Untersuchungen zur Xenoreaktivität menschlicher T-Lymphozyten

Abstract

Sich natürlich entwickelnde xenoreaktive Antikörper sind die wichtigsten Hindernisse für die Übertragung von Xenotransplantaten, aber ob sich eine analoge xenoreaktive T-Zell-Immunität entwickelt, ist unbekannt. Ich habe einen enzyme-linked immunospot assay (ELISPOT) eingesetzt, um die Häufigkeit und das Zytokinausschüttungsprofil xenoreaktiver Lymphozyten aus peripherem Blut bei einer Gruppe gesunder Versuchspersonen zu bestimmen. Weil naive T-Zellen nur Interleukin-2 und kein Interferon-gamma in Kurzzeitkulturen produzieren, ist die bei dieser Vorgehensweise gemessene Produktion von Interferon-gamma ein Maß für die Gedächtnisantwort der zellulären Immunität. Stimulierung von menschlichen PBMC (peripheral blood mononuclear cells) oder gereinigten T-Lymphozyten mit Hilfe von PBMC von Inzucht-Schweinen ergab eine große Anzahl von Interferon-gamma produzierenden Zellen und etwa fünfmal weniger Interleukin-2 produzierende Zellen. Im Gegensatz dazu enthielten aus menschlichem Nabelschnurblut gewonnene Lymphozyten zwar schweinespezifisch reagierende Interleukin-2 produzierende Zellen, aber wenige Interferon-gamma produzierende Zellen, was einem naiven Phänotyp entspricht. Hinzu kommt, dass PBMC von Erwachsenen, die nie in ihrem Leben Schweinefleisch konsumiert haben, mit einer signifikant geringeren Anzahl von Interferon-gamma Produzenten auf Schweinezellen reagierten, als das bei Erwachsenen ohne Einschränkungen in ihrer Nahrungsaufnahme der Fall war. Dieses Ergebnis weist darauf hin, dass die Aufnahme von Schweinefleisch möglicherweise zum Entstehen einer schweinespezifischen T-Zell-Immunität führt. Die vorliegenden Ergebnisse sind die ersten Belege für natürlich auftretende xenospezifische T-Zell-Immunität bei Menschen. Die hohe Frequenz dieser Gedächtnisantwort spricht dafür, dass sie eine große Barriere bei der Transplantation von Schweineorganen darstellen wird.

Naturally developing xenospecific antibodies are a well-documented major barrier to xenograft transplantation in humans, but whether analogous xenoreactive T cell immunity develops is not known. I used an enzyme-linked immunospot assay to determine the frequency and cytokine profiles of xenoreactive PBMCs (peripheral blood mononuclear cells) from a panel of human volunteers. Because naive T- cells produce only Interleukin-2 (IL-2) in short term culture, Interferon-gamma (IFN-gamma) production by this approach is a measure of a memory immune response. Stimulation of human PBMCs or purified T-lymphocytes with stimulator cells from inbred swine revealed a high frequency of IFN-gamma producers with 5-fold fewer IL-2 producers. In contrast, lymphocytes obtained from neonatal umbilical cord blood contained swine-specific IL-2 producers but few IFN-gamma producers, which is what one would expect to find with a naive phenotype. Moreover, PBMCs from adults with a history of abstention from pork consumption responded to swine cells with a significantly lower frequency of IFN-gamma producers than PBLs from adults with unrestricted diets did, suggesting that pork consumption may result in priming of swine-specific T cell immunity. My findings provide the first evidence for naturally occurring xenospecific T cell immunity in humans. The detected strength of this memory response suggests that it will present a formidable barrier to transplantation of swine organs.