Autoimmunkrankheiten oder Autoaggressionskrankheiten
sind im engeren Sinne Erkrankungen, bei denen durch Autoimmunisierung
gegen körpereigene
Substanzen gerichtete Autoantikörper
beziehungsweise spezifisch sensibilisierte Lymphocyten auftreten,
die in der Pathogenese eine wesentliche Rolle spielen. Die Ursache
der Autoimmunisierung ist die Aufhebung der gegenüber körpereigenen Geweben
bestehenden Immuntoleranz infolge von Störungen der Selbst-Erkennung beziehungsweise der
Kontrolle und Regulationsmechanismen des Immunsystems.
Die Autoimmunkrankheiten können in
organspezifische, nicht-organspezifische und Misch- oder Übergangsformen
eingeteilt werden. Organspezifische Autoimmunkrankheiten betreffen
beispielsweise die Schilddrüse
(z.B. Hashimoto-Thyreoiditis), den Magen (z.B. perniziöse Anämie) oder
den Pankreas (z.B. juveniler Diabetis mellitus). Nicht-organspezifische Autoimmunkrankheiten
betreffen z.B. die Gelenke (z.B. rheumatoide Arthritis) oder die
Muskeln (z.B. Dermatomyositis). Misch- oder Übergangsformen der Autoimmunkrankheiten
sind unter anderem die Werlhof-Krankheit,
das Goodpasture-Syndrom oder die autoimmunhämolytische Anämie.
Autoimmunkrankheiten wie auch Entzündungen,
insbesondere chronische, werden vor allem durch die Methoden der
Immunserologie diagnostiziert. Therapiert werden diese Krankheiten
bisher durch Lokaltherapien wie der Gabe von Kortikosteroiden oder
einer allgemeinen Wundbehandlung beziehungsweise durch eine immunmodulierende
Therapie mit Immunoglobulinen, Antiphlogistika, Cyclosporin oder
Methotrexat. Bei organspezifischen Autoimmunerkrankungen ist häufig eine
Substitutionsbehandlung, gegebenenfalls eine Transplantation, erforderlich.
Sofern die Krankheit sich im Anfangsstadium befindet, ist es möglich, die
durch die Autoimmun-Läsionen
geschädigten
Organe in ihrer Funktion dergestalt zu substituieren, dass Hormone
gegeben werden; so wird bei einer Schilddrüsenunterfunktion das fehlende
Schilddrüsenhormon
mit Thyroxin substituiert.
Die bekannten Verfahren und Verwendungen
bestimmter Arzneimittel zur Behandlung von Autoimmunkrankheiten
und chronischer Entzündungen weisen
mehrere Nachteile auf. Bei der Gabe von substituierten Hormonen
o.ä. werden
lediglich die Symptome therapiert, ohne dass sich die Konstitution
des Organs verbessert. Bei einer Gabe von bekannten Substanzen,
die die Immunantwort allgemein unterdrücken – wie z.B. Cyclosporin – wird das
gesamte Immunsystem supprimiert, was nachteilige Folgen wie die
Zunahme von bösartigen
Erkrankungen zur Folge haben kann. Ein weiterer Nachteil der bekannten
Mittel und ihrer Verwendung ist, dass sie häufig nur sehr spezifisch eingesetzt
werden können.
Die Radiojodtherapie, bei der radioaktives Jod verabreicht wird,
kann nur bei der Behandlung von Morbus Basodow eingesetzt werden.
Eine Vitamin B12-Gabe ist fast ausschließlich bei
der atrophischen Gastritis sinnvoll. Die Verwendung von Immunspressiva,
sofern sie nicht nahezu das gesamte Immunsystem herunter regulieren,
ist oft nur selektiv für
bestimmte Organe sinnvoll.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe
zugrunde, Mittel bereitzustellen, die für die effiziente Behandlung
von Autoimmunerkrankungen und Entzündungen verwendet werden können.
Die Erfindung löst diese Aufgabe durch die Verwendung
von CD152 zur Behandlung von Autoimmunerkrankungen und Entzündungen.
CD152 oder der B7-Rezeptor CTLA-4
ist ein Gegenspieler zu dem CD28-B7-Rezeptormolekül und nimmt
daher eine "Master
Switch-Funktion" im immunologischen
Geschehen der T-Zell-Aktivierung und -Proliferation ein.
Die meisten Immunreaktionen des spezifischen
Immunsystems sind abhängig
von einer T-Zell-Aktivierung.
Dabei erfordert jegliche Aktivierung dieser Zellen notwendig mindestens
zwei Signale, die von der antigenpräsentierenden Zelle übermittelt
werden müssen.
Das erste erfolgt über
die Bindung des auf einem MHC-Molekül präsentierten Antigens an einen
spezifischen T-Zell-Rezeptor. Das zweite – die so genannte Kostimulation – resultiert aus
einer zweiten Kontaktaufnahme der beiden beteiligten Zellen über das
B7-Molekül
auf der antigenpräsentierenden
Zelle und CD28 – einem
B7-Rezeptor – auf
der T-Zelle.
CTLA-4 oder CD152 ist ebenfalls ein
B7-Rezeptormolekül
und gleichzeitig ein direkter Gegenspieler zu CD28. Es ist ein für die Lymphozyten
spezifischer Marker, der durch Aktivierung der Zelle auf der Oberfläche exprimiert
und intrazellulär
akkumuliert wird. Durch die 20fach höhere Affinität zu B7 – verglichen
mit CD28 – verhindert
es größtenteils
die absolut notwendige Kostimulation. Insgesamt werden die Zellen
so weniger empfänglich
für die
Stimulation der antigenpräsentierenden
Zellen, produzieren weniger IL-2 ("Lymphozytenwachstumsfaktor") und verharren in
einer Art anergischem Zustand. CD152 inhibiert durch Kompetition
mit CD28 um den Liganden B7, aber auch durch direktes Signalling
des Moleküls
CD152.
Die "Master-Switch"-Funktion von CD152 resultiert aus der
Steuerung der Immunantwort: Hyperergie – Normergie – Anergie.
Mäuse ohne
genetische Information für
das CTLA-4 entwickeln sehr rasch eine lymphoproliferative Erkrankung.
Es gibt Hinweise auf einen Zusammenhang zwischen dem Verlauf von
Infektionskrankheiten und Expression von CTLA-4, beispielsweise
wird die HIV-Infektion durch CD152 beeinflusst. So ist bekannt,
dass insbesondere die CD+ Zellen von HIV-Patienten
eine erhöhte
Expression von CTLA-4 aufweisen. Daneben besteht auch ein deutlicher
Zusammenhang mit der Chemokinrezeptorexpression und damit der Ausbreitung
der Infektion im Organismus. Es gab daher Überlegungen, den Level von
CD152 zu senken oder die Wechselwirkung mit CD152 mit seinen Liganden
zu blockieren, um Krankheitsverläufe
positiv zu beeinflussen, z.B. bei bakterieller Sepsis.
Der Erfindung liegt also die überraschende Lehre
zugrunde, dass durch die Gabe von CD152 Autoimmunerkrankungen oder
Entzündungen,
insbesondere chronische, behandelt werden können. Die Gabe von CD152 kann
hierbei direkt erfolgen oder so, dass Zellen verwendet werden, auf
oder in denen CD152 vorkommt. Selbstverständlich ist es auch möglich, dass
CD152 oder die CD152 umfassenden Zellen zur Herstellung eines Arzneimittels
zur Behandlung von Autoimmunkrankheiten oder Entzündungen
verwendet werden.
Bei chronischen Entzündungen
oder einem erheblichen Teil der Autoimmunkrankungen werden T-Zellen,
die eigentlich durch regulierende Mechanismen in ihrer Aktivität begrenzt
werden sollten, permanent aktiviert. Dies hält den Entzündungsprozess aufrecht. Mit
der erfindungsgemäßen Verwendung von
CD152 ist es erstmals möglich,
diesen Prozess der Entzündung
oder Autoimmunität
spezifisch zu vermindern oder abzuschalten.
Die Verwendung von CD152 kann zunächst in
vitro vorbereitet werden oder sofort in vivo im Patienten erfolgen.
Beispielsweise ist es möglich,
CD152 exprimierte Zellen zu verwenden und in den Patienten einzubringen,
die zuvor außerhalb
des Patienten generiert worden sind. Die Zellen können vom
Entzündungsherd
des Patienten selbst entnommen, isoliert und vermehrt werden, um
sie zu verwenden oder von einer anderen Quelle stammen; beispielsweise können es
immunkompetente Zellen, wie inflammatorische Zellen, sein; sie so
behandelt werden, dass CD152 auf ihnen induziert oder in sie transfiziert
wird. Es ist selbstverständlich
auch möglich,
in vivo einen Kontext bereitzustellen, der zu einer Expansion von CD152+ Zellen führt oder zu einer Induktion
von CD152. Die Induktion von CD152 auf T Zellen erfolgt insbesondere
mit TRAIL, TGFb, IL-10, Opsonin, IL-15 oder anti-PD-1 Antikörpern.
Es ist beispielsweise auch möglich, CD152+-T Zellen aus bereits laufenden Immunantworten
zu isolieren, um sie nach einer in vitro Anreicherung in den Patienten
zurückzugeben.
In einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung ist die Autoimmunkrankheit oder Entzündung, insbesondere
chronische Entzündung,
oder auch chronische Immunantwort eine antiglomeruläre Basalmembrankrankheit,
Autoimmunkrankheiten des Nervensystems, ein systemischer Lupus erythematodes,
eine Addison-Krankheit, ein Antiphospholipid-Syndrom, eine IgA-Glomerulonephritis,
ein Goodpasture-Syndrom, ein Lambert-Eaton-Myasthenie-Syndrom, ein
bullöses
Pemphigoid, eine thrombozytopenische, idiopathische Purpura, ein
Autoimmun-Thyreoiditis, eine rheumatoide Arthritis, ein insulinabhängiger Diabetes
mellitus, ein Pemphigus, eine autoimmunhämolytische Anämie, ein
Dermatitis herpetiformis Duhring, eine membranöse Glomerulonephritis, eine
Graves-Krankheit, eine sympathische Ophthalmie, eine Autoimmun-Polyendokrinopathien, multiple
Sklerose und/oder eine Reiter-Krankheit. Besonders bevorzugt handelt
es sich bei der Krankheit oder Entzündung um eine mit Rheuma assoziierte
Krankheit, insbesondere die rheumatische Arthritis.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung wird das CD152 als CD152+-Zelle verwendet,
vorzugsweise als eine CD152+-T-Zelle. Es
konnte erfindungsgemäß gezeigt
werden, dass isolierte CD152+-T-Zellen vorteilhafterweise
CD152 auf ihrer Oberfläche
behalten. Die Zelle kann insbesondere eine Oberflächen-CD152
exprimierende Zelle sein. Bei der CD152+-T-Zelle
kann es sich vorteilhafterweise um Zellen handeln, die aus einem Entzündungsherd
des Patienten isoliert wurden oder um Zellen, die durch in vitro
Stimulation von PBMCs generiert wurden. Mit Vorteil können die
so gewonnenen Zellen angereichert werden, um sie dann direkt oder
zur Herstellung eines Mittels zur Behandlung von Autoimmunkrankheiten
oder Entzündungen
zu verwenden. Mit Vorteil sind insbesondere isolierte CD152+-T-Zellen
fähig,
andere Zellen, vor allem immunassoziierte Zellen, zu inaktivieren.
CD4+CD25+ regulatorische
Zellen sind in der Peripherie präsent und
können
Autoimmunität
verhindern. Die CD152+ T Zellen, die aus den CD4+CD25+ T Zellen
entstehen, müssen
vorteilhafterweise für
ihre inhibitorische Funktion CD152 nicht ausschließlich benutzen;
hier ist es insbesondere ein Marker, wobei es für die inhibitorische Funktion
benutzt werden kann. Um ihre regulatorische Wirkung ausführen zu
können,
wird insbesondere direkter Zell-Zellkontakt mit der Zielzelle benötigt; lösliche Faktoren,
wie z.B. pleiotrop wirkende Zytokine sind als primärer Mechanismus
auszuschließen.
Diese Zellen können
allerdings nicht anhand ihres Oberflächenmoleküls CD25 aus bereits etablierten
Immunantworten identifiziert werden, da alle T-Zellen, die Antigen-Kontakt hatten, den
Marker CD25 hochregulieren. Mehr als 50 % der CD25+ Treq Zellen exprimieren allerdings CD152 und
behalten es nach Aktivierung über
einen langen Zeitraum auf der Oberfläche. Diese Eigenschaft ermöglicht es,
vorteilhafterweise, regulatorische T Zellen von inflammatorischen
T Zellen während
einer bereits etablierten Immunantwort zu trennen. Die getrennten
und isolierten Zellen können
den Patienten insbesondere bei jedem Rückfall appliziert werden.
Es ist selbstverständlich auch
möglich, CD152
durch Transfektion in den Zellen zu generieren oder zu induzieren.
Die Transfektion kann physikalisch,
chemisch und/oder biologisch erfolgen. Die physikalische Transfektion
kann insbesondere mittels Elektroporation erfolgen. Es ist beispielsweise
möglich,
dass die DNA, die für
CD152 codiert in einem Entzündungsherd
subkutan injiziert wird und der elektrische Impuls über eine
Klammer an der Haut appliziert wird. Die chemische Transfektion
von CD152-Plasmid-Konstrukten wird insbesondere durch die Gegenwart
von DEAE-Dextran, Natriumphosphat oder Dendrimeren vermittelt. Die
biologische Transfektion von CD152 oder CD152 umfassenden Plasmiden, Cosmiden
oder anderen Vektoren – einschließlich Goldpartikeln – ist mit
Vorteil über
den rezeptorvermittelten Gentransfer, die Lipotektion oder die retrovivale
Transfektion oder andere virale Aufnahmemechanismen möglich.
Die genannten Verfahren zur Transfektion von
CD152 sind vorteilhafterweise billig und gut reproduzierbar und
führen
zu einem stabilen Einbau der CD152 codierten DNA in der Zielzelle.
Im Folgenden soll die Erfindung anhand
von Ausführungsbeispielen
erläutert
werden, ohne auf diese beschränkt
zu sein.
Erstmals ist es gelungen, individuelle, CD152-exprimierende Zellen
auch zytometrisch darzustellen und für funktionelle Untersuchungen
zu isolieren. Mit Hilfe einer sensitiven Färbemethode konnte unter anderem
gezeigt werden, dass während
einer antigenspezifischen Stimulation zellmembrangebundenes CD152
lediglich auf einer Subpopulation aktivierter Zellen (CD152+ T Zellen) exprimiert wird. Isolierte, aktivierte
CD152+ T Zellen waren im Gegensatz zu aktivierten
CD152– T
Zellen bei Restimulation in ihrer Proliferation inhibiert. Diese
heterogene Expression von CD152 auf aktivierten T Zellen gewährleistet
die Mannigfaltigkeit einer klonalen T Zellantwort. Die Generierung
von T Zellen mit verschiedenen Effektorfunktionen ist eine grundlegende
Eigenschaft der adaptiven Immunantwort. Die Daten zeigen auch, dass
CD152 tatsächlich
in der Lage ist, bereits aktivierte, individuelle T Zellen zu inhibieren.
CD 152 kann demnach sehr gut auch etablierte, "laufende" Immunantworten regulieren.
In vitro wurden periphere mononukleäre Zellen
vom Menschen unter kontrollierten Kulturbedingungen stimuliert.
Zunächst
wurden oberflächen-CD152 -exprimierende
Zellen aus einer Immunantwort in vitro isoliert und charakterisiert.
Es wurde mit der bereits etablierten "real time PCR" das momentane Zytokinprofil von CD152+ T Zellen ermittelt und eine für regulatorische
Zellen typische Verminderung der IL-2 mRNA und vermehrte Akkumulation von
TGFß und
IL-10 RNA festgestellt.
Im Maussystem wurde gezeigt, dass Oberflächen-exprimierende CD152+ T Zellen autoregulatorisch wirken. Weiterhin hat
sich mit humanen CD152+ T Zellen eine suppressive
Wirkung auf andere T-Zellantworten gezeigt (IL-Produktion nach 24
Stunden). Außerdem
hat sich mit humanen CD152+ T Zellen eine
suppressive Wirkung auf andere Immunantworten bestätigt (IFNg Produktion
nach 3 Tagen). Sereologische Blockade von CD152 während Mitogenstimulation
von PBMCs von Patienten mit rheumatischer Arthritis ergaben, dass
das Molekül
CD152 bei Patienten funktionell ist. CD152+ T
Zellen werden am Entzündungsherd
von rheumatoider Arthritis (RA) im Synovium gefunden (siehe 6 und 7). Im Detail: