CD83

CD83 antigen
Andere Namen

B-cell activation protein, Cell surface protein HB15, CD83

Vorhandene Strukturdaten: PDB 5MIX, PDB 5MJ0, PDB 5MJ1

Eigenschaften des menschlichen Proteins
Masse/Länge Primärstruktur 205 Aminosäuren, 23.042 Da
Bezeichner
Gen-Namen CD83, BL11, HB15
Externe IDs
Vorkommen
Homologie-Familie Hovergen
Orthologe (Mensch)
Entrez 9308
Ensembl ENSG00000112149
UniProt Q01151
Refseq (mRNA) NM_001040280.1
Refseq (Protein) NP_001035370.1
PubMed-Suche 9308

CD83 ist ein Oberflächenprotein der Immunglobulin-Superfamilie und wird als Typ-I-Transmembranprotein vor allem auf aktivierten Lymphozyten (wie dendritischen Zellen, T- und B-Zellen, regulatorischen T-Zellen), Mikroglia sowie im Thymus auf kortikalen Thymusepithelzellen (cTECs) exprimiert. Es ist maßgeblich an der Regulation und Modulation von Immunantworten, insbesondere der Auflösung von Entzündungsreaktionen (Resolution of Inflammation) sowie der Induktion immunologischer Toleranzmechanismen, beteiligt.

Struktur

Kristallstruktur der extrazellulären Domäne des dimeren humanen sCD83-Proteins

Beim CD83-Molekül wird zwischen zwei biologischen Formen unterschieden:

Beide Formen von CD83 sind glykosyliert. Die mRNA von CD83 wird über den Exportrezeptor CRM1 vom Zellkern ins Zytosol transportiert. Die lösliche Form besitzt strukturelle Ähnlichkeiten mit B7-1, B7-2 und CD48.

Gen

Das CD83-Gen ist beim Menschen auf dem kurzen Arm von Chromosom 6 (6p23) und bei der Maus auf Chromosom 13 lokalisiert. Der Promotor des humanen CD83-Gens umfasst etwa 261 Basenpaare stromaufwärts des Transkriptionsstarts und enthält mehrere Bindungsstellen für NF-κB sowie Interferon-Regulatorfaktoren. Dies spiegelt die Einbindung von CD83 in durch Zytokine und Entzündungsmediatoren gesteuerte Signalwege wider.

Zusätzlich wurden Bindungsstellen für den Aryl-Hydrocarbon-Rezeptor (AhR) sowohl im Promotor als auch in einer stromabwärts gelegenen Enhancer-Region innerhalb des zweiten Introns identifiziert. Diese Struktur deutet darauf hin, dass die CD83-Transkription durch mikrobielle Metaboliten aus dem Darm und andere AhR-Liganden negativ reguliert werden kann.

Funktion

CD83 ist an der Reifung, Aktivierung und Homöostase von B- und T-Zellen sowie dendritischen Zellen beteiligt.

Die Transmembranregion von mCD83 stabilisiert MHC-II-Moleküle, Kostimulatorische Moleküle (z. B. CD86) und CD28 in der Plasmamembran, indem sie MARCH-Familien-E3-Ubiquitin-Ligasen antagonisiert. Durch diese Stabilisierung wirkt mCD83 als immunologischer Checkpoint, der die Effizienz der Antigenpräsentation und nachfolgende T-Zell-Aktivierung steuert.

Liganden

Die exakten physiologischen Liganden von mCD83 sind bislang nicht abschließend charakterisiert. Frühe Bindungsstudien zeigten, dass murine B-Zellen, humane unreife und reife dendritische Zellen sowie aktivierte CD8+-T-Zellen an sCD83 binden können, ohne jedoch einen konkreten Einzelrezeptor zu identifizieren. Zudem wird berichtet, dass mCD83 homotypische Interaktionen mit der löslichen Form eingehen kann. Fehlt mCD83 auf Immunzellen, kommt es in präklinischen Modellen für Multiple Sklerose (MS), Rheuma, neuroinflammatorische Erkrankungen sowie entzündliche Darmerkrankungen zu stark überschießenden Autoimmunreaktionen.

Für sCD83 wurde nachgewiesen, dass es an den TLR4/MD-2-Komplex auf Monozyten und Osteoklasten bindet. Über den TRIF-Signalweg wird das Enzym Indolamin-2,3-Dioxygenase (IDO) aktiviert, welches den Tryptophan-Metaboliten Kynurenin bildet. Kynurenin induziert wiederum regulatorische T-Zellen (Treg), die überschießende Immunreaktionen verhindern oder auflösen. Darüber hinaus moduliert sCD83 allergische Th2-Immunantworten (z. B. bei Asthma) und verringert die Abstoßung von Organtransplantaten.

Rolle von mCD83 bei der Positivselektion von CD4+ T-Zellen im Thymus

Die Entwicklung von CD4+-T-Zellen im Rahmen der positiven Selektion wird maßgeblich durch die CD83-Expression auf kortikalen Thymusepithelzellen (cTECs) reguliert. CD4+CD8+-doppelpositive Thymozyten interagieren mit cTECs („thymischen Ammenzellen“) hinsichtlich der Funktion ihres T-Zell-Rezeptors; ein nicht reaktiver TCR führt zum Zelltod. Eine erfolgreiche Rekombination eines reaktiven TCR ermöglicht das Überleben sowie die spezifische Restriktion der Expression auf CD4 oder CD8 allein, abhängig von der Fähigkeit, MHC II beziehungsweise MHC I zu erkennen. mCD83 reguliert die MHC-II-Expression auf cTECs, indem es die Aktivität der MHC-II-abbauenden MARCH8-E3-Ubiquitin-Ligase hemmt. Fehlt CD83 auf den cTECs, kommt es zu einer stark verminderten CD4+-T-Zellpopulation in der Peripherie.

Rolle von mCD83 für Differenzierung und Stabilität regulatorischer T-Zellen

Rolle von CD83 bei der Etablierung des immunologischen Toleranzgleichgewichts

Regulatorische T-Zellen (Treg-Zellen) liegen in zwei Hauptpopulationen vor: thymisch induzierte und peripher induzierte Treg-Zellen. Alle Treg-Zellen exprimieren den Transkriptionsfaktor FOXP3, der ihren suppressiven Phänotyp etabliert. Die FOXP3-Expression ist in CD83-Knockout-Mäusen unverändert; jedoch ist mCD83 für die periphere Induktion von Treg-Zellen wesentlich: Bei Treg-spezifisch CD83-defizienten Mäusen ist diese Population reduziert, was zu einem proinflammatorischen Phänotyp und überschießenden Autoimmunreaktionen (z. B. im Colitis-Modell) führt.

Die CD83-Deletion führt zudem zu einer Dysbalance der Effektor-Funktion von Treg-Zellen, unter anderem durch eine verringerte Expression des Transkriptionsfaktors GATA3, der für die Expression des ST2-Rezeptors wichtig ist. Aktivierte Treg-Zellen exprimieren und sezernieren darüber hinaus lösliches sCD83, was zur Herunterregulierung von IRAK-1 in entzündeten Geweben und letztlich zur Induktion von Toleranzmechanismen führt.

Dendritische Zellen

CD83-Expression ist ein klassischer Marker für reife dendritische Zellen. CD83 stabilisiert hierbei ebenso wie bei den cTECs die MHC-II-Expression, indem es MARCH1-E3-Ubiquitin-Ligasen antagonisiert. Dendritenzell-spezifische CD83-Knockout-Mäuse weisen eine Reduktion von MHC-II sowie CD86-Molekülen auf der Zelloberfläche auf. CD83 ist somit ein zentraler Regulator des Phänotyps dendritischer Zellen. Darüber hinaus führt die spezifische CD83-Deletion auf dendritischen Zellen zu überschießenden Autoimmunreaktionen, wie u. a. im MS-Modell gezeigt wurde.

B-Zellen

Die mCD83-Expression korreliert mit dem Aktivierungsgrad von B-Lymphozyten und wird unter anderem durch den B-Zell-Rezeptor, CD40-Signalgebung und Toll-like-Rezeptor-Aktivierung gesteuert – vergleichbar mit anderen aktivierten Lymphozyten, in denen CD83 nach Stimulation exprimiert wird. In B-Zell-spezifischen CD83-Knockout-Mäusen ist die Proliferation von B-Lymphozyten gesteigert. mCD83 beeinflusst die Affinitätsreifung von Antikörpern nicht direkt, sondern verstärkt den Klassenwechsel zu IgE, was eine Rolle bei der Entwicklung allergischer Reaktionen nahelegt und CD83 als potenzielles therapeutisches Ziel bei Allergien erscheinen lässt.

sCD83 bei Haarwachstum und Follikelregeneration

Neuere präklinische Untersuchungen identifizieren lösliches CD83 (sCD83) als potenten Modulator für Haarwachstum und die Regeneration von ruhenden Haarfollikeln. In präklinischen Modellen induzierte die Applikation von sCD83 die Aktivierung von Haarfollikeln und beschleunigte den Übergang von der Ruhephase (Telogenphase) in die Wachstumsphase (Anagenphase).

Dem liegt ein multimodaler Mechanismus zugrunde: sCD83 differenziert Makrophagen in entzündungsauflösende M2-Phänotypen und rekrutiert regulatorische T-Zellen. Beide Zelltypen lösen das entzündliche Mikromilieu rund um die Haarfollikel auf und fördern die Aktivierung residenter Haarfollikel-Stammzellen. Zusätzlich zeigen Transkriptomanalysen mit humanen Haarfollikeln, dass sCD83 Wnt-Signalwege aktiviert sowie Inhibitoren der anagenen Wachstumsphase wie Dkk-1 herunterreguliert. In Ex-vivo-kultivierten humanen Haarfollikeln beschleunigt sCD83 die Verlängerung des Haarschaftes, verlängert die Anagenphase und verhindert den Übergang in die Telogenphase u. a. durch Hemmung der Apoptose in den Haarfollikeln.

In einem präklinischen Modell für Alopecia areata konnte sCD83 den autoimmunbedingten Haarausfall umkehren und neues Haarwachstum induzieren, was durch eine IDO-vermittelte Treg-Aktivierung erklärt wird. In einem begleiteten wissenschaftlichen Kommentar wurde zudem über die erste erfolgreiche kosmetische Anwendung eines auf sCD83 basierenden Produkts bei einem Probanden berichtet. Das Europäische Patentamt erteilte 2025 ein Patent für die Verwendung von sCD83 zur Förderung von Haarwachstum und Wundheilung.

Einzelnachweise

  1. 1 2 3 4 Alexander T. Prechtel, Alexander Steinkasserer: CD83: an update on functions and prospects of the maturation marker of dendritic cells. In: Archives of Dermatological Research. Band 299, Nr. 2, 4. März 2007, S. 59–69, doi:10.1007/s00403-007-0743-z, PMID 17334966.
  2. 1 2 3 4 5 6 7 Linda Grosche, Ilka Knippertz, Christina König, Dmytro Royzman, Andreas B. Wild, Elisabeth Zinser, Heinrich Sticht, Yves A. Muller, Alexander Steinkasserer, Matthias Lechmann: The CD83 molecule – an important immune checkpoint. In: Frontiers in Immunology. Band 11, 17. April 2020, 721, doi:10.3389/fimmu.2020.00721, PMID 32362900.
  3. ↑ Sabine Berchtold, Trevor Jones, Petra Mühl-Zürbes, David Sheer, Gerold Schuler, Alexander Steinkasserer: The human dendritic cell marker CD83 maps to chromosome 6p23. In: Annals of Human Genetics. Band 63, Nr. 2, 1999, S. 181–183, doi:10.1046/j.1469-1809.1999.6320181.x, PMID 10738529.
  4. 1 2 Joe M. Horvatinovich, Elizabeth W. Grogan, Marcus Norris, Alexander Steinkasserer, Henrique Lemos, Andrew L. Mellor, Irina Y. Tcherepanova, Charles A. Nicolette, Mark A. DeBenedette: Soluble CD83 inhibits T cell activation by binding to the TLR4/MD-2 complex on CD14(+) monocytes. In: Journal of Immunology. Band 198, Nr. 6, 15. März 2017, S. 2286–2301, doi:10.4049/jimmunol.1600802, PMID 28193829.
  5. ↑ Christiane S. Heilingloh, Stefan Klingl, Claudia Egerer-Sieber, Benedikt Schmid, Sigrid Weiler, Petra Mühl-Zürbes, Jörg Hofmann, Joachim D. Stump, Heinrich Sticht, Mirko Kummer, Alexander Steinkasserer, Yves A. Muller: Crystal structure of the extracellular domain of the human dendritic cell surface marker CD83. In: Journal of Molecular Biology. Band 429, Nr. 8, 21. April 2017, S. 1227–1243, doi:10.1016/j.jmb.2017.03.009, PMID 28315353.
  6. ↑ Clare J. Twist, David R. Beier, Christine M. Disteche, Silke Edelhoff, Thomas F. Tedder: The mouse Cd83 gene: structure, domain organization, and chromosome localization. In: Immunogenetics. Band 48, Nr. 6, Oktober 1998, S. 383–393, doi:10.1007/s002510050449, PMID 9799334.
  7. ↑ Marcello F Stein, Stefan Lang, Thomas H. Winkler, Andrea Deinzer, Sebastian Erber, Dirk M. Nettelbeck, Elisabeth Naschberger, Ramona Jochmann, Michael Stürzl, Robert K. Slany, Thomas Werner, Alexander Steinkasserer, Ilka Knippertz: Multiple interferon regulatory factor and NF-κB sites cooperate in mediating cell-type- and maturation-specific activation of the human CD83 promoter in dendritic cells. In: Molecular and Cellular Biology. Band 33, Nr. 7, 2013, S. 1331–1344, doi:10.1128/MCB.01051-12, PMID 23339870.
  8. ↑ Julia Michalski, Andrea Deinzer, Lena Stich, Elisabeth Zinser, Alexander Steinkasserer, Ilka Knippertz: Quercetin induces an immunoregulatory phenotype in maturing human dendritic cells. In: Immunobiology. Band 225, Nr. 4, 4. Juli 2020, 151929, doi:10.1016/j.imbio.2020.151929, PMID 32115260.
  9. ↑ Minka Breloer, Bernhard Fleischer: CD83 regulates lymphocyte maturation, activation and homeostasis. In: Trends in Immunology. Band 29, Nr. 4, 4. April 2008, S. 186–194, doi:10.1016/j.it.2008.01.009, PMID 18329338.
  10. 1 2 3 Julia von Rohrscheidt, Elisabetta Petrozziello, Jelena Nedjic, Christine Federle, Lena Krzyzak, Hidde L. Ploegh, Satoshi Ishido, Alexander Steinkasserer, Ludger Klein: Thymic CD4 T cell selection requires attenuation of March8-mediated MHCII turnover in cortical epithelial cells through CD83. In: Journal of Experimental Medicine. Band 213, Nr. 9, 2016, S. 1685–1694, doi:10.1084/jem.20160316, PMID 27503071.
  11. ↑ Sven O. Cramer, Christine Trumpfheller, Ute Mehlhoop, Solveig Moré, Bernhard Fleischer, Arne von Bonin: Activation-induced expression of murine CD83 on T cells and identification of a specific CD83 ligand on murine B cells. In: International Immunology. Band 12, Nr. 9, 1. September 2000, S. 1347–1351, doi:10.1093/intimm/12.9.1347, PMID 10967030.
  12. ↑ Matthias Lechmann, Daniëlle J.E.B. Krooshoop, Diana Dudziak, Elisabeth Kremmer, Christine Kuhnt, Carl G. Figdor, Gerold Schuler, Alexander Steinkasserer: The extracellular domain of CD83 inhibits dendritic cell-mediated T cell stimulation and binds to a ligand on dendritic cells. In: Journal of Experimental Medicine. Band 194, Nr. 12, 2001, S. 1813–1821, doi:10.1084/jem.194.12.1813, PMID 11748282.
  13. ↑ Naoto Hirano, Marcus O. Butler, Zhinan Xia, Sascha Ansén, Michael S. von Bergwelt-Baildon, Donna Neuberg, Gordon J. Freeman, Lee M. Nadler: Engagement of CD83 ligand induces prolonged expansion of CD8+ T cells and preferential enrichment for antigen specificity. In: Blood. Band 107, Nr. 4, 15. Februar 2006, S. 1528–1536, doi:10.1182/blood-2005-05-2073, PMID 16239433.
  14. 1 2 JM Bates1, K Flanagan, L Mo, N Ota, J Ding, S Ho, S Liu, M Roose-Girma, S Warming, L Diehl: Dendritic cell CD83 homotypic interactions regulate inflammation and promote mucosal homeostasis. In: Mucosal Immunology. Band 8, Nr. 2, März 2015, S. 414–428, doi:10.1038/mi.2014.79, PMID 25204675.
  15. ↑ Pia Sinner, Katrin Peckert-Maier, Hashem Mohammadian, Christine Kuhnt, Christina Draßner, Vasiliki Panagiotakopoulou, Simon Rauber, Mathias Linnerbauer, Zhana Haimon, Dmytro Royzman, Deborah Kronenberg-Versteeg, Andreas Ramming, Alexander Steinkasserer, Andreas B. Wild: Microglial expression of CD83 governs cellular activation and restrains neuroinflammation in experimental autoimmune encephalomyelitis. In: Nature Communications. Band 14, Nr. 1, 1. August 2023, 4601, doi:10.1038/s41467-023-40370-2, PMID 37528070.
  16. ↑ Anita Heiß, Susanne Krammer, Christine Kuhnt, Christina Draßner, Philipp Beck, Adriana Geiger, Stefan Schliep, Carol-Immanuel Geppert, Alexander Steinkasserer, Andreas B. Wild: Tissue-Resident Regulatory T Cells Expressing CD83 Maintain Local Homeostasis and Restrict Th2 Responses in Asthma. In: European Journal of Immunology. Band 55, Nr. 2, 16. Februar 2025, S. e202451525, doi:10.1002/eji.202451525.
  17. ↑ Yong-Jin Wu, Yan-Nan Song, Xiao-Rui Geng, Fei Ma, Li-Hua Mo, Xiao-Wen Zhang, Da-Bo Liu, Zhi-Gang Liu, Ping-Chang Yang: Soluble CD83 alleviates experimental allergic rhinitis through modulating antigen-specific Th2 cell property. In: International Journal of Biological Sciences. Band 16, Nr. 2, 1. Januar 2020, S. 216–227, doi:10.7150/ijbs.38722, PMID 31929750.
  18. ↑ Yoko Fujimoto, LiLi Tu, Ann S. Miller, Cheryl Bock, Manabu Fujimoto, Carolyn Doyle, Douglas A. Steeber, Thomas F. Tedder: CD83 expression influences CD4+ T cell development in the thymus. In: Cell. Band 108, Nr. 6, 22. März 2002, S. 755–767, doi:10.1016/s0092-8674(02)00673-6, PMID 11955430.
  19. 1 2 Marina Doebbeler, Christina Koenig, Lena Krzyzak u. a.: CD83 expression is essential for Treg cell differentiation and stability. In: JCI Insight. Band 3, Nr. 11, 7. Juni 2018, 99712, doi:10.1172/jci.insight.99712, PMID 29875316.
  20. ↑ Urmila Maitra, Sarah Davis, Christopher M. Reilly, Liwu Li: Differential regulation of Foxp3 and IL-17 expression in CD4 T helper cells by IRAK-1. In: Journal of Immunology. Band 182, Nr. 9, 1. Mai 2009, S. 5763–5769, doi:10.4049/jimmunol.0900124, PMID 19380824.
  21. ↑ Andreas B. Wild, Lena Krzyzak, Katrin Peckert, Lena Stich, Christine Kuhnt, Alina Butterhof, Christine Seitz, Jochen Mattner, Niklas Grüner, Maximilian Gänsbauer, Martin Purtak, Didier Soulat, Thomas H. Winkler, Lars Nitschke, Elisabeth Zinser, Alexander Steinkasserer: CD83 orchestrates immunity toward self and non-self in dendritic cells. In: JCI Insight. Band 4, Nr. 20, 17. September 2019, S. e126246, doi:10.1172/jci.insight.126246, PMID 31527313.
  22. ↑ Birte Kretschmer, Svenja Kühl, Bernhard Fleischer, Minka Breloer: Activated T cells induce rapid CD83 expression on B cells by engagement of CD40. In: Immunology Letters. Band 136, Nr. 2, Mai 2011, S. 221–227, doi:10.1016/j.imlet.2011.01.013, PMID 21277328.
  23. ↑ Lena Krzyzak, Christine Seitz, Anne Urbat u. a.: CD83 modulates B cell activation and germinal center responses. In: Journal of Immunology. Band 196, Nr. 9, 1. Mai 2016, S. 3581–3594, doi:10.4049/jimmunol.1502163, PMID 26983787.
  24. ↑ Dmytro Royzman, Katrin Peckert-Maier, Lena Stich, Christina König, Andreas B. Wild, Miyuki Tauchi, Christian Ostalecki, Franklin Kiesewetter, Stefan Seyferth, Geoffrey Lee, Sabine A. Eming, Maximilian Fuchs, Meik Kunz, Ewa K. Stürmer, Eva M. J. Peters, Carola Berking, Elisabeth Zinser, Alexander Steinkasserer: Soluble CD83 improves and accelerates wound healing by the induction of pro-resolving macrophages. In: Frontiers in Immunology. Band 13, 30. September 2022, 1012647, doi:10.3389/fimmu.2022.1012647, PMID 36248909.
  25. ↑ Katrin Peckert-Maier, Andreas B. Wild, Laura Sprißler, Maximilian Fuchs, Philipp Beck, Jean-Philippe Auger, Pia Sinner, Astrid Strack, Petra Mühl-Zürbes, Ntilek Ramadan, Meik Kunz, Gerhard Krönke, Lena Stich, Alexander Steinkasserer, Dmytro Royzman: Soluble CD83 modulates human-monocyte-derived macrophages toward alternative phenotype, function, and metabolism. In: Frontiers in Immunology. Band 14, 14. Dezember 2023, 1293828, doi:10.3389/fimmu.2023.1293828, PMID 38162675.
  26. ↑ Our Science: Therapeutics. Mallia Therapeutics, abgerufen am 7. August 2026 (englisch).
  27. ↑ Sheng Wan, Yujie Li, Xu Liu, Xiuzu Song: Soluble CD83 reverses alopecia areata via IDO-mediated Treg cell activation. In: British Journal of Dermatology. 2026, doi:10.1093/bjd/ljag274.
  28. ↑ Dmytro Royzman, Alexander Steinkasserer: Expanding the therapeutic landscape of sCD83 in hair disorders. In: British Journal of Dermatology. 8. August 2026, doi:10.1093/bjd/ljag328.
  29. ↑ Patent EP4135745: SCD83 for Wound Healing, Hair Growth, and Skin and Hair Care. Veröffentlicht am 7. Mai 2025, Erfinder: Alexander Steinkasserer, Elisabeth Zinser, Dmytro Royzman.‌