In einem komplexen tierexperimentellen Ansatz wurde das Potenzial der anti huCD4-Antikörper MAX16H5 und MAX12F6 zur Modulierung zellvermittelter Immun-reaktionen in vivo untersucht. Dafür kam ein mehrfach transgenes Mausmodell zur Anwendung, in dem das humane Zielmolekül und dessen physiologischer Ligand als Transgene exprimiert waren. Als T-Zell vermittelte Immunreaktion wurde eine Kon-taktreaktion (delayed type hypersensitivity, DTH) gegen DNFB etabliert und validiert. An der DTH wurde untersucht, ob und wie die verschiedenen Antikörper die Sen-sibilisierungs- und die Auslösungsphase beeinflussen. Die experimentellen Ergeb-nisse zeigen, dass die Antikörper epitop- und isotypabhängig die beiden Phasen der DTH unterschiedlich beeinflussen. Die Applikation der Antikörper während der Sensi-bilisierung führte zu einer unterschiedlich ausgeprägten Suppression der DTH. Dage-gen hatten sie gegensätzliche Effekte auf die Auslösung. Während nach MAX12F6-Behandlung eine stärkere und prolongierte DTH gemessen wurde, verlief die DTH-Reaktion nach MAX16H5-Applikation deutlich abgeschwächt. Mittels flowzytometri-scher Analysen konnte gezeigt werden, dass die Antikörper unterschiedliche Subpo-pulationen der T-Helferzellen depletieren. Darüber hinaus führte MAX16H5 offen-sichtlich zur Induktion regulatorischer T-Zellen. Die Daten erklären unterschiedliche Erfolge aus ersten klinischen Studien mit verschiedenen anti huCD4 Antikörpern. Auch eignet sich CD4 auch als diagnostisches Target zur in vivo Diagnostik T-Zell vermittelter Entzündungsreaktionen. Mit Antikörperfragmenten von MAX16H5 wurde ein immunszintigraphisches Verfahren entwickelt, das die spezifische Darstellung der mit der DTH einhergehenden Entzündungsreaktion ermöglicht.

An equilibrium between proinflammatory and anti-inflammatory immune responses is essential for maternal tolerance of the fetus throughout gestation. To study the participation of fetal tissue-derived factors in this delicate immune balance, we analyzed the effects of human chorionic gonadotropin (hCG) on murine Treg cells and Th17 cells in vitro, and on pregnancy outcomes, fetal and placental growth, blood flow velocities and remodeling of the uterine vascular bed in vivo. Compared with untreated CD4+CD25+ T cells, hCG increased the frequency of Treg cells upon activation of the LH/CG receptor. hCG, with the involvement of IL-2, also interfered with induced differentiation of CD4+ T cells into proinflammatory Th17 cells. In already differentiated Th17 cells, hCG induced an anti-inflammatory profile. Transfer of proinflammatory Th17 cells into healthy pregnant mice promoted fetal rejection, impaired fetal growth and resulted in insufficient remodeling of uterine spiral arteries, and abnormal flow velocities. Our works show that proinflammatory Th17 cells have a negative influence on pregnancy that can be partly avoided by in vitro re-programming of proinflammatory Th17 cells with hCG.

Protektive MHC II Allele sind sowohl für den Menschen als auch für die Maus beschrieben worden und verhindern die Entstehung von Autoimmunerkrankungen. Hier untersuche ich die differentielle Expression von MHC II Allelen auf den unterschiedlichen Antigen-praesentierenden Zellen als Wirkmechanismus, der das Typ 1-Typ 2 Gleichgewicht der T-Helferzellen beeinflusst. Ich konnte zeigen, dass die als protektiv geltenden murinen I-Ab und I-Ek Molekuele auf fast allen Knochenmark-Makrophagen fuer 5 - 8 Tage stark exprimiert werden und dass die Expression dann langsam abnimmt. Im Gegensatz dazu fanden wir eine etwa 100-fach schwaechere Expression des mit der Kollagen-induzierten Arthritis (CIA) assoziierten I-Aq. Diese Expression war von nur kurzer Dauer und nahm rasch ab. Eine aehnlich differentielle Expression konnten wir weder auf B- noch auf dendritischen Zellen (DZ) nachweisen. Zusätzlich konnte in in vitro Restimulationsexperimenten gezeigt werden, dass Makrophagen durch diese differentielle Expression die T-Zell-Zytokinantwort massgeblich beeinflussen. Unsere Ergebnisse deuten an, dass Makrophagen eines protektiven Haplotyps MHC II Molekuele in hoher Zahl exprimieren und damit bevorzugt Typ 1 Antworten hervorrufen, wohingegen eine niedrige MHC II Expression Typ 2 Antworten beguenstigt. Wir schliessen daraus, dass das Ausmass der MHC II Expression das Signal, welches von den T-Zellen zu den Makrophagen zurückgesendet wird, steuert und damit die Aktivitaet der Makrophagen reguliert. Dieser durch polymorphe, jedoch nicht-kodierende MHC II-Gensegmente hervorgerufene Effekt koennte bei der Empfaenglichkeit fuer Autoimmunerkrankungen sowohl beim Menschen als auch bei der Maus eine Rolle spielen. Tatsaechlich konnten wir auch auf menschlichen Monozyten und B-Zellen eine differentielle Expression von HLA II Genen nachweisen und sie scheint sich hier auf die nur gering-polymorphen DRB4 Gene, die sowohl mit dem Rheumatoide Arthritis (RA) assoziierten DR4 als auch mit dem neutralen DR7 koexprimiert werden, zu beschraenken. In meinem letzten Teil ziele ich darauf ab, das den Verlauf der RA und der CIA begleitende Typ 1 Übergewicht in ein Gleichgewicht mit Typ 2 zu revertieren. Dazu wurde ein Mausmodell etabliert, bei dem bereits polarisierte Typ 2 Th-Effektorzellen als Manipulatoren der für die Entstehung der CIA verantwortlichen, Kollagen-spezifischen Typ 1 Zellen eingesetzt wurden. Tatsaechlich konnte die CIA dann am effektivsten verhindert werden, wenn beide T-Zellpopulationen, die Manipulierer und die Kollagen-spezifischen, im selben Zellcluster aktiviert wurden. Diese Aktivierung im selben Zellcluster konnte dadurch erreicht werden, dass DZ gleichzeitig Kollagen und das fuer die Manipulierer spezifische Epitop praesentieren. / Protective/suppressive MHC class II alleles have been identified in man and mouse where they exert a disease-protective and immunosuppressive effect. As a mode of action we here investigate differential expression of MHC class II genes in different types of antigen-presenting cells impacting on the Type 1-Type 2 balance. We found that the murine I-Ab and I-Ek molecules, both well characterized as protective/suppressive, are expressed at a high level on almost all bone marrow derived macrophages for five to eight days after which expression slowly declines. In contrast, the collagen-induced arthritis (CIA) associated I-Aq-expression is lower, peaks over a shorter period and declines more rapidly. No differential expression could be detected on B cells or dendritic cells (DC). In addition, the differential MHC class II expression found on macrophages skews the cytokine response of T cells as shown by an in vitro restimulation assay. The results indicate that macrophages of the protective/ suppressive haplotypes express MHC class II molecules at a high level and exert Type 1 bias whereas low level expression favors a Type 2 response. We suggest that the extent of expression of the class II gene gates the back-signal from T cells and in this way controls the activity of macrophages. This effect mediated by polymorphic non-exon segments of MHC class II genes may play a role in determining disease susceptibility in mouse and man. Indeed, we also found differential expression of HLA II genes on human antigen presenting cells. However, in humans, differential expression affects both, B cells and monocytes and seems to be restricted to the non-polymorphic DRB4 gene coexpressed with the rheumatoid arthritis (RA) associated DR4 and the neutral DR7. We finally aimed at reverting the Type 1 bias characteristic of RA and CIA. A murine system was developed where polarized Type 2 cells were used to manipulate collagen II-specific type 1 T cells responsible for the development of collagen induced arthritis. The polarized inducer cells indeed exerted their maximum effect when the two T-cell populations were activated within the same cluster, implemented by allowing a single DC to present both their epitopes.

Indiana University-Purdue University Indianapolis (IUPUI) / The transcriptional repressor BCL6 has been shown to be essential for the differentiation of germinal center (GC) B cells and follicular T helper (TFH) cells. The interaction of TFH and GC B cells is necessary for the development of high affinity antibodies specific for an invading pathogen. Germline BCL6-deficient mouse models limit our ability to study BCL6 function in T cells due to the strong inflammatory responses seen in these mice. To overcome this, our lab has developed a new BCL6 conditional knockout (cKO) mouse using the cre/lox system, wherein the zinc finger region of the BCL6 gene is flanked by loxP sites. Mating to a CD4-Cre mouse allowed us to study the effects of BCL6 loss specifically in T cells, without the confounding effects seen in germline knockout models. Using this cKO model, we have reaffirmed the necessity of BCL6 for TFH differentiation, including its role in sustained CXCR5 surface expression, a signature marker for TFH cells. This model also allowed us to recognize the role of BCL6 in promoting the expression of PD-1, another key surface marker for TFH cells. Without BCL6, CD4+ T cells cannot express PD-1 at the high levels seen on TFH cells. Our discovery of DNMT3b as a target for BCL6 suggests BCL6-deficient T cells have increased DNA methyltransferase activity at the PD-1 promoter. This data establishes a novel pathway for explaining how BCL6, a transcriptional repressor, can activate genes. Experiments with the BCL6 cKO model have also established a role for BCL6 in naïve CD4+ T cell activation. Furthermore, we did not observe increased differentiation of other helper T cell subsets, in contrast to what has been reported elsewhere with germline BCL6-deficient models. Unexpectedly, we found decreased T helper type 2 (Th2) cells, whereas mouse models with a germline mutation of BCL6 have increased Th2 cells. These results indicate that BCL6 activity in non-T cells is critical for controlling T cell differentiation. Finally, using an HIV-1 gp120 immunization model, we have, for the first time, shown BCL6-dependent GCs to be limiting for antibody development and affinity maturation in a prime-boost vaccine scheme.