Diabetologie und Stoffwechsel 2013; 8 - P107
DOI: 10.1055/s-0033-1341767

Lokale LEA29Y Expression in porzinen Inselzellclustern induziert regulatorische T Zellen und schützt vor Transplantatabstoßung

L Wolf-van Bürck 1, N Klymiuk 2, A Bähr 2, M Offers 1, M Thormann 3, E Wolf 2, J Seissler 1
  • 1Medizinische Klinik und Poliklinik IV, Klinikum der Universität München, München, Germany
  • 2Lehrstuhl für Molekulare Tierzucht und Biotechnologie, Ludwig-Maximilians-Universität München, Oberschleißheim, Germany
  • 3Institut für Chirurgische Forschung im Walter-Brendel-Zentrum, Ludwig-Maximilians-Universität München, München, Germany

Fragestellung: Transgene Schweineinseln sind eine mögliche Option zur Behandlung des Typ 1 Diabetes. Vor Kurzem konnte unsere Arbeitsgruppe zeigen, dass die spezifische Expression von LEA29Y (ein Derivat von CTLA4-Ig) in porzinen β-Zellen die Abstoßungsreaktion im humanisierten Mausmodell supprimiert. In der vorliegenden Studie wurde untersucht, welche Mechanismen in diesem Modell an der Betazellprotektion beteiligt sind.

Methodik: Inselzellcluster (ICCs) von 1 – 3 Tage alten INSLEA29Y transgenen (Tg) und Wildtyp (Wt) Ferkeln wurden unter die Nierenkapsel von Streptozotocin-diabetischen (180 mg/kg STZ i.p.) NOD-scid IL2Rgammanull (NSG) Mäusen transplantiert. Bei Mäusen, die nach der Transplantation eine normale Glukosetoleranz entwickelten, erfolgte ein Transfer von humanen mononukleären Zellen (PBMCs). Die Abstoßungsreaktion wurde durch Blutzuckermessungen und immunhistologische Untersuchungen (CD45, CD4, CD8, Insulin, LEA29Y) untersucht. Durch FACS Analyse und quantitative RT-PCR erfolgte die Bestimmung von regulatorischen T Zellen (Treg) und die Messung der Expression von proinflammatorischen (IFNG) und antiinflammatorischen Zytokin-Genen (TGFB, IL10) in der Milz und im Transplantat.

Ergebnisse: Nach der Transplantation von Tg- und Wt-ICCs entwickelten beide Gruppen eine normale Glukosetoleranz und glukoseabhängige Sekretion von porzinem Insulin. Der Transfer von humanen PBMCs führte bei 4 von 5 Mäusen, die mit Wt-ICCs transplantiert wurden, innerhalb von 30 Tagen zur kompletten Transplantatabstoßung. Alle Tiere mit Tg-ICCs (n = 5) blieben normoglykämisch. In der Milz von Tieren, die mit Tg-ICCs transplantiert worden waren, fand sich ein 3,5-fach höherer Anteil CD4/CD25/FoxP3-positiver Treg Lymphozyten (p < 0,05). Auf mRNA Ebene zeigte sich eine grenzwertig signifikant gesteigerte Expression von TGFB im Transplantat bei den mit LEA29Y-tg ICCs transplantierten Mäusen. Des Weiteren war der IFNG/IL10 Quotient im Transplantat bei diesen Tieren tendenziell reduziert.

Schlussfolgerungen: Unsere Ergebnisse zeigen, dass im humanisierten NSG Mausmodell die Transplantation von INSLEA29Y transgenen ICCs mit einer Steigerung der Zahl von Treg Lymphozyten in der Milz und im Transplantat assoziiert ist. Die Änderung der Expressionsrate von IFNG und IL10 im Transplantat deutet ebenfalls auf eine lokale Immunmodulation durch LEA29Y hin. Aufgrundlage dieser Ergebnisse werden momentan weitergehende Studien durchgeführt, um die Frage zu klären, inwieweit INSLEA29Y transgene Schweine in Zukunft als Spender von Inseln für die klinische Xenotransplantation dienen könnten (gefördert durch die DFG: TR-SFB 127).