Charakterisierung von B-Lymphozyten als antigen-präsentierende Zellen für die in vitro Stimulation von T-Lymphozyten

Abstract

B-Lymphozyten nehmen in der Immunantwort eine zentrale Stellung ein. Neben ihrer Rolle als Produzenten von Antikörpern sind sie auch wichtige Antigen-präsentierende Zellen (APZ). Anders als andere APZ können B-Zellen über ihren B-Zell-Rezeptor (BZR) spezifisch Antigene aus der Umgebung aufnehmen, um sie innerhalb der Zelle zu prozessieren und anschließend auf der Zelloberfläche mit Hilfe von MHC-II-Molekülen T-Helfer-Zellen zu präsentieren. Dies führt zur Stimulation von Antigen-spezifischen T-Zellen, welche durch die Expression von Aktivierungsmarkern im Durchflusszytometer detektiert werden können. In dieser Arbeit sollten menschliche B-Zellen in Bezug auf ihre Nutzbarkeit für die Auslösung spezifischer T-Zell-Antworten in vitro untersucht werden. Dazu wurde vor allem ihre Fähigkeit zur Antigenpräsentation untersucht. Diese Untersuchungen dienten einerseits dem Ziel, Methoden zur Detektion Antigen-spezifischer T-Zell-Antworten zu verbessern, andererseits sollten auch Methoden zur Beurteilung der B-Zell-Funktion entwickelt werden. Im Rahmen dieser Arbeit wurden B-Lymphozyten mit Modellantigenen beladen und ihre Fähigkeit getestet, T-Lymphozyten aus dem gleichen Spender zu aktivieren. Dazu wurden B- und T-Lymphozyten aus Vollblutproben oder Leukozytenkonzentraten isoliert. Als Modellantigene dienten das immundominante pp65-Antigen des humanen Cytomegalievirus (CMV) und der Grippeimpfstoff Vaxigrip. Um die B-Lymphozyten mit spezifischen Antigenen zu beladen, wurden diese an kleine (2μm) fluoreszierende Latex-Beads gekoppelt, die von B-Zellen internalisiert werden können und durch ihre Eigenfluoreszenz auch nach der Internalisierung im Durchflusszytometer nachgewiesen werden können. Um die Aufnahme der Beads durch B-Zellen zu vermitteln wurden die Beads außerdem mit Antikörpern gegen den BZR beschichtet. Es konnte gezeigt werden, dass die Beschichtung mit anti-BZR-Antikörpern notwendig und ausreichend ist, um eine Aufnahme der Beads in die B-Zellen zu vermitteln. Weiterhin konnte gezeigt werden, dass Antigen-beschichtete Beads, die in B-Zellen eingebracht werden, eine gute Methode darstellen, Antigen-spezifische T-Zell-Antworten in vitro auszulösen.

B cells play a central part in the immune response. Besides their role as producers of antibodies, they are also important antigen-presenting cells (APCs). Unlike other APCs, B cells can specifically take up antigens from the environment via their B cells receptors (BCRs), process them, and present them to T helper cells. This causes the activation of antigen specific T cells that can be detected on the basis of their expression of surface activation markers by flow cytometry. The goal of this study was to evaluate the potential of using human B cells as APCs to elicit antigen-specific T-cell responses in vitro. We therefore studied the antigen-presenting capacity of B lymphocytes. The first aim of these studies was to improve diagnostic methods for detecting antigen-specific T cell responses in vitro. A further aim was to develop a method to evaluate the B cell function of antigen presentation in a diagnostic setting. In this study human B lymphocytes were loaded with model antigens, and their capacity to activate T lymphocytes from the same donor was tested. To this end, B and T lymphocytes were isolated from whole blood samples or leucocyte concentrates. The immunodominant pp65 protein of the human cytomegaly virus (CMV), as well as the influenza vaccine Vaxigrip were used as model antigens. These antigens were coupled to small (2μm) fluorescent latex microbeads that could be internalized by B cells, and that could be detected by flow cytometry even following their internalization. in order to facilitate the uptake of the microbeads by B cells, the beads were also coated with antibodies specific for the BCR. The results show that the coating of beads with anti-BCR antibodies is necessary and sufficient to promote uptake by B lymphocytes. Furthermore, it could be shown that the uptake of antigen-coated beads by B lymphocytes constitutes a good method for eliciting antigen-specific T cell responses in vitro.