Μελέτη μηχανισμών επαγωγής αυτοανοσίας σε ασθενείς με συστηματικά ρευματικά νοσήματα που λαμβάνουν θεραπεία με αντι-TNFα βιολογικούς παράγοντες

Abstract

Biologic agents against ΤΝFα have been widely used for the management of systemic inflammatory disorders, such as rheumatoid arthritis, ankylosing spondylitis, psoriatic arthritis and Crohn’s disease. However, it soon became apparent that patients under ΤΝFα blockade commonly develop serologic autoimmune manifestations. Emergence of ANA, usually of the IgM isotype, is common in anti-TNFα treated patients and a few of these patients may develop a SLE-like syndrome. B cells are implicated in the pathogenesis of SLE and are characterized by enhanced tyrosine phosphorylation of proteins following BCR ligation and reduced expression of Lyn, a Src-family kinase abundantly expressed in B cells with both stimulatory and inhibitory properties on the BCR-signaling pathway. Reduced levels of B-cell surface CD21 (complement receptor type 2) and increased expression of CD20 have also been described for lupus B cells. To dissect the mechanisms of anti-ΤΝFα induced autoimmunity we examined the phenotype and function of B cells prior to and following treatment with ΤΝFα antagonists. Levels of Lyn, Syk, SHP-1, tyrosine 348 phospho-Syk (PY348-Syk) and tyrosine phosphorylated proteins were evaluated in 29 patients before and following treatment with TNFα blockers using western immunoblots. B-cell surface expression of CD20, CD21 and CD5 were also assessed with flow cytometry. Following treatment, B cell cytoplasmic levels of Lyn, but not Syk or SHP-1, significantly increased following treatment with anti-ΤΝFα agents, particularly in patients with spondyloarthropathies. Increased Lyn levels following treatment correlated with increased Lyn enzymatic activity as evidenced by a 2.9-fold increase of PY348-Syk levels, which comprises a Lyn-specific target. Moreover, unstimulated peripheral B cells from anti-ΤΝFα treated patients displayed a tendency towards increased tyrosine phosphorylated proteins following treatment. CD20, a B-cell restricted signaling-associated molecule implicated in the regulation of intracellular calcium levels following BCR ligation, significantly increased in patients with rheumatoid arthritis following treatment with anti-ΤΝFα agents whereas levels of CD21 remained unchanged. Circulating CD5+ B cells, a B-cell subpopulation and a known source of natural autoantibodies, were also significantly expanded during treatment. Our findings suggest that B cells in anti-ΤΝFα treated patients display functional and phenotypical aberrations that may be associated with the induction of autoimmunity, but do not acquire a typical idiopathic SLE profile. These aberrations are distinct from those previously described for lupus B cells and may thus represent a different model of autoimmunity. Further studies regarding the mechanisms underlying the induction of autoimmunity by TNFα antagonists may enhance our understanding on the molecular backgrounds and the pathogenesis of other autoimmune inflammatory disorders.

Οι αντι-TNFα βιολογικοί παράγοντες χρησιμοποιούνται ευρέως στην καθ’ ημέρα κλινική πράξη για την αντιμετώπιση συστηματικών φλεγμονωδών νοσημάτων όπως είναι η ρευματοειδής αρθρίτιδα, η αγκυλοποιητική σπονδυλίτιδα, η ψωριασική αρθρίτιδα και η νόσος του Crohn. Σύντομα, όμως, έγινε αντιληπτό ότι οι ασθενείς υπό θεραπεία με ανταγωνιστές του TNFα συχνά αναπτύσσουν στον ορό τους αντιπυρηνικά αντισώματα (ΑΝΑ) κυρίως τύπου IgM, ενώ ένα μικρό ποσοστό των ασθενών αυτών αναπτύσσει κλινικό σύνδρομο που θυμίζει ιδιοπαθή ΣΕΛ. Tα Β λεμφοκύτταρα θεωρείται ότι κατέχουν κεντρικό ρόλο στην παθογένεια του ΣΕΛ. Xαρακτηρίζονται από επίταση των φωσφορυλιωμένων πρωτεϊνών σε υπολείμματα τυροσίνης μετά από διέγερση του Β αντιγονικού υποδοχέα (BCR) και από μειωμένη έκφραση της κινάσης Lyn, ενός ενζύμου που ανήκει στην οικογένεια των Src κινασών και διαδραματίζει διπλό ρόλο, ευοδωτικό και ανασταλτικό, στην οδό σηματοδότησης του BCR. Επιπλέον, τα Β λεμφοκύτταρα στον ΣΕΛ χαρακτηρίζονται από μειωμένη έκφραση του δείκτη CD21 (υποδοχέας του συμπληρώματος τύπου 2), ενώ υπάρχουν αναφορές για αυξημένη έκφραση του δείκτη επιφανείας CD20. Για να μελετήσουμε τους μηχανισμούς της αυτοανοσίας που επάγεται από τη χρήση των αντι-TNFα παραγόντων εξετάσαμε εάν τα Β λεμφοκύτταρα των ασθενών υπό αντι-TNFα αγωγή αποκτούν φαινοτυπικά ή/και λειτουργικά χαρακτηριστικά που να προσομοιάζουν με αυτά που έχουν περιγραφεί για τα Β λεμφοκύτταρα στον ΣΕΛ. Συγκεκριμένα μελετήσαμε τα επίπεδα της Lyn, Syk, SHP-1, της φωσφορυλιωμένης Syk στη θέση τυροσίνης 348 (ΡΥ348-Syk), τα επίπεδα των τυροσινικά φωσφορυλιωμένων πρωτεϊνών (με ανοσοαποτύπωμα κατα Western) καθώς και τους δείκτες επιφανείας CD20, CD21 και CD5 (με κυτταρομετρία ροής) σε 29 ασθενείς με συστηματικά ρευματικά νοσήματα πριν και μετά την έναρξη θεραπείας με αντι-TNFα βιολογικούς παράγοντες. Διαπιστώσαμε ότι τα επίπεδα της Lyn, αλλά όχι της Syk ή της SHP-1, αυξάνονται μετά τη θεραπεία με αντι-TNFα παράγοντες, ιδίως σε ασθενείς με σπονδυλοαρθροπάθειες. H ενζυματική δραστηριότητα της Lyn διατηρείται μετά την έναρξη αγωγής με αντι-TNFα, όπως διαπιστώθηκε από την κατά 2.9 φορές αύξηση των επιπέδων της PY348-Syk, η οποία χαρακτηρίζει την ενεργοποιημένη μορφή της Syk και αποτελεί ειδικό στόχο της Lyn. Επιπλέον, βρήκαμε ότι τα μη-διεγερμένα Β λεμφοκύτταρα ασθενών που λαμβάνουν ανταγωνιστές του TNFα εμφανίζουν επίταση των φωσφορυλιωμένων πρωτεϊνών σε θέσεις τυροσίνης. Το CD20, ένας δείκτης επιφανείας που εκφράζεται αποκλειστικά στα Β λεμφοκύτταρα και συμμετέχει στη διατήρηση των ενδοκυτταρίων επιπέδων Ca++ μετά από διέγερση του BCR αυξάνεται μετά από θεραπεία με αντι-TNFα βιολογικό παράγοντα κυρίως στους ασθενείς με ρευματοειδή αρθρίτιδα, ενώ τα επίπεδα του CD21 παρέμειναν αμετάβλητα. Επίσης, διαπιστώσαμε επέκταση του πληθυσμού των CD5+ B λεμφοκυττάρων, ενός υποπληθυσμού των Β κυττάρων που αποτελεί γνωστή πηγή φυσικών αυτοαντισωμάτων, κατά τη διάρκεια θεραπείας με αντι-TNFα. Τα ευρήματά μας υποδηλώνουν ότι τα Β λεμφοκύτταρα των ασθενών που λαμβάνουν θεραπεία με ανταγωνιστές του TNFα εμφανίζουν λειτουργικές και φαινοτυπικές διαταραχές οι οποίες μπορεί να σχετίζονται με την επαγωγή αυτοανοσίας, αλλά διαφέρουν από τις διαταραχές που έχουν περιγραφεί για το Β λεμφοκύτταρο στον ΣΕΛ και μπορεί να αναπαριστούν ένα διαφορετικό μοντέλο αυτοανοσίας. Περαιτέρω μελέτες για την αποσαφήνιση των μηχανισμών αυτοανοσίας από την χρήση των αντι-TNFα παραγόντων θα μπορούσαν να συμβάλλουν στην κατανόηση των μοριακών μηχανισμών και της παθογένειας άλλων αυτοάνοσων φλεγμονωδών νοσημάτων.