Nichtglaukomatöse Optikusatrophien führen nicht nur zu einer Verminderung der Dicke der retinalen Nervenfaserschicht (RNFL) sondern auch zu einer Reduktion des Makulavolumens. In dieser Arbeit wurde mit Hilfe der optischen Kohärenztomographie (OCT) untersucht, welche Schichten der Makula von Dickenveränderungen als Folge einer Optikusatrophie betroffen sind. Es wurden 27 Patienten mit nichtglaukomatösen Optikusatrophien unterschiedlicher Ätiologie (postneuritische, hereditäre und traumatische Atrophien) und 21 augengesunde Kontrollpersonen untersucht. OCT-Scans der RNFL und der Makula wurden mit Hilfe des Stratus OCT 3000 (Carl Zeiss Meditec) durchgeführt. Die axialen Reflektivitätsprofile der radialen Scans wurden aus den exportierten JPEG-Bildern an zwölf Punkten in je 1,5mm Entfernung von der Foveola vermessen und gemittelt. Das charakteristische Reflektivitätsprofil mit fünf Intensitätsmaxima und vier Intensitätsminima wurde der Lokalisation der einzelnen Makulaschichten zugeordnet. Die von nichtglaukomatöser Optikusatrophie betroffenen Augen wiesen im Vergleich zu den Augen der augengesunden Normalpersonen signifikant (p<0,05) reduzierte RNFL-Dicken (um 35,5% reduziert) und Makulavolumen-Werte (um 11,8% reduziert) auf. Bei allen untersuchten Formen der Optikusatrophie waren nicht nur die makuläre Nervenfaserschicht (MNFL) sondern alle inneren Schichten der Makula verdünnt. Die mittlere Reduktion betrug 21,2% für die MNFL, 39,7% für die Ganglienzellschicht, 33,2% für die innere plexiforme Schicht und 9,4% für die innere Körnerzellschicht im Vergleich zu den Werten der Normalpersonen. Veränderungen der äußeren Netzhautschichten traten nur bei den posttraumatischen Atrophien auf. Eine Beurteilung der Dicke aller einzelnen Netzhautschichten aus OCT-Scans ist mit Hilfe geräteintegrierter Software bisher noch nicht möglich. Die quantitative Analyse der axialen Reflektivitätsprofile aus exportierten OCT-Bildern stellt eine geeignete Methode zur Beschreibung des Verlaufs und der Lokalisation von Makulaveränderungen bei Optikusatrophien verschiedener Genese dar.

Background: Improved clinical effectiveness and therefore positive modification of multiple sclerosis (MS) with basic therapy can be achieved by long-term regular intake of drugs as prescribed but investigations have shown that a high percentage of patients do not take their medications as prescribed. Objectives: We assessed the satisfaction and adherence of patients with MS with their current disease-modifying treatment under clinical practice conditions. We compared different facets of satisfaction as well as their internal relationship and identified predictors in an exploratory manner. Methods: Therapy satisfaction in patients with relapsing–remitting multiple sclerosis (THEPAMS) was a noninterventional, prospective cross-sectional study performed throughout Germany in 2013 and 2014, and included patients with clinically isolated syndrome or relapsing–remitting MS. We applied a standardized approach to document satisfaction and adherence by patient-reported outcomes (Treatment Satisfaction Questionnaire for Medication) as well as by physician ratings. Results: Of 3312 patients with a mean age of 43.7 years, 73.3% were women and the mean level of disability according to the Expanded Disability Status Scale was 2.29; 13.3% did not receive any medication at the time of documentation, 21.3% received interferon β1a intramuscularly, 20.7% had interferon β1a subcutaneously, 17.0% had interferon β1b subcutaneously and 23.7% had glatiramer acetate. Adherence rates varied between 60% (lifetime) and 96.5% (current medication). Differences between current medications were found for side effects and convenience scores but not for effectiveness, satisfaction and adherence. Higher global satisfaction and effectiveness were associated with fewer relapses, longer duration of medication, lower disability score and the absence of several side effects. Conclusion: In a connected model of patient satisfaction, effectiveness, side effects, convenience and adherence, patients’ individual needs and concerns have to be addressed. Most differences were found with respect to side effects and convenience of treatment. Therefore, an improvement in these two domains seems to be the most promising proximate approach to elevate adherence levels.

Multiple Sklerose (MS) ist eine immunvermittelte, entzündliche Erkrankung des zentralen Nervensystems, die zumeist in Schüben verläuft, aber auch chronisch-progredient auftreten kann. Die Bandbreite der Symptomatik ist hoch; häufige Symptome sind Gehstörungen, Sehstörungen und Blasenstörungen, weiterhin Fatigue (Erschöpfungssymptomatik), kognitive und affektive Störungen. Frauen sind ca. zwei- bis dreimal so oft von MS betroffen wie Männer; zumeist tritt die Erkrankung im Alter von zwanzig bis vierzig Jahren erstmals auf. Die körperlichen, psychischen und sozialen Belastungen der MS-Betroffenen sind hoch, ihre Lebensqualität ist vermindert. Zu den Anpassungsaufgaben gehört die Adaptation des Selbstbilds; erfolgreiche Anpassung wird unter anderem am emotionalen Befinden abgelesen. Das Rahmenmodell der vorliegenden Arbeit ist das Coping-Modell von Lazarus und Folkman (1984, 1987): Persönliche Ressourcen und situative Anforderungen werden gegeneinander abgewogen; übersteigen die Anforderungen die Ressourcen, wird ein Ereignis als stressrelevant eingeschätzt. Nach Bewertung der möglichen Alternativen werden Bemühungen zur Bewältigung des Ereignisses unternommen (Coping), die bestimmte – adaptive oder maladaptive – Konsequenzen nach sich ziehen. In der vorliegenden Arbeit konnten die Daten von 236 MS-Betroffenen ausgewertet werden. Neben dem objektiven Behinderungsgrad (EDSS) und dem Selbstbild (QSB) wurden die subjektive Symptomlast (MSSS), die Angst vor dem Voranschreiten der Erkrankung (Progredienzangst, PA-F) und die Krankheitsverarbeitung (FKV) erfasst. Als Maße der Anpassung wurden das emotionale Befinden (EMO) und die gesundheitsbezogene Lebensqualität (SF-12) eingesetzt. Bei 84 der befragten Personen lagen außerdem Daten eines weiteren Erhebungszeitraums (t1: 12 Monate früher) vor; dabei sind EDSS, QSB, MSSS und FKV erhoben worden. Auf der Ebene der Mittelwerte ergaben sich von t1 zu t2 signifikante Veränderungen für den Behinderungsgrad, die subjektive Symptomlast, das Selbstbild und drei von fünf Coping-Skalen. Bei der Auswertung auf der Ebene der Einzelfälle hingegen zeigte sich ein hohes Maß an Stabilität. Signifikante Veränderungen beim Behinderungsgrad, beim Selbstbild und drei Coping-Skalen traten nur bei wenigen Personen auf. Dort wiesen die Veränderungen in Richtung einer Verschlechterung. Für ein inhaltliches Kriterium der EDSS-Veränderung nach Goodkin (1991)wurden weitergehende Analysen durchgeführt: Diejenigen, deren Behinderung sich im Laufe eines Jahres verschlechterte, wiesen zu t1 ein signifikant niedrigeres positives Selbstbild und zu t2 ein signifikant höheres Ausmaß subjektiver Symptomlast, ein signifikant weniger positives emotionales Befinden und eine signifikant niedrigere psychische gesundheitsbezogene Lebensqualität auf als Personen ohne EDSS-Verschlechterung. Mithilfe von Mediationsanalysen konnte darüber hinaus festgestellt werden, dass sich eine geringe Stabilität des Selbstkonzepts über die zwei Erhebungszeiträume ungünstig auf die subjektive Symptomlast und das Coping auswirkt, und diese maladaptiven vermittelnden Prozesse letztlich in einer schlechteren Anpassung resultieren. Auch in der Gesamtstichprobe wurden multiple Mediationsanalysen eingesetzt; hier, um zu überprüfen, ob das Selbstkonzept und der Behinderungsgrad als Antezedenzbedingungen im Coping-Modell operationalisiert werden können. Es zeigte sich, dass Selbstkonzept und Behinderungsgrad signifikante Prädiktoren für das psychische Befinden und die körperliche gesundheitsbezogene Lebensqualität sind. Diese Zusammenhänge werden partiell oder vollständig durch die subjektive Symptomlast und das emotionszentrierte Coping vermittelt. Im letzten Auswertungsschritt wurden auf der Grundlage der Outcomes mit clusteranalytischen Verfahren Gruppen gebildet und auf Unterschiede in den übrigen Modellvariablen sowie soziodemografischen und krankheits(verlaufs)bezogenen Merkmalen überprüft. Hierbei konnten die Hypothesen über die Zusammenhänge der Variablen untereinander bestätigt werden: Eine schlechte Anpassung geht mit einem hohen Behinderungsgrad und einem ungünstigen Selbstbild, einer hohen subjektiven Symptomlast und Progredienzangst sowie dem Gebrauch emotionszentrierter Copingstrategien einher. In der Diskussion werden die Befunde kritisch reflektiert. Zur Sprache kommen dabei die „Repräsentativität“ der Stichprobe, die Stärken und Schwächen der eingesetzten Instrumente und die Angemessenheit der Auswertungsmethoden. Die Vor- und Nachteile der vorliegenden Untersuchung werden genannt; darüber hinaus wird auf die Implikationen aus den Befunden verwiesen und ein Ausblick vorgenommen.

Die Entwicklung von Autoimmunerkrankungen wird durch eine Vielzahl verschiedener Faktoren verursacht, darunter gewisse Umwelteinflüsse, genetische Veranlagungen oder Virusinfektionen. So vielfältig die Ursprünge von Autoimmunerkrankungen sind, so divers sind die daraus resultierenden Erkrankungen, wodurch die Entwicklung zuverlässiger Therapien erschwert wird. Obwohl verschiedene Behandlungsmöglichkeiten existieren, welche die Symptome bei Autoimmunerkrankungen wie neuroinflammatorischer Multipler Sklerose (MS) mildern können, z.B. mit monoklonalen Antikörpern (mAk), wirken die meisten Medikamente breit und unspezifisch. Dies beeinträchtigt die Funktionalität des Immunsystems, was wiederum zu einem höheren Risiko für bakterielle und virale Infektionen, maligne Erkrankungen oder sekundäre Autoimmunität führen kann. Andere Therapieansätze untersuchen daher Möglichkeiten einer Antigen-abhängigen Immuntoleranz-Induktion. Allerdings befinden sich diese noch in den frühen Entwicklungsphasen und deren klinische Wirksamkeit muss noch bewiesen werden. Alternativ hat es sich in der onkologischen Immuntherapie als erfolgreich erwiesen, entweder natürliche oder gentechnisch veränderte Immunzellen zu aktivieren. Bisher wurden humane T-Zellen, welche mit Hilfe chimärer Antigenrezeptoren (CAR) mit ausgewählter Spezifität ausgestattet sind, sehr erfolgreich in der Klinik gegen Tumorerkrankungen genutzt. Basierend auf diesen klinischen Erfolgen stellt sich die Frage, ob CAR T-Zellen auch zur Behandlung von Autoimmunerkrankungen eingesetzt werden können. Herkömmlichen CAR T-Zellen mangelt es jedoch sowohl an Flexibilität als auch an Kontrollierbarkeit, da sie mit einem CAR gegen ein einzelnes Antigen ausgestattet sind und in Gegenwart des Zielantigens dauerhaft aktiviert und nicht kontrollierbar sind. Um Limitationen konventioneller CARs zu überwinden, wurden universelle Adapter-CARs (UniCARs, RevCARs) in der Gruppe von Prof. Bachmann entwickelt. Die modulare UniCAR-Plattform besteht aus universell einsetzbaren UniCAR T-Zellen und anpassbaren antigenspezifischen Zielmodulen (TMs). Die Bindungseinheit des UniCAR basiert auf einem mAk mit Spezifität gegen ein Peptidepitop, das Teil des TMs ist und welches spezifisch an Zielantigene auf Tumorzellen bindet. Das TM fungiert als Adaptermolekül, das eine Vernetzung der UniCAR T-Zelle mit der Zielzelle herstellt. Nach der Vernetzung mit der Zielzelle über das TM wird die UniCAR T-Zelle aktiviert, so dass die Zielzelle eliminiert wird. Eine vor Kurzem vorgenommene Modifikation der extrazellulären UniCAR-Domäne führte zu der Reverse CAR (RevCAR)-Plattform, welche die Spezifität und Sicherheit noch weiter erhöhen sowie tonische Signale konventioneller CARs reduzieren soll. Dabei wurde die extrazelluläre mAk-basierte UniCAR-Domäne mit dem Peptidepitop des TM ausgetauscht. Eines der am besten untersuchten Autoantigene bei neuroinflammatorischen Erkrankungen ist das Myelin-Oligodendrozyten-Glykoprotein (MOG). Dieses Protein befindet sich ausschließlich im zentralen Nervensystem an der abaxonalen Membran der nervenschützenden Myelinscheide. Obwohl neuroinflammatorische Erkrankungen wie MS hauptsächlich durch T-Zellen verursacht werden, wurden bei MS-Patienten auch Autoantikörper gegen MOG nachgewiesen, was auf die Beteiligung autoreaktiver B-Zellen an der Verschlimmerung der Krankheit hinweist. Diese Ergebnisse werden durch die wirksame Behandlung von MS-Patienten mit anti-CD20-mAks belegt. In dieser Arbeit wurde MOG als erstes Modell-Zielantigen für das Retargeting von CAR-modifizierten T-Zellen gegen anti-MOG-Ak-exprimierende humane Zellen verwendet. Ziel dieser Arbeit war neue TMs basierend auf der extrazellulären Domäne des MOG Antigens zu entwickeln, die dazu dienen, UniCAR oder RevCAR T-Zellen zur Eliminierung von anti-MOG Ak-exprimierenden Zielzellen zu aktivieren. Zur Bestimmung des optimalen MOG-Antigen TM-Formats wurden für die UniCAR-Plattform ein monovalentes (25 kDa) und ein bivalentes MOG-Antigen TM (50 kDa) entwickelt. Die Wirksamkeit des UniCAR-Systems wurde in vitro demonstriert. Es konnte dabei gezeigt werden, dass beide TMs bereits nach einer kurzen Inkubationszeit von 8 Stunden eine TM-spezifische Lyse Anti-MOG scFv-exprimierender menschlicher Zelllinien durch UniCAR-T-Zellen vermitteln. Darüber hinaus war es möglich, das zytotoxische Potential der UniCAR-T-Zellen durch die Dosierung der TMs zu kontrollieren. Um zu überprüfen, ob der Effekt basierend auf der UniCAR-Platform gegen anti-MOG scFv-exprimierende Zielzellen noch gesteigert werden kann, wurde ein monovalentes MOG-Antigen RevTM für die RevCAR-Plattform entwickelt. In Kombination mit RevCAR-T-Zellen übertraf die Anwendung des RevTM beide UniCAR TMs hinsichtlich Bindungsaffinität und dosisabhängiger Zytotoxizität gegen zwei anti-MOG scFv-exprimierende Zelllinien in vitro. Außerdem war die Freisetzung proinflammatorischer und T-Zellwachstum-fördernder Zytokine im Vergleich zu UniCAR T-Zellen höher und ausgeprägter. Weiterhin wurde die Funktionalität des RevCAR-Systems gegen anti-MOG-scFv-exprimierende Zielzellen in vivo bewiesen. Zusammenfassend kann geschlussfolgert werden, dass die modularen Adapter-CAR T-Zell-Plattformen neben der Krebsimmuntherapie auch bemerkenswertes Potential für die Behandlung von MOG-assoziierten Autoimmunerkrankungen hat. Damit konnte ein erster Grundstein dafür gelegt werden, CAR T-Zellen auf die Anwendung in Autoimmunerkrankungen zu übertragen, um zukünftig gezielt fehlerhafte Immunzellen zu beseitigen, die nachweislich zur Verschlimmerung von Autoimmunerkrankungen beitragen.:Table of contents I List of abbreviations VI 1 Introduction 1 1.1 The human immune system 2 1.2 B cells and antibodies 3 1.2.1 Antibody structure 3 1.2.2 Tolerance induction 4 1.2.3 B cell activation 5 1.2.4 B cell functions in autoimmune diseases 6 1.3 Multiple sclerosis – an example for neuroinflammatory demyelination diseases 8 1.3.1.1 Disease phenotypes 9 1.3.1.2 Immunopathogenesis 9 1.3.2 Autoantigen myelin oligodendrocyte glycoprotein 11 1.4 Immunotherapy 14 1.4.1 Monoclonal antibody therapy 14 1.4.2 Chimeric antigen receptor therapy 16 1.4.2.1 UniCAR and RevCAR T cell system 18 1.4.2.2 CAR T cells in autoimmune diseases 22 1.5 Objectives 23 2 Materials and Methods 25 2.1 Materials 25 2.1.1 Consumables 25 2.1.2 Devices and software 27 2.1.3 Chemicals and reagents 32 2.1.4 Buffers and solutions 36 2.1.5 Enzymes and enzyme buffers 38 2.1.6 Kit systems 39 2.1.7 Plasmid vectors 39 2.1.8 Oligonucleotides 41 2.1.9 Antibodies 41 2.1.10 Basic media, additives, and recombinant proteins 43 2.1.11 Composition of culture media 44 2.1.12 Bacterial strain 46 2.1.13 Cell lines 46 2.1.14 Mouse strain 47 2.2 Methods 47 2.2.1 Molecular biological and microbiology methods 47 2.2.1.1 DNA digestion with restriction enzymes 47 2.2.1.2 Dephosphorylation of vectors 48 2.2.1.3 Agarose gel electrophoresis 48 2.2.1.4 Isolation and purification of DNA fragments from agarose gels 48 2.2.1.5 Ligation of DNA fragments 49 2.2.1.6 Heat-shock transformation of competent E. colis 49 2.2.1.7 Plasmid mini preparation 49 2.2.1.8 Plasmid midi preparation 50 2.2.1.9 Determination of DNA concentration 50 2.2.1.10 DNA sequencing 50 2.2.2 Cell biology methods 50 2.2.2.1 Cultivation of eukaryotic cells 50 2.2.2.2 Freezing and thawing cultured cells 51 2.2.2.3 Determination of cell number 52 2.2.2.4 Lentiviral transduction of eukaryotic cells 52 2.2.2.5 Immunofluorescence labeling 54 2.2.2.6 Flow cytometry and analysis of flow cytometry data 55 2.2.2.7 Isolation of human peripheral blood mononuclear cells 57 2.2.2.8 Isolation of T cells from PBMCs with magnetic-activated cell sorting 58 2.2.2.9 Stimulation of isolated human T cells 58 2.2.2.10 Engraftment of T cells with chimeric antigen receptors 59 2.2.3 Methods of protein biochemistry 59 2.2.3.1 Isolation of target module constructs 59 2.2.3.2 Dialysis of purified target module constructs 60 2.2.3.3 Discontinuous Sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis 60 2.2.3.4 Determination of concentration and immunochemical detection of target module constructs 62 2.2.3.5 Determination of binding affinities of target modules using enzyme-linked immunosorbent assay 63 2.2.4 In vitro functional studies 64 2.2.4.1 T cell activation and exhaustion assay 65 2.2.4.2 Luciferase assay (cytotoxicity assay) 65 2.2.4.3 Determination of cytokine concentration 65 2.2.5 In vivo functionality studies 66 2.2.5.1 Evaluation of tumor killing in vivo 66 2.2.5.2 Optical imaging of luciferase-expressing tumors in vivo 67 2.2.6 Statistical evaluation 67 3 Results 68 3.1 Design and generation of novel MOG target modules 68 3.1.1 MOG target module constructs 68 3.1.2 Expression of target modules 69 3.2 Establishment of scFv MOG-presenting cell models 72 3.3 Binding properties of MOG target modules 74 3.3.1 Determination of binding affinity between anti-MOG antibody and MOG target modules with enzyme-linked immunosorbent assay 74 3.3.2 Determination of binding affinity between anti-MOG receptor-expressing cell lines and MOG target modules with flow cytometry 75 3.4 Generation of human CAR-expressing T cells and binding of MOG target modules 80 3.4.1.1 Genetic modification of human T cells for UniCAR expression 81 3.4.1.2 Genetic modification of human T cells for RevCAR expression 83 3.5 Redirection of UniCAR T cells in vitro 85 3.5.1 Activation of redirected UniCAR T cells 85 3.5.2 Cytokine profile of redirected UniCAR T cells 87 3.5.3 Elimination of scFv MOG-positive target cells by UniCAR T cells 89 3.5.3.1 Time-dependent retargeting of scFv MOG-positive target cells by UniCAR T cells 89 3.5.3.2 Efficacy of UniCAR target modules 91 3.6 Redirection of RevCAR T cells in vitro 92 3.6.1 Activation of redirected RevCAR T cells 92 3.6.2 Cytokine profile of redirected RevCAR T cells 95 3.6.3 Elimination of scFv MOG-positive target cells by RevCAR T cells 99 3.6.3.1 Time-dependent retargeting of scFv MOG-positive target cells using RevCAR T cells 99 3.6.3.2 Efficacy of RevCAR target module 101 3.7 Investigation of RevCAR T cell-mediated cytotoxicity in vivo 103 4 Discussion 105 4.1 Structure and purification of MOG target modules 106 4.2 Expression and purification of target modules 107 4.3 Binding properties of MOG target modules 107 4.4 In vitro cytotoxic potential of UniCAR and RevCAR T cells redirected by MOG target modules 110 4.4.1 Target module-specific redirection of UniCAR T cells to scFv MOG-expressing target cells 110 4.4.2 Target module-specific redirection of RevCAR T cells to scFv MOG-expressing target cells 112 4.5 Future prospective 116 5 Summary 119 6 Zusammenfassung 121 7 References 124 List of figures 145 List of tables 147 Acknowledgement 148

Bei Autoimmunkrankheiten wie der Multiplen Sklerose (MS) kommt es zu einer fehlgesteuerten Immunantwort mit Aktivierung und Persistenz autoreaktiver T-Zellen. Apoptose-regulierende Mechanismen wie das CD95-Rezeptor/CD95-Ligand- und TRAIL-Rezeptor/TRAIL-System könnten dabei eine wichtige Rolle spielen. Die lösliche Form des CD95-Rezeptor (sCD95) kann an CD95L binden und so die Apoptose aktivierter T-Zellen verhindern. Die systemische Blockade von TRAIL führt zur Exazerbation von Autoimmunerkrankungen in Tierversuchen. In der vorliegenden Arbeit wurden deshalb die Expression, Regulation und Bedeutung sowohl von sCD95 als auch von löslichem TRAIL (sTRAIL) und membranständigem TRAIL bei gesunden Probanden und Patienten mit schubförmig remittierender MS (RRMS) untersucht. Zytokine wurden mit ELISAs, Zelloberflächenproteine sowie Apoptose im Durchflusszytometer gemessen. Die Untersuchungen mit magnetisch gereinigten humanen Leukozytensubpopulationen und Zelllinien zeigten, dass sCD95 lediglich von zelltyp-spezifisch aktivierten humanen T-Zellen, sezerniert wird. TRAIL wurde vor allem von Monozyten, die mit IFN-beta stimuliert waren, sezerniert und auf der Zelloberfläche exprimiert. Zellkulturüberstände, die sTRAIL enthielten, lösten Apoptose in suszeptiblen Tumorzellen aus. TRAIL führte zu einer signifikanten Inhibition der Proliferation und der Produktion von Th1- und Th2-spezifischen Zytokinen bei humanen (auto)antigenspezifischen T-Zellen. Weder für die sCD95- noch für die TRAIL-Expression wurden Unterschiede zwischen RRMS-Patienten und gesunden Probanden nachgewiesen. Die Ergebnisse dieser Arbeit zeigen ein komplexes Regulations- und Expressionsmuster von sCD95 und TRAIL, ohne jedoch Anhaltspunkte für Unterschiede zwischen MS-Patienten und Gesunden zu liefern. Es ergaben sich wichtige Hinweise darauf, dass der protektive immunomodulatorische Effekt einer systemischen IFN-beta-Therapie bei MS durch TRAIL vermittelt werden könnte. / Autoimmune disorders such as Multiple Sclerosis (MS) are characterized by an aberrant immune response with activation and persistence of autoreactive T-cells. Apoptosis-regulating mechanism such as the CD95-Rezeptor/CD95-Ligand- and the TRAIL-Rezeptor/TRAIL-System may play a major role in this process. The soluble CD95 receptor (sCD95) can bind to CD95L and subsequently inhibit apoptosis of activated T-cells. The systemic blockade of TRAIL leads to the exacerbation of autoimmune disease in animal experiments. In this work I investigated the expression, regulation and significance of sCD95, soluble TRAIL (sTRAIL) and membrane-bound TRAIL in patients with remitting-relapsing MS (RRMS), and in healthy controls. Cytokines were measured by ELISA, membrane bound proteins and apoptosis were measured by flow cytometry. The experiments with magnetically sorted human leucocyte subpopulations and cell lines showed, that only cell-type specific activated human T-cells secrete sCD95. Both forms of TRAIL were expressed by monocytes stimulated with IFN-beta. Cell supernatants containing sTRAIL induced apoptosis in susceptible tumour cells. Furthermore TRAIL inhibited proliferation of (auto)antigen-specific T cells and the production of Th-1 and Th-2 specific cytokines. There were no differences in the expression of sCD95 and TRAIL between RRMS patients and healthy controls. This work shows a complex regulation pattern of sCD95 and TRAIL without being able to detect differences between MS patients and healthy controls. However, results point out that TRAIL could be an important mediator of the immunomodulatory effects of systemic IFN-beta therapy in MS.

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Background Growing evidence emphasizes the relevance of sphingolipids for metabolism and immunity of antigen-presenting cells (APC). APCs are key players in balancing tolerogenic and encephalitogenic responses in immunology. In contrast to the well-known prominent effects of sphingosine-1-phosphate (S1P) on lymphocyte trafficking, modulatory effects on APCs have not been fully characterized. Methods Frequencies and activation profiles of dendritic cell (DC) subtypes, monocytes, and T cell subsets in 35 multiple sclerosis (MS) patients were evaluated prior and after undergoing fingolimod treatment for up to 24 months. Impact of fingolimod and S1P on maturation and activation profile, pro-inflammatory cytokine release, and phagocytotic capacity was assessed in vitro and ex vivo. Modulation of DC-dependent programming of naïve CD4+ T cells, as well as CD4+ and CD8+ T cell proliferation, was also investigated in vitro and ex vivo. Results Fingolimod increased peripheral slanDC count—CD1+ DC, and monocyte frequencies remained stable. While CD4+ T cell count decreased, ratio of Treg/Th17 significantly increased in fingolimod-treated patients over time. CD83, CD150, and HLADR were all inhibited, but CD86 was upregulated in DCs after incubation in the presence of fingolimod. Fingolimod but not S1P was associated with reduced release of pro-inflammatory cytokines from DCs and monocytes in vitro and ex vivo. Fingolimod also inhibited phagocytic capacity of slanDCs and monocytes. After fingolimod, slanDCs demonstrated reduced potential to induce interferon–gamma-expressing Th1 or IL-17-expressing Th17 cells and DC-dependent T cell proliferation in vitro and in fingolimod-treated patients. Conclusions We present the first evidence that S1P-directed therapies can act additionally as immunomodulators that decrease the pro-inflammatory capabilities of APCs, which is a crucial element in DC-dependent T cell activation and programming.

Background Growing evidence emphasizes the relevance of sphingolipids for metabolism and immunity of antigen-presenting cells (APC). APCs are key players in balancing tolerogenic and encephalitogenic responses in immunology. In contrast to the well-known prominent effects of sphingosine-1-phosphate (S1P) on lymphocyte trafficking, modulatory effects on APCs have not been fully characterized. Methods Frequencies and activation profiles of dendritic cell (DC) subtypes, monocytes, and T cell subsets in 35 multiple sclerosis (MS) patients were evaluated prior and after undergoing fingolimod treatment for up to 24 months. Impact of fingolimod and S1P on maturation and activation profile, pro-inflammatory cytokine release, and phagocytotic capacity was assessed in vitro and ex vivo. Modulation of DC-dependent programming of naïve CD4+ T cells, as well as CD4+ and CD8+ T cell proliferation, was also investigated in vitro and ex vivo. Results Fingolimod increased peripheral slanDC count—CD1+ DC, and monocyte frequencies remained stable. While CD4+ T cell count decreased, ratio of Treg/Th17 significantly increased in fingolimod-treated patients over time. CD83, CD150, and HLADR were all inhibited, but CD86 was upregulated in DCs after incubation in the presence of fingolimod. Fingolimod but not S1P was associated with reduced release of pro-inflammatory cytokines from DCs and monocytes in vitro and ex vivo. Fingolimod also inhibited phagocytic capacity of slanDCs and monocytes. After fingolimod, slanDCs demonstrated reduced potential to induce interferon–gamma-expressing Th1 or IL-17-expressing Th17 cells and DC-dependent T cell proliferation in vitro and in fingolimod-treated patients. Conclusions We present the first evidence that S1P-directed therapies can act additionally as immunomodulators that decrease the pro-inflammatory capabilities of APCs, which is a crucial element in DC-dependent T cell activation and programming.

Background: Sphingosine 1-phosphat receptor modulators (S1PRMs) have been linked to attenuated immune response to SARS-CoV-2 vaccines. Objective: To characterize differences in the immune response to SARS-CoV-2 vaccines in patients on selective versus unselective S1PRMs. Methods: Monocentric, longitudinal study on people with multiple sclerosis (pwMS) on fingolimod (FTY), siponimod (SIP), ozanimod (OZA), or without disease-modifying therapy (DMT) following primary and booster SARS-CoV-2 vaccination. Anti-SARS-CoV-2 antibodies and T-cell response was measured with electro-chemiluminescent immunoassay and interferon-γ release assay. Results: Primary vaccination induced a significant antibody response in pwMS without DMT while S1PRM patients exhibited reduced antibody titers. The lowest antibodies were found in patients on FTY, whereas patients on OZA and SIP presented significantly higher levels. Booster vaccinations induced increased antibody levels in untreated patients and comparable titers in patients on OZA and SIP, but no increase in FTY-treated patients. While untreated pwMS developed a T-cell response, patients on S1PRMs presented a diminished/absent response. Patients undergoing SARS-CoV-2 vaccination before onset of S1PRMs presented a preserved, although attenuated humoral response, while T-cellular response was blunted. Conclusion: Our data confirm differential effects of selective versus unselective S1PRMs on T- and B-cell response to SARS-CoV-2 vaccination and suggest association with S1PRM selectivity rather than lymphocyte redistribution.