Der Einsatz von immunregulatorischen Zellen in der Organtransplantation zur Induktion von Toleranz kann möglicherweise den Bedarf an immunsuppressiven Medikamenten reduzieren und Transplantatempfänger*innen vor den Langzeitschäden einer Immunsuppression schützen. Die ONE Study untersucht die Immunzelltherapie im Rahmen von Nierentransplantationen auf ihre Sicherheit und Wirksamkeit. Als Referenzgruppe für diese Studie wurden Patient*innen rekrutiert, die nach einer Nierentransplantation konventionell immunsuppressiv behandelt und in regelmäßigen Abständen mit einem einheitlichen Protokoll untersucht wurden. In der ONE Study werden u. a. regulatorische T-Zellen (Tregs) untersucht, die bei der Toleranzvermittlung zu allogenem Gewebe eine wichtige Rolle spielen. Tregs sind eine heterogene Zellgruppe und können anhand ihrer funktionellen und phänotypischen Eigenschaften in mehrere Subpopulationen eingeteilt werden. Speziell die Gruppe der Effektor-Gedächtnis-Tregs, welche sich u. a. durch eine hohe Expression von Foxp3 (Foxp3high) auszeichnet, scheint bei der Toleranzvermittlung eine wichtige Rolle zu spielen. Im ersten Teil dieser Arbeit wurden die Treg-Frequenzen in der Referenzgruppe der ONE Study und deren Entwicklung im Verlauf der Studie untersucht. Die Erfassung der Populationen anhand verschiedener Marker zeigte eine initiale Abnahme der Treg-Frequenzen nach Transplantation. Die Frequenzen stiegen allmählich wieder an und erreichten ein konstantes Niveau. Dieses war geringer als vor der Transplantation, möglicherweise eine Folge der laufenden Immunsuppression. Es zeigten sich allerdings Ungleichheiten in den Färbeergebnissen der teilnehmenden Zentren, weswegen die korrekte Erfassung der Populationen anhand der Foxp3-Expression fraglich ist. Der zweite Teil dieser Arbeit befasste sich mit der Regulation stabiler Foxp3-Expression, die zur Stabilität der Tregs beiträgt. Es gibt Hinweise darauf, dass die demethylierenden Tet-Enzyme sowie die NR4A-Rezeptoren, die ihre Wirkung an verschiedenen Orten des Foxp3-Genlocus entfalten, in diesem Zusammenhang eine wichtige Rolle spielen. Die mRNA-Expression dieser Faktoren wurde in Proben gesunder Probanden untersucht. Die Bestimmung der mRNA im Vollblut zeigte keine Korrelation mit TSDR-Demethylierung und Foxp3-Expression. Einige dieser Faktoren zeigten einen Anstieg mit dem Alter. Allerdings korrelierten diese, bis auf NR4A2, nicht mit der ebenfalls steigenden Frequenz der Effektor-Gedächtnis-Tregs. In sortierten Zellen zeigten die Tet-Enzyme teilweise signifikante Unterschiede in der Expression zwischen Tregs und konventionellen T-Zellen, wohingegen bei NR4A-Faktoren keine Unterschiede zu sehen waren. Eine Unterteilung der Treg-Subpopulationen anhand der Expression von CCR4 zeigte für die Population der CD45RAlowCCR4low Zellen eine Tendenz zur höheren Foxp3 Expression, was mit einer tendenziell erhöhten Expression der epigenetischen Regulatoren einherging. Dieselbe Tendenz konnte für TSDR-Demethylierung nicht beobachtet werden. Dies deutet darauf hin, dass in Tregs die Expression der Tet- und NR4A-Faktoren Voraussetzung für die Foxp3-mRNA-Expression ist.
Using regulatory cells in solid organ transplantation with the aim of tolerance induction can reduce the requirement for immunosuppressants and prevent the long-term side effects of these pharmaceuticals. The ONE Study investigates the safety and efficacy of cell therapy in kidney transplantation. The reference group for this study consists of kidney transplant recipients treated with a conventional immunosuppressive regimen and routinely surveyed with a unified protocol. The tolerogenic regulatory T cells (Tregs) are one of the cell types investigated in the ONE Study. Tregs are a heterogenous cell group and can be divided into various subpopulations based on their function and phenotype. The effector/memory Tregs in particular, consisting of Tregs with a high degree of Foxp3 expression (Foxp3high), seem to contribute to tolerance mediation. In the first part of this thesis, the frequency of Treg populations from the reference group of the ONE Study were analyzed. Treg populations were assessed based on various markers, showing a reduced frequency initially after transplantation. After that, Treg frequencies gradually recovered, reaching a constant level which was lower than prior to the transplantation, possibly resulting from immunosuppressants. There were, however, differences in the staining performances of the participating centers, questioning the accurate assessment of the Treg populations based on their Foxp3 expression. The second part of this thesis investigated the regulation of a stable Foxp3 expression, which is required for Treg stability. Research suggests that the demethylating enzymes of the Tet family and NR4A receptors, which affect different parts of the Foxp3 gene, play an important role in this context. The mRNA expression of these factors in samples from healthy volunteers was determined. Assessing the mRNA in whole blood revealed no correlation with TSDR demethylation and Foxp3 expression. Some factors showed an age-dependent increase. However, except for NR4A2, none of these factors correlated with the frequency of effector/memory Tregs, which also increases with age. Gene expression in sorted cells revealed that some Tet enzymes, but not NR4A receptors, showed significant differences between Tregs and conventional T cells. Further dividing Tregs into subpopulations based on the marker CCR4 revealed that the CD45RAlowCCR4low cells tended to have a higher Foxp3 expression, accompanied by the tendency to increased expression of the epigenetic regulators. This was not observed regarding TSDR demethylation. This suggests that in Tregs, the expression of Tet and NR4A factors is required for the expression of the Foxp3 mRNA.
