwendig ist für oktamerabhängige transkriptionelle Aktivität. Zahlreiche in B-Zellen exprimierte Gene enthalten ein Oktamer-Motiv in ihrer regulatorischen Region, jedoch wurden erst wenige beschrieben, deren Expression von BOB.1/OBF.1 reguliert wird. Um die molekulare Basis der Funktion von BOB.1/OBF.1 für die B-Zellentwicklung zu verstehen, wurde im zweiten Teil der vorliegenden Arbeit mit verschiedenen Methoden nach BOB.1/OBF.1-regulierten Zielgenen gesucht. Mit der cDNA-RDA-Methode konnte MLC1A als ein in präB-Zellen durch BOB.1/OBF.1 indirekt reguliertes Gen identifiziert werden. Affymetrix-Genchip-Experimente identifizierten sowohl durch BOB.1/OBF.1 heraufregulierte Gene, wie Ahd2like, Rbp1, Creg als auch herabregulierte Gene, wie Id3. Eine Klassifizierung der potentiellen Zielgene nach ihrer Funktion legt eine Funktion von BOB.1/OBF.1 nahe für verschieden Aspekte der B-Zellphysiologie wie Zellmetabolismus, Zelladhäsion und Zelldifferenzierung. BOB.1/OBF.1 hat also sehr wahrscheinlich eine sehr weitgefächerte Funktion in verschiedenen regulatorischen Mechanismen von B-Zellentwicklung und -funktion. Das Fehlen von Immunglobulin-Expression in Hodgkin-Reed-Sternberg-Zellen (HRS-Zellen) des klassischen Hodgkin-Lymphoms wurde ursprünglich erklärt durch inaktivierende Mutationen im Promotor oder in kodierenden Sequenzen des Gens. Im dritten Teil dieser Arbeit konnte gezeigt werden, dass in HRS-Zellen weder BOB.1/OBF.1 noch Oct2 exprimierte werden. Durch Transfektion von Reportern, die durch Oktamer- Motive oder durch einen Immunglobulin-Promotor reguliert werden, in HRS-Zelllinien konnte gezeigt werden, dass das Fehlen dieser Proteine sehr wahrscheinlich maßgeblich am Defekt der Immunglobulin-Transkription in HRS-Zellen beteiligt ist. / BOB.1/OBF.1 is a lymphocyte-restricted transcriptional coactivator. It binds to the Oct1 and Oct2 transcription factors and increases their transactivation potential. Targeted gene disruption experiments revealed that BOB.1/OBF.1 is critical at different stages of B cell development. Surprisingly, animals deficient for BOB.1/OBF.1 showed virtually normal expression of genes that contain octamer motifs in their regulatory regions, like immunoglobulin genes. In the first part of this work the role of BOB.1/OBF.1 for octamerdependent transcription in a B cell line established from BOB.1/OBF.1-deficient mice was addressed. We show that promoters exclusively dependent on functional octamer motifs are completely inactive in BOB.1/OBF.1- deficient B cells. To demonstrate directly that the lack of activity is a consequence of lack of the coactivator, we constructed a hormone regulated conditional allele of BOB.1/OBF.1, which was introduced into the BOB.1/OBF.1-deficient B cells. This resulted in the hormone-dependent transcriptional activity of octamerdependent reporters in these cells. The BOB.1/OBF.1 requirement for octamer promoter function was also observed when an authentic immunoglobulin k-promoter was assayed. Thus, these results demonstrate that BOB.1/OBF.1 itself is a non-redundant protein in B cells and absolutely required for octamer-dependent transcriptional activity. A large number of genes expressed in B cells contain octamer motifs in their regulatory regions. However, only few genes have been described so far whose expression is dependent on BOB.1/OBF.1. To understand the molecular basis of BOB.1/OBF.1 function in B cell development we searched for BOB.1/OBF.1 target genes by different screening methods, in the second part of this work. Using the cDNA-RDA method MLC1A could be identified as a gene indirectly regulated by BOB.1/OBF.1 in preB cells. Genechip experiments identified genes induced by BOB.1/OBF.1, like Ahd2like, Rbp1, Creg, and genes repressed by BOB.1/OBF.1, like Id3. Classification of BOB.1/OBF.1 target genes by function suggests that they affect various aspects of B cell physiology such as cellular metabolism, cell adhesion and differentiation. Our observations suggest that by regulating genes in different functional pathways, BOB.1/OBF.1 has a widespread effect on B cell development and function. The absence of immunoglobulin expression in Hodgkin-Reed-Sternberg (HRS) cells of classical Hodgkin lymphoma was initially suggested to be caused by inactivating mutations in the immunoglobulin promoter or coding region. In the third part of this work it was shown, that HRS cells express no BOB.1/OBF.1 and Oct2. By transfection experiments in HRS cell lines, using octamer-motif dependent and immunoglobulin regulated reporters, it was shown that the lack of this proteins is likely to be critically involved in the observed defect of immunoglobulin transcription in HRS cells.

Protein kinase B (PKB), a serine threonine kinase, is highly involved in the regulation of cellular proliferation and survival. To characterize PKB’s function in lymphocyte development and activation, transgenic (tg) mice that express a membrane targeted constitutively active form of PKBa (myr PKB) in T and B cells were analysed. Thymocytes from myr PKB tg mice showed enhanced proliferation after T cell receptor (TCR) engagement compared to wild type (wt) mice. Astonishingly, myr PKB tg thymocytes were capable to proliferate in response to PMA only and were also less sensitive to inhibition by the calcineurin inhibitors CsA or FK506, which indicates the proliferative response of myr PKB tg T cells is relatively independent of calcium mobilisation and calcineurin activity. In addition, when TCR signalling was inhibited by the MEKinase inhibitor PD98059 or the Srckinase inhibitor PP1 myr PKB tg thymocytes again were more resistant to inhibition. Western blot analysis revealed myr PKB enhances activation of the kinases Lck, Raf and Erk after TCR/CD3 stimulation. Thus, myr PKB renders proliferative responses of thymocytes more sensitive to TCR signals by positive regulation of the Lck-Raf-MEK-Erk signalling pathway. Studies on the cellular location of the tg protein showed myr PKB is located in membrane socalled “lipid rafts”. Furthermore, we found that after TCR/CD3 ligation endogenous cytoplasmic PKB moves into “lipid rafts”, which highlights PKB as a crucial mediator of TCR proximal signalling events. Analysing three different TCR tg model systems for positive and negative selection of immature precursors in the thymus, we found myr PKB promotes positive selection of CD4+ but not CD8+ T cells. This most likely results from PKB’s positive cross-talk on Lck-Raf-Erk signalling, which is known to influence thymocyte selection and CD4/CD8-lineage choice. Furthermore, myr PKB enhances phosphorylation of glycogen synthase kinase 3 (GSK3), a negative regulator of the transcription factor NFAT (nuclear factor of activated T cells) and T cell activation, and of the adapter protein c-Cbl. Concerning negative selection, myr PKB enhanced (OT1 mice), reduced (HY mice) or had no influence (OT2 mice) on negative selection. Thus, myr PKB’s effect on negative selection strongly depends on the model system analysed and this most likely results from differences in TCR affinity/avidity and TCR specificity for MHC. 106 Peripheral CD4+ T cells from myr PKB tg mice showed enhanced production of both Th1 and Th2 cytokines. Furthermore, after TCR/CD3 stimulation in the presence of TGF-b1, wt CD4+ T cells showed a drastic inhibition of proliferation, whereas myr PKB tg CD4+ T cells proliferated even better, i.e. they were resistant to the inhibitory TGF-b1 signals. Expression of myr PKB in B cells leads to reduced Ca2+ flux and proliferation after BCR stimulation, but activation of Lyn, SLP-65, c-Cbl and GSK-3 were enhanced. When we analysed B cell subsets in myr PKB tg mice, a decrease in immature and mature B cells became obvious, whereas cell numbers for marginal zone (MZ) B cells were normal. In aged myr PKB tg mice we detected a very strong reduction of pro/pre and immature B cell populations in the bone marrow, indicating PKB is very important for maintenance of B cell development. Furthermore, myr PKB also lead to a strong reduction of peritoneal B-1 cells. However, expression of NFATc1, which is required for B-1 cell development, was comparable between wt and myr PKB tg B-1 cells. To analyse the effect of myr PKB on immunoglobulin production, mice were immunized with thymus dependent (TD) and independent (TI) antigens. In both cases, B cell responses were strongly elevated in myr PKB tg mice. Finally, RT-PCR analyses of in vitro expanded B cells revealed increased Blimp-1 and Notch3 expression in myr PKB tg B cells, which might be primary candidates involved in their enhanced effector function. In summary, this study clearly shows an important cross-talk between PKB and various critical signalling molecules downstream of the TCR and BCR. Thereby active PKB modulates and regulates the thresholds for thymocyte selection and T cell activation as well as for B cell development and function. / Proteinkinase B (PKB), eine Serin-Threonin Kinase, spielt bei der Regulation der Proliferation und des Überlebens vieler Zelltypen eine wichtige Rolle ein. Um die Funktion von PKB bei der Reifung und Aktivierung von Lymphozyten zu verstehen, wurden transgene (tg) Mäuse analysiert, die eine konstitutiv-aktive, myristoylierte Form der PKBa (myr PKB) in der T- und B-Zelllinie exprimieren. Thymozyten von myr PKB tg Mäusen zeigten im Vergleich zu wildtypischen (wt) Mäusen nach T-Zell-Rezeptor (TZR)-Stimulation eine deutlich erhöhte Proliferation. Myr PKB tg Thymozyten konnten zudem nur durch PMA zur Proliferation angeregt werden und waren auch weniger sensitiv gegenüber Inhibition durch die Calcineurin-Inhibitoren CsA und FK506. Dies weist darauf hin, dass die Aktivierung von T Zellen der myr PKB tg Mäuse relativ unabhängig von der Calcium-Mobilisierung und der Calcineurin-Aktivität ist. Wurde die TZR-Signalübertragung durch MEKinase-Inhibitor PD98059 oder den Src-Kinase- Inhibitor PP1 blockiert, so waren myr PKB tg Thymozyten wiederum sehr viel schlechter inhibierbar als wt Thymoyzten. Western-Blot-Analysen zeigten sodann, dass myr PKB nach TZR/CD3-Stimulation die Aktivierung der Kinasen Lck, Raf und Erk verstärkt. Somit führt aktive PKB über die positive Regulation des Lck-Raf-Mek-Erk Signalwegs zu einer erhöhten TZR-Sensitivität. Weiterhin verstärkt myr PKB die Phosporylierung der Glykogen Synthase Kinase 3 (GSK3), ein negativer Regulator des Transkriptionsfaktors NFAT (Nucleärer Faktor Aktivierter TZellen) und der T-Zell-Aktivierung sowie des Adaptorproteins c-Cbl. Unsere Untersuchungen zur zellulären Lokalisation von myr PKB ergaben, dass myr PKB in den sog. „lipid rafts“ der Membran lokalisiert ist. Weiterhin konnten wir zeigen, dass endogene cytoplasmatische PKB nach TZR/CD3-Stimulation in diese „lipid rafts“ wandert. Diese Daten weisen auf eine profunde Rolle von aktiver PKB bei der frühen und proximalen TZR-Signalübertragung hin. Die Analysen drei verschiedener TZR-tg Modellsysteme zur Selektion von unreifen TZellvorläufern im Thymus zeigten, dass myr PKB die positive Selektion von CD4+ aber nicht von CD8+ T-Zellen fördert. Dies resultiert sehr wahrscheinlich aus der positiven Regulation des Lck-Raf-Erk Signalweges, welcher ein zentraler Regulator der Thymozytenselektion und CD4/CD8-Linienentscheidung ist. Was den Einfluss von myr PKB auf die negative Selektion 108 betrifft, so verstärkte (OT1-Mäuse), verminderte (HY-Mäuse) oder hatte diese keinen Effekt (OT2-Mäuse). Die Effekte von myr PKB auf die negative Selektion sind daher stark abhängig vom Modellsystem, d.h. von der TZR-Affinität/Avidität und der Spezifität der TZRs für MHC-Moleküle. Periphere CD4+ T-Zellen von myr PKB tg Mäusen wiesen eine erhöhte Produktion von sowohl Th1- als auch Th2-Cytokinen auf. Erstaunlicherweise führte TZR/CD3-Stimulation in Anwesenheit von inhibitorischen TGF-b1-Signalen, ganz im Gegensatz zu wt T-Zellen, in myr PKB tg CD4+ T Zellen zu keiner Inhibition der Expansion, sondern sie proliferierten sogar stärker. Dies könnte mit der beobachteten erhöhten Zytokinproduktion von IL-2 und IFNg und/oder der erhöhten Phosphorylierung der Smad2/3 Proteine in myr PKB tg CD4+ T Zellen in Verbindung stehen. Die Expression von myr PKB in B-Zellen führte zu reduziertem Calcium-Flux und reduzierter Proliferation, wobei jedoch eine verstärkte Aktivierung von Lyn, SLP-65, c-Cbl und GSK-3 nachgewiesen werden konnte. Die Analyse der B-Zell-Populationen der myr PKB tg Mäuse zeigte eine Abnahme der unreifen und reifen B-Zellen in der Milz, jedoch war die Anzahl der Marginalzonen (MZ)-B-Zellen normal. Interessanterweise führte myr PKB zu einer sehr starken Reduktion peritonealer B-1-Zellen. Die Expression von NFATc1, welcher für die Entwicklung von B-1-Zellen benötig wird, war jedoch in den B-1-Zellpopulationen von wt und myr PKB tg Mäusen durchaus vergleichbar. Ältere myr PKB tg Mäuse zeigten einen starken Verlust der pro-/prä- und unreifen B-Zellen des Knochenmarks. Dies weist stark darauf hin, dass PKB für die Aufrechterhaltung der BZellentwicklung entscheidend ist. Darüber hinaus war, obgleich reduzierter B-Zellen, die Immunantwort auf Thymus-abhängige (TD) und –unabhängige (TI) Antigene in myr PKB tg Mäusen verstärkt. In RT-PCR Analysen von in vitro expandierten B-Zellen wurde sodann eine erhöhte Expression von Blimp-1 und Notch3 beobachtet, die zu der erhöhten Immunglobulin-Produktion der myrPKB tg B-Zellen beisteuern könnte. Zusammenfassend zeigen diese Arbeiten, dass aktive PKB die Expression/Aktivität zahlreicher wichtiger Signalmoleküle der TZR- und BZR-induzierten Signalleitung reguliert und somit die Schwellenwerte für die Selektion und Aktivierung von T-Zellen sowie für die Entwicklung und Funktion von B-Zellen entscheidend moduliert.

B-Lymphozyten sind die zellulären Träger der humoralen Immunität des adaptiven Immunsystems. Sie spielen eine wesentliche Rolle bei Immundefekten und Autoimmunprozessen. In dieser Arbeit sollen Entwicklungsveränderungen der peripheren B-Zell-Populationen von der Kindheit bis zum Erwachsenenalter charakterisiert und altersabhängige Referenzwerte generiert werden. In einer durchflusszytometrischen Analyse wurden dafür sowohl relative als auch absolute Häufigkeiten für naive B-Zellen, Gedächtnis-B-Zellen, Transitionalzellen, Plasmablasten und CD21 low CD38 low B-Zellen untersucht. Die meisten B-Zell-Subpopulationen zeigen spezifische ontogenetische Veränderungen. / B-cells are the cellular components of the humoral defense of the adaptive immune system. They play an important role in immunodeficiency or autoimmune diseases. In this work developmental changes in peripheral B-cell-populations have been characterizied from infancy to adulthood in order to define age-dependent reference values. Using a Flow cytometric approach frequencies and absolute counts of naive B-cells, memory B-cells, transitional B-cells, plasmablasts and CD21 low CD38 low B-cells have been analyzied. Most of B-cell-subpopulations underlie developmental changes during ontogeny.

Dieses Projekt soll zur Entwicklung eines Bluttests beitragen, um bei allogen stammzelltransplantierten (allo-SZT) Patienten eine drohende akute Graft-versus-Host Disease (aGVHD) vorhersagen und von einer Infektionskomplikation unterscheiden zu können. Die aGVHD und opportunistische Infektionen, wie etwa eine Zytomegalievirus- Infektion, stellen die Hauptrisiken der allo-SZT dar. Eine durch einen prädiktiven Test verbesserte Vorhersage bzw. Differenzierung dieser beiden schweren omplikationen könnte zu einem breiteren Einsatz der allo-SZT führen. Eine Reihe von Erkenntnissen lassen die Vermutung zu, dass bestimmte Homing- Rezeptoren auf T-Zellen im peripheren Blut als Marker zur Vorhersage und Differenzierung zwischen einer aGVHD und Infektionskomplikationen dienen könnten. So wurde in Mausmodellen gezeigt, dass die Pathogenese der aGVHD ein streng zeitlich regulierter und organspezifischer Immunprozess ist. Alloreaktive T-Zellen müssen bestimmte Homing-Rezeptoren exprimieren, um in die Zielorgane der aGVHD (Gastrointestinaltrakt, Leber und Haut) einwandern zu können. Die Immunreaktion auf eine Infektion setzt ebenfalls voraus, dass in der adaptiven Immunantwort T-Zellen organ- und entzündungsspezifische Homing-Rezeptoren exprimieren. Eine zentrale Voraussetzung für einen prospektiven klinischen Test mit allo-SZT Patienten ist die Kenntnis der physiologischen Bandbreite der Oberflächenmarker auf T-Lymphozyten in Gesunden, um diese von pathophysiologischen Veränderungen unterscheiden zu können. Ziel dieser Arbeit war es daher, eine effiziente und zuverlässige Methode zu entwickeln, um das Homing-Rezeptor-Profil von humanen T-Zellen im peripheren Blut analysieren zu können. Dazu wurde ein urchflusszytometrie-Test mit 25 Oberflächenmarkern etabliert, die eine Rolle in der Pathogenese der aGVHD und bei Infektionen spielen könnten. Mit diesem Test wurde die Expression der Oberflächenmarker von 21 gesunden Probanden an 8 Zeitpunkten über einen Zeitraum von 3 Wochen analysiert. Die untersuchten Oberflächenmarker lassen sich dabei entsprechend ihrer Expressionsmuster in drei Kategorien einteilen, nämlich (I) zeitlich stabile niedrige, (II) zeitlich stabile hohe und (III) dynamisch schwankende Expression. Aufbauend auf diesen Ergebnissen für gesunde Probanden wurde am Universitätsklinikum Würzburg eine prospektive klinische Studie an aGVHD-Patienten begonnen. / This project contributes to the development of a blood test to predict acute graft-versus- host disease (aGvHD) and to differentiate it from infectious complications in allogeneic hematopoietic cell transplantation (allo-HCT). aGvHD and opportunistic infections like Cytomegalovirus infections are major risks of allo-HCT. Such a predictive test could bring a major improvement in the prevention and treatment of aGvHD. The basic idea of this test is that certain homing receptors on peripheral blood T cells could serve as markers to predict and to differentiate between aGvHD and opportunistic infections. This is supported by several empirical findings. It has been recently demonstrated in murine in vivo imaging models that aGvHD pathogenesis is an organ specific process that is tightly regulated in time. Alloreactive T cells express certain homing receptors in order to reach the aGvHD target organs (intestinal tract, liver and skin). Also the immune response to an infection requires the expression of specific homing receptors on T cells. For a prospective clinical test with allo-HCT patients it is important to establish the physiological ranges of T cell surface markers of healthy individuals, to distinguish them from pathological changes. This project intends to establish an efficient and reliable method to analyze the homing receptor profile of human peripheral blood T cells. A multiplex flow cytometry test for cytotoxic and T helper cell subsets was developed to analyze the expression of 25 activation markers, organ specific homing receptors and inflammatory response receptors on human peripheral blood T cells that are likely to play a role in the pathogenesis of aGvHD and infections. With this test the surface marker profile of 21 healthy individuals was analyzed. The peripheral blood mononuclear cells were examined by flow cytometry at 8 points in time within 3 weeks. Preliminary mouse experiments in our group suggested these points in time as critical for subsequent prospective clinical studies. We found that the surface marker expression on peripheral blood cytotoxic and T helper cells in healthy probands can be subdivided into 3 categories: (I) constant low expression, (II) constant high expression and (III) T cell subsets that dynamically change the expression. These findings for healthy probands form the basis for a recently initiated clinical prospective study with allo-HCT patients at the University Hospital Würzburg.