Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis Zusammenfassung i Inhaltsverzeichnis iii Abbildungsverzeichnis viii Abkürzungsverzeichnis x 1 Einleitung 1 1.1 Klassifizierung der Herpesviren 1 1.2 Die Cytomegaloviren 2 1.2.1 Strukturelle und biologische Eigenschaften 2 1.2.2 Epidemiologie, Pathogenese und klinische Relevanz 4 1.2.3 Das murine Cytomegalovirus als Modellsystem 7 1.3 Immunologische Kontrolle der CMV-Infektion 8 1.3.1 Reaktion des angeborenen Immunsystems 8 1.3.2 Reaktion des adaptiven Immunsystems 11 1.4 Antigenpräsentation und CD8 J-Ze\\-Priming nach CMV-Infektion 13 1.4.1 Direkte Präsentation endogener Peptide 13 1.4.2 Cross-Präsentation exogener Peptide 14 1.4.3 Dendritische Zellen - professionell cross-präsentierende Zellen 15 1.5 Immunmodulation durch CMV 17 1.5.1 Immunmodulation der angeborenen und adaptiven Immunantwort 17 1.5.2 Modulation des programmierten Zelltods nach CMV-Infektion 19 1.5.2.1 Modulation der Apoptose-Induktion 19 1.5.2.2 Modulation der Nekroptose-Induktion 22 1.6 Zielsetzung der vorliegenden Arbeit http://d-nb.info/1049268814 24 Inhaltsverzeichnis 2 Material 25 2.1 Allgemeine Laborgeräte 25 2.2 Verbrauchsmaterialien und Plastikwaren 28 2.3 Chemikalien, Lösungen und Zusätze 33 2.4 Kits 36 2.5 Zellkultur 37 2.5.1 Zusätze und Reagenzien 37 2.5.2 Zellkulturmedien 40 2.6 Antikörper 41 2.6.1 Antikörper für den ELISpot-Assay. 41 2.6.2 Antikörper für die Durchflusszytometrie 41 2.6.3 Antikörper für die Immunhistochemie 42 2.6.4 Antikörper für die in vivo Depletion von Lymphozyten 42 2.6.5 Microbeads-gekoppelte Antikörper für die magnetische Zellsortierung 42 2.7 Viren 43 2.8 Antigene mCMV-Peptide 45 2.9 mCMV-ORF Library 46 2.10 Primäre Zellen und Zelllinien 46 2.11 Versuchstiere 47 2.12 Oligonukleotide 48 2.13 Zusammengesetzte Puffer und Lösungen 49 2.13.1 Puffer für tierexperimentelle Methoden 49 2.13.2 Puffer für die Generierung von mCMV-Stocks 49 2.13.3 Puffer für die immunologische Analyse 50 2.13.4 Puffer und Lösungen für die histologische Analyse 50 iv Inhaltsverzeichnis 3 Methoden 3.1 Allgemeine zellbiologische Methoden 51 51 3.1.1 Bestimmung von Zellzahl und Zellvitalität 51 3.1.2 Kryokonservierung und Rekultivierung von Zellen 52 3.2 Tierexperimentelle Methoden 52 3.2.1 Anlage muriner embryonaler Fibroblasten (MEF) 53 3.2.2 Infektion von Mäusen 54 3.2.3 Immunsuppression von Mäusen 55 3.2.4 In vivo Depletion von CD8 T-Zellen und NK-Zellen 55 3.2.5 Ex vivo Isolierung von Lymphozyten aus unterschiedlichen Organen 56 3.2.6 Immunomagnetische Separation von CD8 T-Zellen 58 3.2.7 Adoptiver Transfer von CD8 T-Zellen 60 3.3 Virologische Methoden 62 3.3.1 Generierung von mCMV-Stocks 62 3.3.2 Virustiterbestimmung mittels Plaque-iAssay. 63 3.4 Immunologische Methoden 65 3.4.1 IFN-y ELISpo\-Assay. 65 3.4.2 Zytofluorometrische Analyse 67 3.4.3 mCMV-ORF-Library Screening 68 3.5 Molekularbiologische Methoden 71 3.5.1 RNA-Isolierung aus Gewebe 71 3.5.2 Konzentrationsbestimmung von Nukleinsäuren 72 3.5.3 Absolute Quantifizierung viraler Transkripte mittels TaqMan™ RT-qPCR 72 3.6 Histologische Methoden 74 3.6.1 Fixierung und Paraffinierung von Organen 74 3.6.2 Anfertigung von Gewebeschnitten 75 3.6.3 Deparaffinierung und Rehydratisierung von Gewebeschnitten 75 3.6.4 Immunhistochemische Einfach- und Doppelfärbung (IE1 und/oder CD3) 76 3.7 Statistische Analyse 77 v Inhaltsverzeichnis 4 Ergebnisse 78 4.1 Einfluss von Apoptose auf die mCMV-Replikation in vivo 79 4.2 Einfluss von Apoptose auf die Initiation der CD8 T-Zellantwort 83 4.2.1 Vergleich der akuten CD8 T-Zellantwort in Abhängigkeit von M36 in BALB/c und C57BL/6 4.2.2 Kinetik des CD8 T-Zell-Primings in An- oder Abwesenheit von M36 84 85 4.2.3 Einfluss von M36 auf das akute CD8 T-Zell-Priming in Abhängigkeit von der Infektionsdosis 86 4.3 Inhibition der Apoptose-Induktion durch eine dominant-negative Variante des viralen FADD-Gens 88 4.4 Einfluss von Nekroptose auf die Initiation der CD8 T-Zellantwort 90 4.5 Einfluss von Apoptose auf die akute CD8 T-Zellantwort in Milz und Lunge 92 4.6 Analyse des genomweiten CD8 T-Zellepitop-Repertoires in Abhängigkeit von M36 oder M45 93 4.7 Auswirkung der Deletion nicht Zelltod-inhibierender Gene auf die Initation der CD8 T-Zellantwort 96 4.7.1 Einfluss des viralen Immunevasins m152 auf das CD8 T-Zell-Priming 96 4.7.2 Einfluss des viralen IFN-Antagonisten M27 auf das CD8 T-Zell-Prim/ng 98 4.7.3 Einfluss des viralen NK-Zell-Liganden m157 auf das CD8 T-Ze\\-Priming 99 4.8 Analyse der CD8 T-Zellantwort in Cross-Prfm/ngf-defizienten Mäusen 101 4.8.1 Einfluss von Apoptose auf die CD8 T-Zellantwort in Abwesenheit von Cross-Präsentation 102 4.8.2 Einfluss von Nekroptose auf die CD8 T-Zellantwort in Abwesenheit von Cross-Präsentation 4.9 Einfluss von Apoptose auf den CD8 Memory-T-Ze\\-Pool. 4.9.1 Einfluss von M36 auf die CD8 T-Zell-Frequenzen in der Memory-Phase 104 106 106 4.9.2 Analyse des genomweiten CD8 /Wemo/y-T-Zellepitop-Repertoires in An- oder Abwesenheit von M36 108 4.10 Einfluss des anti-apoptotischen Proteins M36 auf das protektive Potential adoptiv transferierter mCMV-spezifischer CD8 T-Zellen 109 vi Inhaltsverzeichnis 4.10.1 Präventiver Transfer antiviraler CD8 T-Zellen in Abhängigkeit von M36 110 4.10.2 Therapeutischer Transfer antiviraler CD8 T-Zellen in Abhängigkeit von M36 :112 4.11 Einfluss des anti-apoptotischen Proteins M36 auf das protektive Potential mCMV-spezifischer CD8 T-Zellen im Challenge-ModeW 114 4.11.1 Protektives Potential antiviraler CD8 T-Zellen in Abhängigkeit von M36 115 4.11.2 Protektives Potential antiviraler CD8 T-Zellen in Abhängigkeit von M36 und in Abwesenheit von Antikörpern 116 4.11.3 Protektives Potential antiviraler CD8 T-Zellen in Abhängigkeit von M36 bei einer niedrigen Infektionsdosis 5 Diskussion 118 120 5.1 Die Induktion des programmierten Zelltods führt zu einem verbesserten CD8 T-Zell-Priming 120 5.2 Das verbesserte CD8 T-Zell-Priming beruht auf der Cross-Präsentation viraler Antigene aus apoptotischen oder nekroptotischen Zellen 123 5.3 Modell des verbesserten CD8 T-Zell-Primings nach Induktion des programmierten Zelltods 127 5.4 Das verbesserte CD8 1-Ze\\-Priming nach Induktion von Apoptose führt zu einer verbesserten Kontrolle der Infektion in der Leber 5.5 Fazit und Ausblick 129 131 6 Literaturverzeichnis 133 7 Anhang 164 7.1 Zuordnung der mCMV-ORF Library-Hummern zu den getesteten mCMV-ORFs 164 Publikationen 166 Lebenslauf 168 Danksagung 169 Eidesstattliche Erklärung 170 vii