Zur Rolle des Epstein-Barr-Virus (EBV) bei der Multiplen Sklerose: Epitope Mapping EBV-spezifischer Antikörper mittels Peptid-Microarrays als potentieller diagnostischer Ansatz bei Multipler Sklerose

Abstract

Hintergrund: Sero-epidemiologische Daten belegen einen starken und konsistenten Zusammenhang zwischen Multipler Sklerose (MS) und einer Infektion mit dem Epstein-Barr-Virus (EBV). Auf Ebene der humoralen Immunantwort zeigen verschiedene Studien erhöhte Antikörperreaktivitäten gegen das EBV bei Patienten mit MS, wobei eine umfassende Analyse der Feinspezifität dieser Antikörper bislang nicht vorlag. Zielsetzung und Methodik: Mittels hoch auflösenden Peptid-Microarrays wurden IgG-Antikörperreaktivitäten gegen 1465 überlappende EBV-Peptide, die auf 8 EBV-Proteine (EBNA1, EBNA3, EBNA4, EBNA6, VP26, LMP1, BLRF2, BZLF1) zurückgehen bei Patienten mit schubförmiger MS (n=29) sowie gesunden Kontrollen (n=22) untersucht. Weiterhin sollten mögliche medikamentöse Einflussfaktoren auf EBV-Antikörperreaktivitäten sowie die klinische Anwendungsmöglichkeit von Antikörpermustern gegen EBV Peptide zur Unterscheidung von Erkrankten versus Gesunden anhand von Grenzwertoptimierungskurven (=Receiver Operating Characteristic, kurz „ROC“) untersucht werden. Ergebnisse: Bei einem Signifikanzniveau von p≤10-3 konnten bei Patienten mit MS erhöhte humorale Immunantworten gegen 39 der untersuchten Peptide nachgewiesen werden, davon waren allein 13 im Glycin-Alanin reichen Bereich des EBNA1 Proteins lokalisiert. Weitere auffällige Peptide fanden sich in EBNA3, EBNA4, EBNA6 sowie VP26 und LMP1. Die gegen diese Peptide gerichtete erhöhte humorale Immunantwort war unabhängig von einer immunmodulatorischen Therapie. Eine kombinierte ROC-Kurve für die 3 signifikantesten Peptide zeigt eine area under the curve (AUC) von 0,9 und weist somit auf einen potentiell diagnostisch bedeutsamen Test hin. Schlussfolgerung: EBV spezifische Antikörper bei Patienten mit Multipler Sklerose zielen primär gegen den Glycin-Alanin reichen Bereich des EBNA1, sie sind jedoch nicht allein auf diesen beschränkt.

Background: Sero-epidemiological studies have shown a strong and consistent association between multiple sclerosis (MS) and Epstein-Barr-virus (EBV) infection. With regard to the humoral immune response, different studies demonstrated an enhanced reactivity against EBV in patients with MS but a comprehensive analysis of the fine specificity of these antibodies was hitherto not performed. Objective and Methods: To examine the IgG-antibody response in 29 MS-patients and 22 healthy controls we conducted a high density screen using peptide-microarrays with 1465 peptides representing 8 different EBV-proteins (EBNA1, EBNA3, EBNA4, EBNA6, VP26, LMP1, BLRF2, BZLF1). The influence of immunmodulatory treatment on antibody reactivities was studied by a subgroup analysis. The value of anti-EBV antibody pattern as diagnostic biomarker for MS was analysed by Receiver Operating Characteristic (ROC) curves. Results: At a significance threshold of p≤10-3 elevated humoral immune responses against 39 peptides were found in patients with MS. 13 of these peptides were located within the glycin-alanin repeat of the EBNA1 protein. Other reactivities were directed against EBNA3, EBNA4, EBNA6, VP26 and LMP1.These findings were independent of treatment mode. Combined ROC-curve analysis of the 3 most significant peptides revealed an area under the curve (AUC) of 0,9 which indicates a potential value of altered EBV-antibody patterns as diagnostic biomarkers for MS. Conclusion: Antibodies against EBV in MS patients primarily target, but are not confined to, the glycine–alanine repeat of EBNA1.