4. Immunregulatorische Moleküle4.1. CTLA-4CTLA-4 (cytotoxic T cell antigen 4) (CD152) ist ein Rezeptorprotein, das zur Superfamilie der Immunglobuline gehört. Es wird hauptsächlich auf der Oberfläche von aktivierten T-Lymphozyten, aber auch von B-Lymphozyten und dendritischen Zellen exprimiert [
96
]. Die Liganden für diesen Rezeptor sind CD80- und CD86-Moleküle, die hauptsächlich auf Antigen-präsentierenden Zellen vorhanden sind. Das CTLA-4-Molekül ist ein wichtiges Element der negativen Regulation der Immunantwort und hemmt in Kombination mit einem spezifischen Liganden T-Lymphozyten [
96
]. Dies geschieht durch zwei Hauptmechanismen – durch Beeinflussung der Fähigkeit von Antigen-präsentierenden Zellen (APC), T-Zellen zu stimulieren (extrazellulärer Mechanismus) und durch Abschwächung von Signalen, die an T-Zellen gesendet werden (intrazellulärer Mechanismus) [
97 ].
]. Die physiologische Funktion von CTLA-4 besteht darin, T-Zellantworten auf Selbstantigene zu hemmen, indem die Aktivität regulatorischer T-Zellen kontrolliert wird [
98
]. Eine erhöhte CTLA-4-Expression, insbesondere in Bezug auf Treg- und CD8 + -Lymphozyten, führt zu einer Verringerung der Qualität der Immunantwort auf Krebszellen. Im Gegensatz dazu prädisponiert eine verringerte CTLA-4-Expression zur Entwicklung entzündlicher Prozesse [
99
].Die Exposition gegenüber Antigenen bewirkt, dass Aktivierungsmarker auf der Oberfläche von Lymphozyten erscheinen. Frühe Aktivierungsmarker (CD69 und CD71) und späte Aktivierungsmarker (CD25 und HLA-DR) lassen sich deutlich unterscheiden [
100
]. Die T-Zell-Aktivierung ist ein Prozess, der ein Signal erfordert, das mit der MHC-Erkennung durch den T-Zell-Rezeptor (TCR) auf T-Lymphozyten verbunden ist, sowie ein costimulatorisches Signal, das die Anheftung der Moleküle CD80 (B7-H1) und CD86 (B7 -H2) auf Antigen-präsentierenden Zellen (APC), mit einem CD28-Molekül auf dem T-Lymphozyten. Ausreichend CD28- und CD80/CD86-Moleküle führen zu einer Lymphozytenproliferation, erhöhen die Überlebensfähigkeit von Lymphozyten und fördern die Differenzierung durch die Produktion von Wachstumsfaktoren wie IL-2.Ein weiteres Molekül mit Affinität zu CD80/CD86-Molekülen ist CTLA-4. Im Gegensatz zum CD28-Molekül führt die Assoziation mit CTLA-4 nicht zum Auftreten von zellstimulierenden Signalen, vielmehr verhindert die daraus resultierende Konkurrenz um die CD80/CD86-Bindungsstelle die Bildung kostimulatorischer Signale. Die Anzahl der CTLA-4-Moleküle, die mit CD80/CD86 konkurrieren, bestimmt, ob der Lymphozyt aktiviert oder anergisch wird. CTLA-4 hat Eigenschaften, die die Aktivierung von Lymphozyten hemmen, während gezeigt wurde, dass es auf Treg-Lymphozyten konstitutiv ist und ihre Suppressorfunktionen ermöglicht [
101
]. Die Bedeutung der Beteiligung des CTLA-4-Moleküls wird durch die Aktivierung von Lymphozyten gegenüber Selbstantigenen in Mäusen mit CTLA-4-Mangel angezeigt. Es wurde festgestellt, dass Kardiotoxizität eine Nebenwirkung der Verwendung von Antikörpern ist, um den Signalweg zu blockieren, an dem CTLA-4 beteiligt ist [
102
].Unsere eigenen Studien haben gezeigt, dass in einer Gruppe von Patienten mit iPAH ein viel höherer Prozentsatz an CD4+ T-Zellen mit Expression von Immun-Checkpoint-Proteinen (CTLA-4 und programmierter Zelltodrezeptor 1 – PD-1) vorhanden ist als in der Kontrollgruppe [
103
] . Ebenso wurde in dieser Patientengruppe im Vergleich zu anderen PAH-Gruppen ein signifikant höherer Prozentsatz dieser Lymphozyten nachgewiesen. Auch bei Patienten mit iPAH wurde eine signifikante Erhöhung des Anteils von T-Lymphozyten mit dem Phänotyp CD8 + CTLA-4+ im Vergleich zu Kontrollen nachgewiesen. In der Arbeit von Austin et al. [
104
] wurde festgestellt, dass zirkulierende CD8+ T-Zellen Lymphozyten mit dem Phänotyp CD45RA+ CCR7- sind, dh Effektor-Lymphozyten mit zytolytischer Aktivität. Darüber hinaus war die Anzahl naiver Lymphozyten mit dem Phänotyp CD45RA + CCR7- im Vergleich zu ihrer Kontrollgruppe signifikant geringer [
104
].4.2. CD200 und CD200RCD200 und CD200R sind Membranglykoproteine, die zu den Immunglobulin-ähnlichen Proteinen gehören, die hauptsächlich immunmodulatorische Funktionen ausüben. CD200 wird von Neuronen, vaskulären Endothelzellen und T- und B-Lymphozyten exprimiert [
105
], während CD200R auf Zellen der myeloiden Linie (Monozyten und Makrophagen) und auf T- und B-Lymphozyten exprimiert wird [
106
,
107
]. Die Wechselwirkung zwischen CD200 und CD200R führt zur Aktivierung von intrazellulären Inhibitoren, insbesondere RasGAP, was zu einer Hemmung der Zelleffektorfunktionen führt. Die Forschung zeigt, dass die CD200R-Aktivierung die Differenzierung von T-Zellen zu Treg-Zellen stimuliert, die Aktivierung von Indolamin 2,3-Dioxyganease (IDO) verstärkt, die Freisetzung von Zytokinen moduliert und die Synthese von entzündungshemmendem IL-10 und TGF-β stimuliert [
108
].Walker und Lue schlagen vor, dass entzündungsfördernde Stimuli die Sekretion von Zytokinen oder anderen Faktoren hervorrufen können, die die CD200-Expression reduzieren [
109
], oder alternativ zum Verlust von Zytokinen oder Faktoren führen, die die CD200-Expressionsspiegel erhöhen oder aufrechterhalten. Studien in Tiermodellen haben gezeigt, dass eine Verringerung des CD200-Glykoproteinspiegels mit Entzündungen und Alterung assoziiert ist und dass die Supplementierung mit rekombinantem, löslichem CD200-Protein die Entzündungsreaktion reduziert [
109
]. Darüber hinaus weisen experimentelle In-vitro-Studien darauf hin, dass die Unterdrückung der mit CD200 verbundenen Entzündungsreaktion proportional zum Grad der zellulären Expression von CD200R ist [
110
].Die Rolle von CD200 bei der Ausbreitung von Krebszellen und Überempfindlichkeitsreaktionen wird ebenfalls hervorgehoben. Diese Proteine sind in der Lage, eine Immuntoleranz zu erzeugen sowie die Zelldifferenzierung, Zelladhäsion und Chemotaxis zu regulieren. Diese Moleküle spielen eine Rolle bei der Blutstillung des Immunsystems, indem sie die Entzündungsreaktion sowohl auf äußere Antigene (Pathogene, Allergene usw.) als auch auf innere Faktoren hemmen, die die Aktivierung von Entzündungszellen auslösen (Hypoxie, Gewebeschädigung usw.) [
111
].Die CD200-CD200R-Interaktion hilft bei der Modulation der Entzündungsreaktion [
112
]. Es wurde gezeigt, dass dieser Weg zur Verringerung der übermäßigen Entzündungsreaktion, die während einer Infektion oder neoplastischen Erkrankung auftritt, und zur Hemmung der Autoimmunreaktion beiträgt [
113
]. Zellen, die das CD200-Molekül exprimieren, zeigen einen Aktivierungsphänotyp, während die Interaktion mit dem CD200R-Molekül die Th1/Th2-Lymphozytenbeziehung verändert. Darüber hinaus erhöht die CD200-CD200R-Interaktion die Produktion von Zytokinen, die von Th2-Lymphozyten produziert werden [
114
]. Die Lymphozytenstimulation mit IL-2 und Phytohämagglutinin (PHA) bewirkt, dass viel mehr CD200-Moleküle auf CD4+-T-Zellen erscheinen als auf CD8+-T-Zellen [
115
]. Die Beteiligung des CD200-CD200R-Signalwegs an der Reduktion einer überschießenden Immunantwort wurde bei verschiedenen entzündlichen Erkrankungen nachgewiesen [
116
]. Die Beziehung zwischen CD200R-Expression und entzündlichen Erkrankungen wurde beispielsweise von Gao et al. untersucht, die eine negative Korrelation zwischen der Expression des CD200R-Moleküls auf Makrophagen und der Konzentration von C-reaktivem Protein (CRP) bei rheumatoider Arthritis zeigten [
117
].In Tiermodellen wurde die Reduktion der CD200- und CD2000R-Expression als Ursache der Neurodegeneration gefunden [
118
]. Mäuse, denen das CD200-Antigen fehlte, zeigten eine Zunahme der Entzündungsreaktion und Zytokinproduktion [
119
]. Darüber hinaus zeigten Sarkoidose-Patienten mit verminderter Expression von CD200R auf Monozyten eine erhöhte Produktion von proinflammatorischen Zytokinen [
120
]. Im Gegensatz dazu stimulieren entzündungsfördernde Zytokine, die am Ort der Entzündung vorhanden sind, die CD200-Expression, was wiederum eine übermäßige Entzündungsreaktion unterdrückt [
115
,
121
].Es wurde festgestellt, dass die CD200-vermittelte Signalübertragung vom Grad der CD200R-Expression abhängt. Zellen mit geringer oder sehr geringer Expression von CD200R zeigen nur eine minimale Hemmkapazität, was durch Messung der reduzierten IL-8-Sekretion bestätigt wurde. Zellen, die eine moderate oder hohe CD200R-Expression zeigten, sind jedoch durch Eigenschaften gekennzeichnet, die die Immunantwort unterdrücken [
114
]. Mäuse, denen das CD200-Gen fehlt, zeigen eine erhöhte Anzahl aktivierter Monozyten, und es wurde festgestellt, dass das Fehlen von CD200R mit einer erhöhten Produktion des Tumornekrosefaktors alpha (TNF-α) als Reaktion auf die Stimulation mit Lipopolysaccharid (LPS) sowie einem Mangel verbunden ist der Fähigkeit, die proinflammatorische Zytokinproduktion zu hemmen [
122
,
123
].Obwohl die Forschung gezeigt hat, dass im Plasma zirkulierende CD200-Partikel die Expansion von Treg-Lymphozyten beeinflussen, ist ihre Rolle nicht vollständig verstanden [
124
]. Studien weisen jedoch darauf hin, dass der Anteil an Treg-Zellen reduziert wird, wenn der CD200-CD200R-Signalweg durch Anti-CD200-Antikörper blockiert wird [
125
]. Darüber hinaus wurde eine Korrelation zwischen der CD200-Konzentration im Plasma (sCD200) und dem Schweregrad der Erkrankung bei Dermatitis nachgewiesen. Das lösliche CD200-Molekül korreliert mit der Konzentration des Zytokins IL-6, daher wurde vermutet, dass diese Form von CD200 ein entzündungsfördernder Marker sein könnte. Die Forschung deutet auch darauf hin, dass das sCD200-Molekül die CD200-CD200R-Wechselwirkung blockieren und die unterdrückenden Funktionen dieses Signalwegs schwächen kann [
124
]. In ähnlicher Weise wurde festgestellt, dass die Verwendung von Antikörpern, die die CD200-CD200R-Wechselwirkung blockieren, Entzündungen und Gewebeschäden verstärkt, während die Behandlung mit CD200R-Agonisten Entzündungen reduziert und die Gewebezerstörung begrenzt [
126
,
127
,
128
].Ein Mangel an CD200-Molekülen und CD200R-Molekülen ist für eine unangemessene Kontrolle der Entzündungsreaktion verantwortlich [
123
]. Die Forschung hat die Tatsache aufgedeckt, dass IL-4 die Expression von CD200 und CD200R erhöhen kann – wie in einem Mikroglia-Entzündungsreaktionsmodell beobachtet [
112
,
129
,
130
]. Darüber hinaus veranlassen IL-4-Mangel aktivierte Zellen, CD200- und CD200R-Moleküle unzureichend zu exprimieren. Dies wurde in der Alzheimer-Forschung nachgewiesen [
123
]. Ähnliche Beziehungen negativer Korrelation zwischen CD200R-mRNA und IL-4 wurden bei verschiedenen Formen der Epilepsie bei Kindern gefunden [
130
].Eigene Studien zeigen, dass Patienten mit CHD-PAH, CTEPH und iPAH im Vergleich zu Kontrollen signifikant höhere Anteile an T-Lymphozyten mit dem Phänotyp CD4 + CD200 und CD8+ CD200 bei Patienten mit CHD-PAH, CTEPH und iPAH aufweisen [
131
]. Darüber hinaus zeigten die CHD-PAH- und iPAH-Gruppen signifikant höhere Prozentsätze an Lymphozyten innerhalb des CD19 + CD200-Phänotyps als in den Kontrollen. Die Analyse des Prozentsatzes von CD200R exprimierenden Lymphozyten zeigt jedoch einen signifikant geringeren Prozentsatz dieser Lymphozyten in jeder PAH-Gruppe im Vergleich zu den Kontrollen.Angesichts der von anderen Forschern erzielten Ergebnisse scheint unsere eigene Forschung die Vermutung zu bestätigen, dass eine hohe Expression des CD200-Moleküls das Ergebnis von Zellreaktionen auf eine chronische Zytokinstimulation sein könnte. Dieses Ergebnis legt nahe, dass eine Erhöhung der CD200-Expression ein kompensatorischer Mechanismus ist, der eine übertriebene Zytokinproduktion reduziert [
121
]. Unsere eigene Forschung führt zu der Annahme, dass der CD200-CD200R-Signalweg die Wirkung der Zytokinsekretion ausgleichen kann, und weist auf das Vorhandensein einer beeinträchtigten immunsuppressiven Funktion dieses Signalwegs bei PAH-Patienten hin. Der nachgewiesene Mangel des CD200R-Antigens, begleitet von einer Abnahme der IL-4-Konzentration, kann einen Zusammenhang zwischen diesen beiden Erkrankungen andeuten.4.3. PD1/PD-L1PD-1 und seine Liganden wurden erstmals 1992 beschrieben. Kurz darauf wurde der PD1/PD-L1-Signalweg als wichtiger Immun-Checkpoint erkannt. Wenn PD-1 aktiviert ist, hemmt es die T-Zell-Proliferation und ihre Effektorfunktionen wie Zytotoxizität oder Zytokinfreisetzung. Dieser Signalweg ist auch für die Differenzierung von CD4+-T-Zellen und FOXP3+-regulatorischen T-Zellen verantwortlich und kontrolliert somit auch deren inhibitorische Funktion [
132
].PD-1 ist ein vom PDCD1-Gen codierter Rezeptor, der hauptsächlich auf der Oberfläche von aktivierten T-Lymphozyten, B-Lymphozyten, Treg- und NK-Zellen exprimiert wird. Der PD-1-Rezeptor hat zwei Liganden: PD-L1 (B7-H1 und CD274) und PD-L2. PD1-L1 ist ein Oberflächenglykoprotein, das sich auf den Zellen vieler Gewebe manifestiert. Dieses Protein findet sich beispielsweise auf der Oberfläche von dendritischen Zellen, B- und T-Lymphozyten oder Krebszellen [
133
]. B7-H1 ist in fast allen Geweben des Körpers vorhanden, und höchstwahrscheinlich hängt seine Regulation unter normalen Bedingungen von der posttranskriptionellen Verarbeitung ab. Es ist jedoch bekannt, dass dieses Protein auf verschiedenen Arten von Krebszellen exprimiert werden kann [
98
].Krebszellen haben die Fähigkeit, die Immunantwort des Körpers zu umgehen. Dieser Effekt hängt unter anderem mit der erhöhten Expression von PD-1-Rezeptorliganden auf ihrer Oberfläche zusammen. Unter normalen Umständen spielt der PD1/PD-L1-Weg eine wichtige Rolle bei der Hämostase und dem Schutz des Immunsystems [
134
]. Beispielsweise wird der Prozentsatz der Treg-Zellen reduziert, nachdem PD-1 an Liganden auf Antigen-präsentierenden Zellen (APC) gebunden wurde [
135
]. Im Gegensatz dazu kann der PD-L1-Signalweg Krebszellen vor zytotoxischen T-Lymphozyten schützen, indem er das Immunsystem stört. Dies geschieht durch zwei Mechanismen [
134
]. Beim ersten Mechanismus tritt eine PD-L1-Überexpression in metastatischen neoplastischen Zellen auf, was die Aktivierung neuer zytotoxischer T-Zellen verhindert. Zweitens führt im Hinblick auf dendritische Zellen eine erhöhte PD-L1-Expression zur Inaktivierung zytotoxischer T-Zellen. In beiden Fällen hemmt die Wechselwirkung zwischen dem PD-1-Molekül und seinem Liganden die Proliferation von T-Zellen, senkt die Produktion von Zytokinen und verringert die Erkennung von Krebszellen [
136
]. Die Blockade des PD-1/PD-L1-Signalwegs ist ein vielversprechendes therapeutisches Ziel, da es zu einer verstärkten Immunantwort gegen Krebs führt [
137
,
138
].Die Aktivierung von Lymphozyten verursacht die Proliferation von PD-1-Molekülen auf ihrer Oberfläche. Dies geschieht etwa 48 h nach der Wirkung des stimulierenden Faktors. Gleichzeitig wird die Expression des PD-L1-Moleküls erhöht [
139
]. Die Beziehung zwischen PD-1 und PD-L1 ist ein Regulationsmechanismus, der die Entzündungsreaktion im Körper begrenzt. Das Zusammenspiel dieser Moleküle schützt Gewebe vor Zerstörung. Dieser Effekt kann das Ergebnis der Reaktion des Immunsystems auf die ständige Anwesenheit von Krankheitserregern während chronischer Infektionen sein [
140
,
141
]. Die funktionelle Bedeutung des PD-1/PD-L1-Signalwegs umfasst daher die Hemmung der Proliferation und Zytokinproduktion in Abhängigkeit von der TCR-Rezeptorinduktion auf Lymphozyten [
141
].Die Expression von PD-1 spielt eine Schlüsselrolle bei der antiviralen Antwort von CD8 + T-Zellen [
142
]. Erhöhte PD-L1-Expression auf Antigen-präsentierenden Zellen (dendritische Zellen, Makrophagen und B-Lymphozyten) und Interaktion mit dem PD-1-Molekül führt zu einer Situation, in der CD8 + T-Lymphozyten zu abgereicherten Lymphozyten werden und die immunologische Kontrolle über die sich entwickelnde Infektion verlieren [
141
,
142
]. Der Verlust der Reaktivität gegenüber dem Erreger führt in der Folge zur Entwicklung einer chronischen Infektion [
142
]. Eine experimentelle Bestätigung, dass der PD-1/PD-L1-Weg die virale Clearance verhindert, wurde von Latchman et al. Ihre Arbeit zeigte, dass das Fehlen von PD-1 bei Mäusen die antivirale Reaktion verbessert. Viruselimination wurde auch bei Mäusen ohne PD-L1 erreicht [
143
]. Nachdem der Erreger aus dem Körper entfernt wurde, wird die PD-1-Expression gesenkt und die Lymphozytenfunktion wiederhergestellt. Daher stellt die Blockierung der PD-1/PD-L1-Interaktion die Immunkontrolle der Infektion wieder her. Trotz der Zunahme der antiviralen Funktion führte das vollständige Fehlen von PD-L1 bei experimentell infizierten Mäusen zu deren Tod. Das Vorhandensein von PD-L1 ermöglichte es den Tieren, während einer chronischen Infektion zu überleben, was darauf hinweist, dass PD-L1 notwendig ist, um die Gewebezerstörung zu verhindern, die während einer überaktiven Immunantwort aufgrund einer Infektion auftreten kann [
144
].PD-L1 ist ein Schlüsselmediator der Gewebetoleranz [
142
]. Die PD-L1-Expression wurde in vielen immunologisch kompetenten Zellen, aber auch in Geweben nachgewiesen [
139
]. Die Forschung zeigt, dass die Expression von PD-L1 auf der Oberfläche von Pankreaszellen die Reaktion autoreaktiver Lymphozyten hemmt und vor Gewebeschäden schützt. Hier reduziert PD-L1 die Produktion von entzündungsfördernden Zytokinen, die der Aktivierung von CD4+ T-Zellen folgt. Darüber hinaus liegt die Bestätigung der Rolle dieses Moleküls beim Schutz von Geweben vor dem Beginn und Fortschreiten von Autoimmunerkrankungen in der Tatsache, dass das Fehlen von PD-L1 zur Entwicklung von Diabetes beiträgt [
142
]. Ein weiterer Beweis für eine schützende Rolle des PD-1/PD-L1-Signalwegs liegt in der Tatsache, dass Neutrophilen-Infiltration von Herzgewebe und fortschreitende Entzündung bei Mäusen mit T-Zell-PD-1-Mangel auftritt. Diese Studie bestätigte, dass das Vorhandensein des PD-1-Moleküls auf T-Lymphozyten für die Interaktion mit PD-L1 (das auf Muskelzellen exprimiert wird) notwendig ist und dass der PD-1/PD-L1-Weg eine schützende Rolle gegen Gewebe spielt Zerstörung [
145
].Da die Erhöhung der PD-1-Expression auch bei entzündlichen Erkrankungen auftritt, stellt sich die Frage, ob diese Zellen möglicherweise einen Depletionsphänotyp aufweisen [
146
]. Petrelliet al. [
146
] stellten beispielsweise fest, dass die Expression des PD-L1-Antigens auf APC-Zellen und PD-1 auf CD8+-T-Zellen in der Gelenkflüssigkeit von Patienten mit rheumatoider Arthritis erhöht war. Im Gegensatz dazu zeigten CD8+ T-Lymphozyten die Fähigkeit, Zytokine zu produzieren und dem Einfluss regulatorischer T-Lymphozyten zu widerstehen. Weitere Untersuchungen zeigten, dass die PD-1-bezogene Signalübertragung zu einer Verringerung der Aktivierung der Phosphoinositid-3-Kinase (PI3K) führt, gefolgt von einer Verringerung der Akt-Kinase-Aktivierung. Im Gegensatz dazu wurde in Synovialflüssigkeitszellen eine Akt-Kinase-Hyperphosphorylierung in CD8+-T-Zellen gefunden, die PD-1 exprimieren [
147
]. Gleichzeitig mit dem PD-1/PD-L1-Weg wurden lösliche Formen von PD-1 (sPD-1, PD-1 löslich) nachgewiesen. Diese wurden in hohen Konzentrationen in der Synovialflüssigkeit gefunden. Das Vorhandensein von sPD-1 kann der PD-1-abhängigen Suppression entgegenwirken, indem es die Interaktion mit APC blockiert, was erklärt, warum Effektorzellen am Ort der Entzündung nicht supprimiert werden können [
148
]. Rileyet al. schlagen vor, dass PD-1 ein Marker für Zellen sein könnte, die trotz der Expression von inhibitorischen Markern wie CTLA-4 aufgrund einer unzureichenden Anzahl von inhibitorischen Signalen kontinuierlich aktiviert werden [
147
].Während einer Entzündung legt die Forschung nahe, dass der Glykolyseweg aktiviert wird, die Sekretion von proinflammatorischen Zytokinen beobachtet wird und CD8+T-Zellen zytotoxische Eigenschaften aufweisen. Solche Lymphozyten sind nicht erschöpft, wie es bei chronischen Entzündungen beschrieben wird, die durch Krebs oder virale Infektionen verursacht werden. Daher ist PD-1 möglicherweise kein Depletionsmarker und kann Zellen in der Aktivierungsphase charakterisieren, die einem Antigenkontakt ausgesetzt sind. Somit kann PD-1 eine funktionelle Anpassung an Umweltbedingungen darstellen [
114
,
149
,
150
]. Eine weitere Erklärung für das Vorhandensein von Depletionsmarkern auf der Zelloberfläche könnte die Annahme sein, dass es unter den PD-1-positiven Effektorzellen auch depletierte Zellen gibt [
146
].Die PD-1/PD-L1-Wechselwirkung kann als inhibitorischer oder aktivierender Weg fungieren. Die widersprüchlichen Befunde zu diesem Signalweg werden durch die mögliche Beteiligung zusätzlicher Proteine erklärt, die als Agonisten oder Antagonisten an der Hemmung der Zellsignalisierung fungieren. Darüber hinaus verschlimmert die Blockierung von CTLA-4 in Abwesenheit von PD-1 die Symptome eines PD-1-Mangels, was auf eine gemeinsame Rolle dieser beiden Moleküle bei der Aufrechterhaltung der Toleranz hindeutet [
151
]. Hier erhöhen Zytokine wie IFN-gamma, IL-4 und IL-10 die PD-L1-Expression in Zellen, und Wachstumsfaktoren wie IL-2 können die hemmende Wirkung des PD-1/PD-L1-Signalwegs überwinden [
151
,
152
]. Negative Signale in Abwesenheit der positiven Signale, die die Zelle empfängt, können daher toleriert werden. Im Gegensatz dazu werden starke positive Signale in negative Signale umgewandelt. Die Expression von PD-1 und PD-L1 schließt die Fähigkeit von Lymphozyten zur Proliferation und zum Auftreten normaler Effektorfunktionen nicht aus [
151
].Der PD-1/PD-L1-Weg kann die Ursache für die Depletion von Zellen sein, die eine schützende Wirkung bei PAH haben [
153
]. Treg-Zellen können beispielsweise durch PD-L1 gehemmt werden, dessen Expression auf Endothelzellen nachgewiesen wurde [
37
]. In einer experimentellen Studie zur pulmonalen Hypertonie auf der Grundlage eines Mangels an Treg-Lymphozyten zeigten die Forscher, dass die Anzahl der PD-L1-Moleküle in der Lunge und im rechtsventrikulären Gewebe weiblicher Ratten mit pulmonaler Hypertonie signifikant reduziert war. Warum männliche Ratten ein höheres PD-L1 exprimierten, wurde jedoch nicht aufgeklärt. Es wurde jedoch festgestellt, dass das weibliche Geschlecht eine pulmonale Hypertonie mit einem viel schwereren Verlauf entwickelt als männliche Ratten. Die Ergebnisse dieser Studien deuten darauf hin, dass ein PD-L1-Mangel in Treg-Lymphozyten deren unterdrückende Funktionen hemmt, was zu einer Schädigung des Lungenbetts führt und zur Entstehung von PAH beiträgt [
37
]. In ähnlicher Weise zeigte die Auswertung des Prozentsatzes myeloider Suppressorzellen (MDSC) bei PAH-Patienten im Vergleich zu Kontrollen einen signifikant höheren Prozentsatz dieser Zellen, die PD-L1 exprimieren. Eine positive Korrelation von mPAP mit der Expression von PD-L1 auf MDSC wurde ebenfalls gezeigt. Daher kann eine Erhöhung der PD-L1-Expression auf MDSC zu deren Abbau beitragen und die Aufrechterhaltung der Entzündung bei Patienten mit PAH vermitteln [
153
].Der PD-1/PD-L1-Weg fördert die Hemmung der Aktivierung und Expansion von Effektor-T-Zellen und die Förderung der Treg-Differenzierung und -Funktion. Folglich begrenzt die Wechselwirkung von PD-1 mit PD-L1 die Gewebezerstörung, die bei der unkontrollierten Reaktion von T-Lymphozyten auf den Infektionserreger auftreten kann, und verhindert die Entwicklung von Autoimmunerkrankungen [
139
,
144
]. Die Forschung weist darauf hin, dass der PD-1-PDL1-Weg die Immunantwort unterdrückt, aber möglicherweise auch für die eigentliche Aktivierung der Immunantwort verantwortlich ist [
139
]. Dementsprechend haben Studien gezeigt, dass die funktionelle Konsequenz von PD-1/PD-L1-Wechselwirkungen von den starken Signalen abhängt, die von TCR und CD28 übertragen werden. Ein Anstieg der TCR- und CD28-Aktivierungssignale kann daher anschließend den Inhibitionsschritt umgehen und die Zelle im Aktivierungsschritt belassen [
137
]. Die Komplexität der Interaktionen des Immunsystems im Verlauf der PAH wurde in zusammengefasst
Figur 2
.
Figur 2