Role of complement receptors in the induction of retroviral-specific CTL responses by dendritic cells

Im Rahmen des Projektes wurde die Rolle von bestimmten Komplementrezeptoren, die auf dendritischen Zellen exprimiert werden, im Bezug auf die Induktion von Retrovirus-spezifischen T-Zellantworten untersucht. Hierfür wurde das Friend Virus (FV) als retrovirales Mausmodell herangezogen. Dendritische Zellen (DCs) zählen zu den Antigen-präsentierenden Zellen (APCs), die fähig sind, eine zytotoxische T-Zell-Antwort zu induzieren. DCs exprimieren Komplementrezeptoren auf ihrer Oberfläche, wodurch sie mit Komplement-opsonisiertem Virus interagieren können. Diese Interaktion könnte einen Einfluss auf die Infektion von DCs haben, wodurch deren Fähigkeit, Antigene zu präsentieren und T-Zellantworten zu induzieren, beeinflusst wäre. Daher untersuchten wir zunächst, wie sich Komplementopsonisierung des Virus auf die Infektionsrate von DCs, bei unterschiedlich hoher Viruslast, auswirkt. Die zweite Fragestellung bezog sich auf die Rolle der Komplementrezeptoren CR3 und CR4, welche beide auf DCs exprimiert werden. Es konnte gezeigt werden, dass durch die Infektion von DCs mit einer höheren Viruslast die Infektivität des neu produzierten Virus abnimmt. Außerdem führte der Einsatz von Komplement-opsonisiertem Virus zu einer erhöhten Infektion von DCs, während IgG-opsonisiertes Virus die Infektion von DCs verminderte. Diese Resultate deuten darauf hin, dass DCs im Friend Virus-Modell in Abhängigkeit vom Komplementsystem aktiviert werden. Um die Rolle von CR3 und CR4 genauer zu untersuchen, wurden für die Experimente CD11b und CD11c knock-out Mäuse herangezogen. Basierend auf diesen Ergebnissen lässt sich schlussfolgern, dass CR3 eine wichtige Rolle in der Infektion von APCs und der Induktion von Immunantworten spielt. DCs von CD11c-/- Mäusen wurden mit Komplement-opsonisiertem oder nicht-opsonisiertem FMuLV beladen. Diese DCs zeigten hinsichtilich der Aktivierung von CD8+ T-Zellen keinen Unterschied zu DCs, die aus wildtype-Mäusen stammten. Virus-beladene DCs von CD11b-/- Mäusen hingegen zeigten eine signifikant verringerte Aktivierung von CD8+ T-Zellen im Vergleich zu DCs, die von wildtype-Mäusen isoliert wurden. Unsere Ergebnisse könnten wertvolle Informationen bezüglich der Antigenerkennung durch DCs liefern, um in Folge die Effektivität von Impfungen verstärken oder neue und verbesserte Impfungen entwickeln zu können.In the present study, we investigated the role of complement receptors in the induction of cytotoxic T lymphocyte (CTL) responses mediated by dendritic cells (DCs) upon infection with retroviruses. For this purpose, Friend virus (FV) was adopted as a mouse retrovirus infection model. DCs are the most potent antigen presenting cells (APCs) and therefore, are able to efficiently induce CTL responses. DCs are known to express complement receptors (CRs) on their surface, which enable them to interact with complement opsonized viruses. Such interactions might affect the infection behavior of DCs and their antigen presenting capacity which consequently may influence the induction of CTL responses. Therefore, as our first aim we studied the relation between opsonization of retrovirus and the infection behavior of DCs at different viral loads. We showed that DC infection with higher viral doses resulted in the loss of infectivity of the output virus. Further, the complement-opsonized virus lead to improved infection of DCs, while IgG-opsonization of virus, in contrast, resulted in a decrease in the infection of DCs. Our findings suggest that virus activates DCs in a complement-dependent manner in order to mount cellular immune responses. The second goal of our study was to determine the specific roles of CR type 3 (CR3) and CR type 4 (CR4) in the induction of CTL responses upon retrovirus infection. The two complement receptors are co-expressed on DCs and their ligand specificity resembles greatly. To define their specific roles, we used CD11b (CR3) and CD11c (CR4) knock-out mice-derived DCs. It was observed that both complement opsonized or non-opsonized virus loaded-DCs derived from CD11c-/- mice were able to activate CD8+ T cells in a fashion comparable to those derived from wild type (wt) mice. However, virus-loaded DCs derived from CD11b-/- mice were able to activate a significantly lower number of CD8+ T cells compared to those derived from wt mice. Our findings indicated that CR3 plays a crucial role in the infection of DCs and subsequently in the induction of cellular immune responses. Our results may provide valuable information about the approaches to target antigens to DCs in order to enhance vaccine efficacy or to develop novel and improved vaccine candidates.by Muneeb Ahmad IdreesMedical University of Innsbruck, Dissertation, 2017OeBB(VLID)186336