Regulatorische T-Zelle

Die Existenz suppressiver T-Zellen wurde bereits in den 1970er-Jahren postuliert, jedoch wegen mangelnder Marker und methodischer Probleme verworfen. Erst Shimon Sakaguchi konnte 1995 eine T-Zell-Population mit regulatorischer Funktion identifizieren.

Parallel wurde bei Mäusen ein letales autoimmunes Syndrom entdeckt, verursacht durch eine Mutation im bislang unbekannten Gen FOXP3. Kurz darauf wurde gezeigt, dass FoxP3 als Masterregulator die Entwicklung und Funktion von T_reg-Zellen steuert.

Diese Entdeckungen revolutionierten das Verständnis peripherer Immuntoleranz und wurden 2025 mit dem Nobelpreis für Physiologie oder Medizin ausgezeichnet.

Man unterscheidet in erster Linie natürliche T_reg-Zellen (nT_reg), die im Thymus gebildet werden, von induzierten T_reg-Zellen (iT_reg), die in der Peripherie aus naiven CD4⁺-T-Zellen entstehen. Nach dem Bildungsort werden diese auch als thymische (tT_reg) oder periphere Treg-Zellen (pT_reg) bezeichnet. In einigen Quellen werden noch weitere regulatorische T-Zellen genannt, die unten aufgeführt sind.

Natürliche T_reg-Zellen

Die nT_reg-Zellen sind meist selbstreaktiv, tragen CD4 sowie CD25 und exprimieren den L-Selektin-Rezeptor CD26L und CTLA-4. Die Proliferation der nT_reg-Zellen wird durch IL-2 stimuliert. Sie sezernieren IL-4, IL-10 sowie TGF-β und können autoreaktive T-Zellen hemmen und so autoimmune Reaktionen unterdrücken.

Induzierte T_reg-Zellen

Die Proliferation von iT_reg-Zellen (auch T_R1-Zellen genannt) wird in der Peripherie von dendritischen Zellen unter anderem über TGF-β, Retinsäuren, IL-10 und TNF-α stimuliert. Sie richten sich gegen Fremdantigene. Eine der Hauptfunktionen dieser regulatorischen T-Zellen besteht darin, Entzündungsreaktionen gegen Mikroorganismen der Darmflora zu hemmen. Dies gelingt durch die Sekretion von IL-10. Es wurde beobachtet, dass bei fehlendem IL-10 chronische Immunreaktionen gegen Antigene der Darmflora zu entzündlichen Darmerkrankungen führen. Weitere immunsuppressive Zytokine, die von den iT_reg-Zellen sezerniert werden, sind IL-5, IFN-γ und TGF-β.

Weitere regulatorische T-Zellen

Es wurden regulatorische T-Zellen entdeckt, die statt CD4⁺ CD8⁺ sind und eine eingeschränkte Zytotoxizität aufweisen. Dabei handelt es sich meist um Gedächtniszellen, welche die tumorassoziierte T-Zell-Aktivierung der antigenpräsentierenden Zellen über IL-10 hemmen.

Sogenannte NK-T-Zellen tragen T-Zell-Rezeptoren, besitzen aber auch Oberflächenmarker von NK-Zellen. Diese Zellen können CD8- oder CD4-Rezeptoren tragen und agieren sowohl lytisch als auch regulatorisch.

Die regulatorischen T-Zellen unterdrücken in bestimmten Situationen die Aktivierung des Immunsystems bzw. hemmen bei bereits erfolgter Immunantwort die Fortsetzung dieser Reaktion. So regulieren sie die Selbsttoleranz und senken das Risiko für die Entstehung von Autoimmunerkrankungen und Allergien. Weiterhin verhindern sie die Abstoßung eines Organs nach einer Transplantation und die Abstoßung des Fetus durch die Mutter.

Die Aktivierung der T_reg-Zellen erfolgt antigenspezifisch. Um die Immunreaktion zu hemmen, sezernieren sie verschiedene Zytokine, die unter anderem die Aktivierungsschwelle für naive T-Zellen hinaufsetzen. Eines dieser Zytokine ist Interleukin-10, das die proinflammatorische Funktion der antigenpräsentierenden Zellen hemmt, sodass die Reaktion der T-Effektorzellen herabgesetzt wird. Auch TGF-β wird von den T_reg-Zellen sezerniert, was die Proliferation der T-Zellen hemmt.

Neben dieser zytokinvermittelten Suppression greifen T_reg-Zellen auch über zellkontaktabhängige Mechanismen in die Immunantwort ein. Über die konstitutive Expression von CTLA-4 binden sie an die ko-stimulatorischen Moleküle CD80 und CD86 auf antigenpräsentierenden Zellen (z.B. dendritische Zellen) und blockieren so deren Aktivierungspotential.

Darüber hinaus exprimieren Tregs in hoher Dichte CD25, die α-Kette des IL-2-Rezeptors, und entziehen damit der Umgebung Interleukin-2. Dies führt zu einer reduzierten Verfügbarkeit des Wachstumsfaktors für andere T-Zellen und hemmt so deren Proliferation.

Einfluss von regulatorischen T-Zellen auf dendritische Zellen und Effektor-T-Zellen

Autoimmunität

Ein Mangel oder eine Funktionsstörung der T_reg-Zellen steht im Zusammenhang mit Erkrankungen wie Typ-1-Diabetes, Multipler Sklerose und systemischem Lupus erythematodes. Mutationen im FOXP3-Gen führen beim Menschen zum IPEX-Syndrom – einer letalen Autoimmunerkrankung im Kindesalter.

Onkologie

T_reg-Zellen infiltrieren Tumore und unterdrücken antitumorale Immunantworten. Therapeutisch wird an Strategien gearbeitet, die tumorumgebenden T_reg-Zellen gezielt zu blockieren, z.B. über CCR8-Antikörper.

Transplantation

T_reg-Zellen fördern die Transplantationstoleranz und werden in klinischen Studien zur Verlängerung der Organüberlebenszeit untersucht.

• Murphy und Weaver, Janeway Immunologie, 9. Auflage, Springer Verlag, 2018
• Bröker et al., Grundwissen Immunologie, 4. Auflage, Springer Verlag, 2019
• Kaufmann, Basiswissen Immunologie, Springer Verlag, 2014
• nobelprize.org -Scientific background 2025 Immune tolerance - The identification of regulatory T cells and FOXP3, abgerufen am 07.11.2025
• Grover et al., Regulatory T Cells: Regulation of Identity and Function, Front Immunol, 2021
• Zhang et al., The progress and prospect of regulatory T cells in autoimmune diseases, J Autoimmun, 2020