TRAF-1 ανοσογενετική μελέτη στη ρευματοειδή αρθρίτιδα

Abstract

Rheumatoid arthritis is the most common systemic autoimmune disease. In Greek population the incidence of the disease varies between 0,3-0,7%. It affects predominantly women between the 3rd and 4th decade of life and is characterized by chronic, accumulative damage of the affected joints that can lead to severe functional impairment and permanent disability.Environmental factors have a key role in the aetiopathogenesis of the disease. Under certain circumstances (chronic tissue damage, genetic profile of the host), these factors can lead to the breakdown of immune tolerance and induce delayed hypersensitivity reaction type IV against RA autoantigens. TNFα is a pivotal cytokine in the pathophysiology of RA that along with TNFR and TRAF1, consist a fundamental axis of the RA-related immune response.Immunogenetic studies have related several non functional SNPs with RA incidence, pattern of disease and response to anti-TNFα treatment. On the other hand, functional genomic regions, such as the exons of the TRAF1 gene, have not been widely studied and only one SNP of this region has been associated with RA incidence.Aim of the present study was the genetic mapping of the TRAF1 gene exons and association of the emerging SNPs with incidence of RA and qualitative parameters of the disease. Furthermore, the rs3761847 SNP of the TRAF1/C5 region was genotyped, in order to validate in Greek patients the described association of this SNP with RA and perform correlations with qualitative parameters of the disease.A total of 172 patients and 95 controls were genotyped for TRAF1 gene exons and rs3761847 SNP.TRAF1 gene was amplified following a PCR protocol, whereas genotyping of the rs3761847 SNP was performed by a RT-PCR protocol. SNPs were mapped using the software of the sequencer and statistical analysis revealed respective correlations.The results from the genotyping of rs3761847 SNP are as follows:•The SNP is not associated with RA incidence•Allelic G is associated with a severe pattern of RA, since it has been correlated with patients receiving anti-TNFα therapies and patients with sustained active disease•The association of allele G with inadequate response to anti-TNFα treatment is not validated in Greek patients•Allele G is associated with satisfactory response to treatment with cyclosporine-AThe results from TRAF1 gene exons genotyping are as follows:•SNP rs113495277 has been reported for the first time to be positively associated with RA incidence •SNP rs143265058 has been reported for the first time to be negatively associated with RA incidence. This report consists one of the rare descriptions of protective gene factors against the development of RA•Three SNPs that induce structural damage on TRAF1 protein have been associated with RA. Two of them (COSM1701645, rs376429758) were identified in RA patients with very late onset of disease, whereas the third (rs143265058) was negatively associated with RA incidence.•The association of rs2239657 SNP with RA is not validated in Greek patients. Nevertheless, in RA patients, the allelic C of the SNP has been associated with severe pattern of disease, since it was correlated to the presence of the shared epitope, administration of anti-TNFα therapy and the aggravating allele G of the rs3761847 SNP. •The same allele (C of the rs2239657), was associated with seronegativity in RA patients, introducing a new aspect of autoantibody production in RA pathophysiology.In conclusion, in Greek patients, rs3761847 SNP is not associated with RA incidence or response to anti-TNFα treatment. It is associated though with response to cyclosporine-A. Genotyping of the TRAF1 gene exons has revealed two SNPs that are associated with RA, one with positive and one with negative correlation. Three SNPs that confer structural damage to the TRAF1 protein have been associated with RA. Validation studies of the described results will permit the use of the reported SNPs as indexes of RA incidence and qualitative aspects of the disease and will contribute to the application of personalized treatment.

Η ρευματοειδής αρθρίτιδα αποτελεί το συχνότερο συστηματικό αυτοάνοσο νόσημα στο γενικό πληθυσμό. Στον Ελληνικό πληθυσμό η επίπτωσή της κυμαίνεται από 0,3-0,7% Προσβάλει κυρίως γυναίκες στην 3-4η δεκατεία ζωής, και χαρακτηρίζεται από χρόνια, εξελικτική αρθροιστική βλάβη των προσβεβλημμένων αρθρώσεων, η οποία δύναται να οδηγήσει από σοβαρή έκπτωση της λειτουργικής ικανότητας του ασθενούς μέχρι μόνιμη αναπηρία. Στην αιτιοπαθογένεια της νόσου εμπλέκονται περιβαλλοντικοί παράγοντες, οι οποίοι υπο ειδικές συνθήκες (χρόνια ιστική βλάβη, γενετικό προφίλ ξενιστή) οδηγούν σε κατάρρευση της ανοσιακής ανοχής και επαγωγή επιβραδυνόμενου τύπου αντίδραση υπερευαισθησίας IV. Κομβική κυτταροκίνη στο παθοφυσιολογικό μοντέλο της ΡΑ αποτελέι ο TNFα, ο οποίος σε συνδυασμό με τους υποδοχείς του και την ενδοκυττάρια προβολή της σηματοδότησής του μέσω της TRAF1 πρωτεΐνης, αποτελεί βασικό επαγωγικό άξονα της ανοσιακής απόκρισης στη νόσο.Ανοσογενετικές μελέτες έχουν συσχετίσει πολλές, μη λειτουργικές γονιδιακές θέσεις (εσώνια, διαγονιδιακές περιοχές) με επίπτωση, προφίλ και απόκριση στην αντι-TNFα θεραπεία της ΡΑ. Αντίθετα, δεν έχουν μελετηθεί μεταγραφικές περιοχές του TRAF1 γονιδίου (εξώνια)• έχει περιγραφεί από GWAS μελέτες μια μόνο θέση στο εξώνιο 6, η οποία σχετίζεται με επίπτωση της νόσου. Σκοπός της παρούσας μελέτης ήταν η αποτύπωση της γενετικής αλληλουχίας των μεταγραφόμενων εξωνίων της TRAF1 πρωτεΐνης και η συσχέτιση των αναδυόμενων πολυμορφισμών με παραμέτρους της ΡΑ σε Έλληνες ασθενείς από τη Βόρεια Ελλάδα. Παράλληλα, μελετήθηκε η συσχέτιση του πολυμορφισμού rs3761847 με την επίπτωση της ΡΑ, ποιοτικά χαρακτηριστικά της νόσου και απόκριση σε θεραπεία της . Μελετήθηκαν 172 ασθενείς και 95 μάρτυρες στους οποίους πραγματοποιήθηκε γενετική αποτύπωση των εξωνίων της TRAF1 πρωτεΐνης και προσδιορισμός του μονονουκλεοτιδικού πολυμορφισμού rs3761847 στην TRAF1/C5 διαγονιδιακή περιοχή, ο οποίος παρουσιάζει αντικρουόμενες συσχετίσεις σε γενετικά ετερογενείς πληθυσμούς.Η παρασκευή του γονιδίου της TRAF1 πραγματοποιήθηκε ακολουθώντας σχετικό πρωτόκολλο αλυσιδωτής αντίδρασης πολυμεράσης (PCR), ενώ για τον προσδιορισμό του μονομουκλεοτιδικού πολυμορφισμού της TRAF1/C5 περιοχής εφαρμόσθηκε η τεχνική της PCR πραγματικού χρόνου (RT-PCR). Στο λογισμικό του γενετικού αναλυτή προσδιορίσθηκαν οι σχετικοί πολυμορφισμοί η στατιστική επεξεργασία των οποίων κατέδειξε τη συσχέτισή τους με τη ΡΑ. Τα αποτελέσματα από τον προσδιορισμό του μονονουκλεοτιδικού πολυμορφισμού rs3761847 στην TRAF1/C5 περιοχή έδειξαν ότι:•Ο πολυμορφισμός δε σχετίζεται με την επίπτωση της ΡΑ. •Το αλληλόμορφο G σχετίζεται με επιβαρυμένη μορφή νόσου, καθώς σχετίζεται με τη χορήγηση αντι-TNFα θεραπείας αλλά και με προφίλ αυξημένης ενεργότητας νόσου. •Δεν επιβεβαιώνεται η συσχέτιση του αλληλόμορφου G με ανεπαρκή ανταπόκριση σε αντι-TNFα θεραπεία.•Αντίθετα, διατυπώνεται συσχέτιση του αλληλόμορφου G με ικανοποιητική απόκριση σε θεραπεία με κυκλοσπορίνη-Α.•Τα αποτελέσματα από την αποτύπωση των εξωνίων του TRAF1 γονιδίου έδειξαν ότι:•Ένας γνωστός πολυμορφισμός (rs 113495277) σχετίσθηκε για πρώτη φορά με επίπτωση νόσου. •Ένας γνωστός πολυμορφισμός (rs143265058) σχετίσθηκε με ελαττωμένη επίπτωση νόσου και χαρακτηρίσθηκε ως προστατευτικός. Η συγκεκριμένη, αποτελεί μια από τις λίγες περιγραφές προστατευτικού προγνωστικού παράγοντα για τη ΡΑ.•Τρεις πολυμορφισμοί προκαλούν δομική μεταβολή της TRAF1 πρωτεΐνης. Οι δύο από αυτούς ανευρέθησαν σε ασθενείς με πολύ όψιμη έναρξη νόσου (COSM1701645, rs376429758) ενώ ο τρίτος σχετίσθηκε με ελαττωμένη επίπτωση νόσου (rs143265058).•Δεν επιβεβαιώνεται η περιγραφή της συσχέτισης του πολυμορφισμού rs2239657 με επίπτωση της ΡΑ. Παρ’όλα αυτά, στην παρούσα μελέτη το αλληλόμορφο C συσχετίσθηκε με επιβαρυμένη νόσο, καθώς κατέγραψε θετική συσχέτιση με την παρουσία ρευματικού επιτόπου, τη χορήγηση αντι-TNFα θεραπείας και την παρουσία του επιβαρυντικού αλληλόμορφου G του SNP rs3761847•Καταγράφηκε συσχέτιση επιβαρυντικών αλληλόμορφων (C στον rs2239657) με οροαρνητική για αυτοαντισώματα νόσο, καταδεικνύοντας τον ιδιαίτερο ρόλο της αντισωματοπαραγωγής στο παθοφυσιολογικό μοντέλο της ΡΑ.Συμπερασματικά, στους Έλληνες ασθενείς δεν προκύπτει συσχέτιση του rs3761847 SNP με την επίπτωση της ΡΑ ή την απόκριση σε αντι-TNFα θεραπεία, ενώ προκύπτει συσχέτιση με την απόκριση στην κυκλοσπορίνη-Α. Η μελέτη των εξωνίων του TRAF1 γονιδίου ανέδειξε δύο πολυμορφισμούς που σχετίζονται με τη ΡΑ, ο ένας με θετική και ο άλλος με αρνητική συσχέτιση, ενώ ανευρέθησαν τρεις πολυμορφισμοί που προκαλούν δομική διαταραχή της TRAF1 πρωτεΐνης και σχετίζονται με τη ΡΑ. Η επιβεβαίωση των παραπάνω ευρημάτων σε μεγαλύτερες σειρές ασθενών θα επιτρέψει τη χρήση τους ως προγνωτικών δεικτών της επίπτωσης και ιδιαίτερων χαρακτηριστικών της ΡΑ και τη διαμόρφωση εξατομικευμένης θεραπευτικής.