Prävention des Typ 1 Diabetes mellitus durch Immunmodulation mittels eines anti-CD4 oder agonistischen CTLA-4 Antikörpers im spontandiabetischen LEW.1AR1-iddm Rattenmodell

Fragestellung: Die Induktion von Immuntoleranz durch Verwendung immunmodulierender Antikörper ist eine vielversprechende Strategie, um die autoimmune Zerstörung der Betazellen und eine Manifestation des Typ 1 Diabetes mellitus (T1DM) zu verhindern.

Es war das Ziel der Studie die präventive Wirkung zwei T-Zellmodulierender Antikörper auf die Diabetesmanifestation im LEW.1AR1-iddm Rattenmodell (Diabetesinzidenz: 60%, Manifestationsalter: 60±2 Tage) zu untersuchen. Es wurde (1) ein agonistischer anti-CTLA-4 Antikörper (H4) und (2) ein modulierender anti-CD4 Antikörper (RIB5/2) untersucht.

Methodik: 17 (RIB) und 16 (H4) LEW.1AR1-iddm Tiere erhielten an den Lebenstagen 40, 42, 44, 46 und 48 je 5mg AK/kg KG i.p. injiziert. Es erfolgte 2 mal wöchentlich eine Blutzuckerkontrolle. An den Lebenstagen 50, 60, 75 und 120 wurden 500µl Blut entnommen. Die Leukozytenzahl im Blut und der prozentuale Gehalt folgender T-Zellmarker wurden durchflusszytometrisch bestimmt: CD4 (Ox35), CD8 (341), CD25 (Ox39), CTLA-4 (WKH1203), CD4/CD25. Am Tag nach Diabetesmanifestation (BZ >10mmol/l) oder am Ende des Beobachtungszeitraumes (d 120) wurden die Tiere getötet. Es erfolgte eine durchflusszytometrische Messung des peripheren Blutes. Pankreas, Milz und Lymphknoten wurden für immunhistologische Analysen (CD8, akt. T-Zellen, Makrophagen, Insulin) asserviert.

Ergebnisse: Von 17 mit RIB5/2 behandelten Tieren erkrankten 2 Tiere verzögert (d68 vs. d60) an T1DM (Inzidenz: 12% vs. 60%). Von 16 mit H4 behandelten Tieren erkrankten 14 Tiere (88% vs. 60%) am Tag 62 an T1DM. Die Gabe der AK führte zu signifikanten Änderungen des T-Zellrepertoires. Der RIB5/2 AK verringerte signifikant den Gehalt an CD4⁺ Zellen am Tag 50 (16% vs. 48%) und 60 (29% vs. 45%). Am Tag 75 hatte sich der Gehalt an CD4⁺ Zellen (36% vs. 44%) fast normalisiert. Der Gehalt an CD8⁺ Zellen stieg am Tag 50 auf 31% (vs. 21% in der unbehandelten Kontrolle), war aber am Tag 60 wieder auf Ausgangsniveau. Der Gehalt an CD4/CD25⁺ Zellen und die Leukozytenzahl veränderten sich nicht. Die Gabe des H4 Antikörpers zeigte keine signifikanten Veränderungen in den CD4⁺, CD8⁺, CD4/CD25⁺ Zellpopulationen oder der Leukozytenzahl. H4 behandelte diabetische Tiere zeigten eine signifikante Reduktion der CTLA4⁺ Zellen an Tag 60 gegenüber den Kontrollgruppen und den gesunden, H4 behandelten Tieren. Immunhistologisch konnte die präventive Gabe beider Antikörper die Infiltrationsmuster im Pankreas diabetischer Tiere nicht verändern.

Schlussfolgerung: Die präventive Gabe des CD4 modulierenden RIB5/2 Antikörpers kann die Diabetesinzidenz durch eine Toleranzinduktion deutlich verringern. Die Aktivierung inhibitorischer T-Zellsignalwege durch CTLA-4 erscheint problematisch und führte nicht zur erwarteten Reduktion der Diabetesinzidenz. Die Daten zeigen, dass die Kenntnis der genauen Signalwege von Toleranzphänomenen für den klinischen Einsatz von Antikörpern unabdingbar ist.