Prof. Dr. Dietrich Kabelitz

Plastizität humaner gamma/delta T-Zellen: (Epigenetische) Modulation durch Vitamin C

Gamma/delta T Zellen umfassen etwa 3-5% der CD3+ T Zellen im peripheren Blut: Die große Mehrzahl der gamma/delta T Zellen im peripherer Blut exprimieren einen Vgamm9Vdelta2 T-Zellrezeptor (TZR), im folgenden Vg9Vd2 genannt. Im Unterschied zu alpha/beta T Zellen erkennen Vg9Vd2 T Zellen mikrobielle und eukaryote Pyrophosphate in einer Butyrophilin 3A/CD277-abhängigen Weise. Vg9Vd2 T Zellen können vielfältige Effektoraktivitäten ausüben; neben Zytokinproduktion und Zytotoxizität insbesondere auch regulatorische Aktivität (mit Expression des Transkriptionsfaktor FoxP3) und „professionelle“ Antigen-Präsentation (Aufnahme exogener Antigene und „Einschleusung“ in den MHC Klasse I Präsentationsweg). Zelluläre Differenzierung wird entscheidend durch epigenetische Mechanismen geprägt, v.a. auf der Ebene der Histonmodifizierung und DNA Methylierung. Vitamin C ist ein essentieller Kofaktor für viele enzymatische Reaktionen und muss durch Ernährung zugeführt werden. Seit kurzem ist bekannt, dass Vitamin C neben seiner Wirkung als anti-Oxidans auch ein epigenetischer Modulator ist und hier v.a. über die Regulierung von „Ten-eleven translocation“ (Tet) Dioxygenasen wirkt, die ihrerseits entscheidend die DNA Methylierung über die Oxidierung von 5-methyl Cytosin zu 5-hydroxymethyl Cytosin und damit Gen-Aktivierung steuern. In dem beantragten Projekt möchten wir im Detail den Einfluß von Vitamin C auf die Plastizität der Funktion humaner gamma/delta T Zellen untersuchen. Hierzu sollen gereinigte gamma/delta T-Zellen in vitro mit selektiven Liganden in An- bzw. Abwesenheit von Vitamin C aktiviert und die Effektorfunktion der Vg9Vd2 T Zellen auf der Ebene der Zytokinproduktion, Transkriptionsfaktor-Expression und zytotoxischen Aktivität untersucht werden. In diesen Ansätzen soll die mögliche Rolle von Tet Dioxygenasen durch den Einsatz entsprechender Inhibitoren wie 2-HG überprüft werden. In einem zweiten Arbeitspaket wird der Einfluß von Vitamin C auf der Ebene von Transkriptom (RNAseq) und DNA Hydroxymethylierung über Reduced Representation Bisulfite Sequencing (RRBS) untersucht werden. In einem dritten Arbeitspaket soll schließßlich in einem proof-of-concept Ansatz im Rahmen einer kleinen Studie der Einfluß einer hochdosierten oralen Vitamin C Einnahme auf Funktion, Transkriptom und DNA Hydroxymethylierung von gamma/delta T zellen untersucht werden. Basierend auf unseren Vorarbeiten zur epigenetischen Modualtion von gamma/delta T-Zellen durch Inhibitoren der Histon Acetylierung und vorläufiger Ergebnisse zum Einfluß von Vitamin C auf Vg9Vd2 T Zellen soll das Vorhaben entscheidend zum Verständnis der epigenetischen Regulation der Plastizität von humanen gamma/delta T Zellen beitragen.

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