Das komplexe Expressionsmuster von HLA-G und die Bedeutung seiner Genprodukte für die Funktion Antigenunspezifischer Immuneffektorzellen

Im Unterschied zu den HLA-Klasse-Ia-Molekülen ist das
nicht-polymorphe Klasse-Ib-Molekül HLA-G v.a. in der Plazenta
exprimiert. Es wird postuliert, daß HLA-G die Immuntoleranz des
mütterlichen Immunsystems gegen den „semiallogenen“ Fetus
mitreguliert. In allen anderen Zellen und Geweben, in denen es
gefunden wurde, ist die Menge im Vergleich zu klassischen
Klasse-I-Molekülen um Größenordnungen geringer. Auch in der
Genexpression unterscheidet sich HLA-G drastisch von allen übrigen
Klasse-I-Molekülen. Am auffallendsten ist dabei das Auftreten
verschiedener alternativer Spleißformen. Neben dem
Volle-Länge-Transkript G1m gibt es eine Reihe verkürzter Isoformen:
G2 (G2m, Da2-Domäne), G3 (Da2/Da3-Domäne), G4 (Da3-Domäne) sowie
zwei Formen, die für lösliche Proteine kodieren, da die
nicht-entfernte Intron-4-Sequenz zu einem vorzeitigen
Translationsstop führt, G5 (G1s), G6 (G2s, Da2-Domäne, + In4). Die
schwache Expression von HLA-G bestätigte sich auch für die im
Rahmen dieser Arbeit untersuchten Haut- und Muskelbiopsien sowie
Gehirnproben. Transkripte für HLA-G und die verkürzten Isoformen
waren in fast allen Proben nachweisbar, wobei das
Volle-Länge-Transkript die dominante Form war. Bei den nach
Krankheitsgruppen eingeteilten Hautbiopsien und den Muskelbiopsien
mit definierten Diagnosen konnte keine Korrelation eines bestimmten
Expressionsmusters mit einer bestimmten Krankheitsgruppe bzw.
Diagnose festgestellt werden. Diese Heterogenität des
Expressionsmusters sowie die selektive Hochregulation der
Volle-Länge-Isoform G1m auf Transkriptions- und Proteinebene in
Glioblastomzellinien und Myoblasten, die nur eine äußerst schwache
konstitutive Expression von HLA-G aufweisen, nach Behandlung mit
IFNg deutet auf eine differentielle Regulation hin. Um die
einzelnen Isoformen getrennt voneinander untersuchen zu können,
wurden Transfektanten für jede Form in der Klasse-I-negativen
B-Zellinie 721.221 etabliert. Nur die Volle-Länge-Isoform G1m sowie
deren lösliche Variante G1s konnten auf der Zelloberfläche bzw. im
Kulturüberstand nachgewiesen werden. Von den übrigen Isoformen
konnten nur EndoH-sensitive Polypeptide gefunden werden, und auch
Immunofluoreszenzfärbung mit einer Reihe von Klasse-I-Ak zeigte
keine Zelloberflächenexpression. Es muß daraus geschlossen werden,
daß die verkürzten Isoformen in der Zelle zurückgehalten werden.
HLA-G kann auf zwei Wegen die Aktivität von Immuneffektorzellen
regulieren: direkt über ILT2 und indirekt über HLA-E. Das
MHC-Klasse-I-Molekül HLA-E wird durch Bindung eines Nonamers
(P3-11) aus dem Signalpeptid verschiedener Klasse-I-Moleküle auf
der Oberfläche von Zellen stabilisiert. Aus der Interaktion dieses
funktionellen HLA-E/Peptid-Komplexes mit dem inhibitorischen
Rezeptorkomplex CD94/NKG2A auf NK-Zellen resultiert ein Schutz
dieser Zellen vor der NK-Lyse. Auch das entsprechende Peptid aus
der Signalsequenz von HLA-G ist ein Ligand für HLA-E. Allerdings
wurde gezeigt, daß die Stabilisierung von HLA-E auf der
Zelloberfläche durch das Peptid G3﷓11 schwächer als mit anderen
Klasse-I-Peptiden und auch weniger stabil ist. Effektive Inhibition
der Lyse der NK-Zellinie NKL über diese Interaktion von HLA-E mit
CD94/NKG2A findet man nur bei HLA-G1m-Transfektanten. Diese werden
auch durch die direkte Interaktion von HLA-G1m mit einem weiteren
inhibitorischen Rezeptor auf NKL - ILT2 - geschützt. In den
721.221-Transfektanten der verkürzten HLA-G-Isoformen war eine
unphysiologisch hohe Konzentrationen an HLA-G-Polypetid notwendig,
um die kritische Menge an HLA-E-Ligand für den Schutz dieser Zellen
vor der Lyse durch NK-Zellen liefern zu können. Das war nur für
eine äußerst stark exprimierende G3-Transfektante der Fall. Der
Grund dafür liegt wahrscheinlich in einer ineffizienteren
Prozessierung des Signalpeptids von HLA-G und einer im Vergleich
mit anderen HLA-E-Liganden geringeren Bindungsaffinität des Peptids
G3-11 für HLA-E. Eine Funktion der verkürzten HLA-G-Isoformen durch
die direkte Interaktion mit Rezeptoren auf NK-Zellen konnte nicht
nachgewiesen werden und ist wegen ihrer intrazellulären Expression
auch unwahrscheinlich. Vielmehr deuten erste Daten, die zeigen, daß
die Isoformen, direkt oder indirekt, mit dem TAP-Komplex assoziiert
sind, auf eine mögliche Funktion im Rahmen der Antigenpräsentation
hin. Worin diese besteht, müssen weiterführende Untersuchungen
zeigen. Daher ist anzunehmen, daß HLA-G in vivo hauptsächlich über
HLA-G-bindende KIR immunregulatorische Funktionen wahrnimmt und
durch indirekte Wirkung über HLA-E-CD94/NKG2A modulierend
eingreift.