AIM: Glycoprotein A repetitions predominant (GARP or LRRC32) represents a human regulatory CD4+ CD25(hi) FOXP3+ T (T(reg)) cell-specific receptor that controls FOXP3. Ectopic expression of GARP in helper T (T(h)) cells has been shown to be sufficient for the induction of FOXP3 and generation of a stable regulatory phenotype. Since expression of FOXP3 in Treg cells is epigenetically controlled by a conserved motif, the so-called T(reg)-specific demethylated region (TSDR), we asked whether GARP-mediated upregulation of FOXP3 in Th cells is similarly accompanied by demethylation of the TSDR. METHODS: DNA methylation of the FOXP3 TSDR was analyzed by direct sequencing of polymerase chain reaction (PCR) products from bisulfite-treated genomic DNA. RESULTS: Although GARP-transduced T(h) cells exhibit constitutive FOXP3 expression and a regulatory phenotype, the FOXP3 TSDR is completely methylated as in naive T(h) cells. GARP-mediated FOXP3 upregulation in T(h) cells is not associated with T(reg)-specific demethylation of the FOXP3 TSDR. CONCLUSION: Although GARP-engineered T(h) cells exhibit stable FOXP3 expression and a phenotypic reprogramming towards T(reg) cells in vitro, these cells do not completely mimic the epigenotype of natural T(reg) cells. Thus, concepts based on the genetic modification of T(h) cells as cellular therapies to treat autoimmune diseases or to control transplantation tolerance should be critically tested before any clinical application.
Hintergrund:: Glycoprotein A repetitions predominant (GARP, LRRC32) ist ein spezifischer Rezeptor von humanen, regulatorischen CD4+ CD25hi FOXP3+ T (Treg)-Zellen, welcher FOXP3 kontrolliert. So konnte gezeigt werden, dass die ektope Expression von GARP in T-Helfer (Th)-Zellen ausreichend für die Induktion von FOXP3 und einem stabilen regulatorischen Phänotyp ist. Da die Expression von FOXP3 in Treg-Zellen epigenetisch durch ein konserviertes genomisches Motiv, die «Treg-specific demethylated region» (TSDR), kontrolliert wird, stellt sich uns die Frage, ob die GARP-induzierte Expression von FOXP3 in Th-Zellen ebenfalls von einer Demethylierung der TSDR begleitet ist.
Methoden:: Die DNA-Methylierung der TSDR wurde durch direkte Sequenzierung von PCR(polymerase chain reaction)-Produkten Bisulfit-behan-delter genomischer DNA von GARP-, FOXP3-, und Kon-troll-transduzierten Th-Zellen im Vergleich zu natürlichen Treg-Zellen analysiert.
Ergebnisse:: Obwohl GARP-transdu-zierte Th-Zellen eine konstitutive FOXP3-Expression und einen regulatorischen Phänotyp aufweisen, ist die FOXP3 TSDR wie in normalen Th-Zellen komplett methyliert. Die GARP-vermittelte FOXP3-Induktion in Th-Zellen ist nicht mit einer Treg-spezifischen Demethylierung der FOXP3 TSDR verbunden.
Schlussfolgerung:: Obwohl durch GARP-veränderte Th-Zellen in vitro eine stabile FOXP3-Expression mit einer phänotypischen Reprogrammierung zu Treg-Zellen aufweisen, wird in diesen Zellen nicht der komplette Epigenotyp von natürlichen Treg-Zellen erreicht. Aus diesem Grund sollten Therapiekonzepte basierend auf der genetischen Modifikation von Th-Zellen zur Behandlung von Autoimmunerkrankungen oder der Kontrolle einer Transplantationstoleranz einer kritischen Untersuchung vor der klinischen Anwendung unterliegen.