Für eine optimale Aktivierung brauchen T-Zellen zwei Signale. Neben dem antigenspezifischen Signal (Signal 1) ist für eine starke T-Zellantwort auch noch ein kostimulatorisches Signal (Signal 2) erforderlich. Dieses zweite Signal wird durch die Interaktion von kostimulatorischen Liganden auf antigenpräsentierenden Zellen (APCs) mit kostimulatorischen Rezeptoren auf T-Lymphozyten generiert. In Abwesenheit von kostimulatorischen Signalen kommt es zur unvollständigen T-Zell-Aktivierung oder zu einem Stadium der T-Zell-Anergie. Darüber hinaus werden T-Zellantworten durch negativ kostimulatorische (koinhibitorische) Signale gehemmt. Diese sind für die Aufrechterhaltung der immunologischen Toleranz erforderlich. Der CD80/86 - CD28/CTLA4 Signalweg hat sowohl für die T-Zell-Aktivierung als auch für die Toleranz eine zentrale Bedeutung. Durch eine Bindung von CD80 oder CD86 an CD28 erfolgt ein kostimulatorisches Signal, welches die Aktivierung von T-Zellen, die Antigene erkennen, verstärkt. Im Gegensatz dazu bewirkt die Bindung von CD80 oder CD86 an CTLA4 ein koinhibitorisches Signal welches Immunantworten verhindert oder abschwächt. PD1 ist ein weiterer wichtiger koinhibitorischer Rezeptor, der durch Bindung an seine Liganden PDL1 und PDL2 hemmende Signale in T-Zellen generiert.

Der PD1-PDL1 Signalweg ist von hoher klinischer Relevanz, da durch die Hemmung dieser Interaktion durch therapeutische Antikörper Immunantworten gegen Tumorzellen gesteigert werden können. Im Zuge der Aktivierung von T-Zellen wird die Expression von CD80 und PDL1 auch in diesen Zellen induziert. In Mausstudien wurde nachgewiesen, dass die Bindung von PDL1 und CD80 an T-Zellen zu einer Hemmung von T-Zellantworten führt. Zurzeit gibt es keine Studien über die Rolle dieser Interaktion in menschlichen T-Zellen. Des Weiteren ist generell noch wenig über die Rolle von CD80 und PDL1 in T-Zellen bekannt.

Diese Arbeit befasst sich mit der funktionellen Rolle der Moleküle CD80 und oder PDL1 in T-Zellen. Zusätzlich wird untersucht, welche Charakteristika T-Zellen, die CD80 oder PD-L1 exprimieren, aufweisen. Zudem soll geklärt werden, ob T-Zellen durch die Expression von CD80 manipuliert werden können.

Die Studien zeigten, dass es eine signifikante und bidirektionale Interaktion von CD80 mit PDL1 bei der Hemmung von T-Lymphozyten gibt. Eine Reihe von Studien geben Hinweise, dass die Interaktion zwischen PD1 und PDL1 aber auch von PDL1 und CD80 Autoimmunität verhindern und Immunreaktionen abschwächen kann. Darüber hinaus wurde gezeigt, dass durch Expression von CD80 auf T-Zellen Immunantworten verstärkt werden können. Die könnte zu einer verstärkten T-Zellantwort gegen Tumore führen.

T cells that recognize antigens require additional signal for their efficient activation. These second signals referred to as costimulatory signals are generated upon engagement of costimulatory receptors on T cells with their cognate costimulatory ligands, which are mainly expressed on antigen presenting cells (APCs). In the absence of costimulatory signals, it comes to an incomplete T-cell activation or a stage of T cell anergy. In addition, T-cell responses are inhibited by negative co-stimulatory (co-inhibitory) signals. The CD80/CD86-CD28/CTLA4 pathway is essential for T-cell activation and tolerance. A co-stimulatory signal is generated upon binding of CD80 or CD86 to CD28, whereas binding of CD80 or CD86 to the inhibitory CTLA4 receptor causes a co-inhibitory signal. PD-1 is another important coinhibitory receptor, which inhibits T cells when engaged by its ligands PD-L1 and PD-L2.

The PD1 and PDL1 pathway is of high clinical importance, since inhibiting this pathway with therapeutic antibodies can greatly increase the immune responses toward tumours. In the course of the activation of T cells, the expression of CD80 and PDL1 is also induced in these cells. In studies on mouse immune cells, it was demonstrated that binding of PDL1 and CD80 on T-cells leads to an inhibition of T-cell responses. Currently, there are no studies about the role of this interaction in human T-cells. Furthermore, generally little is known regarding the role of CD80 and PDL1 in T-cells.

This study deals with the functional role of CD80 and PDL1 in T cells. In addition, the characteristics of T cells expressing CD80 or PDL1 has been investigated. Moreover, it has been clarified if T-cells can be manipulated by the expression of CD80.

Several studies have demonstrated that there is a significant and bi-directional interaction between CD80 with PDL1 and that this interaction results in the inhibition of T-lymphocytes. This indicates that in addition to the PD-PDL1 interaction also the PDL1-CD80 pathway has a significant role in the prevention of autoimmunity. Moreover it has been shown that manipulation of T-lymphocytes to express CD80 might represent an effective anti-tumour treatment by enhancing CD8 T cell and NK responses.