Autoantigene bei der Rheumatoiden Arthritis

Abstract

Die Diagnostik der RA ist durch den Mangel an verfügbaren serologischen Markern erschwert. Die bekannten RA-spezifischen Autoreaktivitäten weisen für eine rechtzeitige Diagnosestellung eine zu geringe Krankheitsspezifität und auch eine zu geringe Häufigkeit auf. Um hier Abhilfe zu schaffen, müssen Parameter definiert werden, die eine sichere Diagnostik schon in der Frühphase der Erkrankung erlauben, um eine entsprechend effektive Therapie einzuleiten. In dieser Arbeit wurden insgesamt sechs Einzelparameter analysiert, bestehend aus den bedeutendsten Autoreaktivitäten bei der RA. Es handelt sich dabei um die Autoantikörper gerichtet gegen IgG (RF), Citrullin, Calreticulin, Calpastatin, BiP und RA33. Die Antikörper wurden in Synovialflüssigkeit, dem Ort der Entzündung, in Serum von Patienten mit manifestierter RA und in dem Serum von Patienten mit früher RA bestimmt. Nach Kombination der Testergebnise wurden Autoreaktivitätsmuster gefunden, die absolut RA-spezifisch sind und rund 60% der RA-Patienten, auch der frühen RA-Patienten, erfassen. Die Ergebnisse zeigen, daß es mit Autoantikörpermustern besser möglich ist, eine diagnostische Früherkennung durchzuführen und die Differentialdiagnostik zu anderen rheumatischen Erkrankungen zu verbessern. Damit ist der Grundstein für eine neuartige Diagnostik gelegt, die Autoreaktivitätsprofile anstelle einzelner Parameter erstellt und der Multifaktorialität der RA auf immunologischer Ebene Rechnung trägt. Zum besseren Verständnis des Pathomechanismus der RA wurden die Calreticulin-, Calpastatin-, BiP- und p205 /IgG-spezifischen Autoreaktivitäten genauer betrachtet. Für jedes untersuchte Autoantigen existiert eine bestimmte RA-Patientenpopulation, die antigen- spezifische T-Zellen aufweist. Verschiedene Experimente zeigen, daß diese T-Zellen eine Restriktion gegenüber HLA-Molekülen besitzen. Mit IL-15 wurde ein bedeutender T-Zell-Rekrutierungs- und -Aktivierungsfaktor in hohen Konzentrationen nachgewiesen, was eine zentrale pathogenetische Bedeutung dieses Zytokins nahelegt. Die weitere Analyse der Zytokinsekretion ergab keine eindeutige Zuordnung der proliferierenden T-Zellen zu TH1 oder TH2, so daß es sich bei den Zellpopulationen um intermediäre Ausbildungen handelt. Die Überexpression der einzelnen Antigene wurde jeweils in der Deckschicht des Synovialgewebes nachgewiesen, die hauptsächlich aus Fibroblasten und Makrophagen besteht. Eine Kolokalisation mit Immunzellen oder follikulären Strukturen konnte nicht festgestellt werden. Für p205/IgG konnte ein direkter Zusammenhang zwischen den T- und B-Zellen aufgezeigt werden, da ein Peptid des p205/IgG Zellkulturen von RA-Patienten in vitro zur RF-Produktion anregt. Das Vorhandensein reaktiver T-Zellen und die von PBMC sezernierten pathogenetisch bedeutsamen Zytokine sind Bestandteil eines komplexen Krankheitsbildes. Die enorm vielseitige klinische Ausprägung der RA spiegelt sich auch auf der immunologischen Ebene wider.

The diagnostic potentialities in RA are limited by the absence of reliable serologic markers. Especially for the differentiation of early manifestations of RA from other forms of arthritis the available autoimmune parameters provide only a low sensitivity and specificity. In this context, they are also detectable to a considerable degree in other rheumatic and/or non-rheumatic diseases. Thus, in accordance to the therapeutical concept of an early and effective administration of disease modifying drugs, new and reliable screening systems need to be established. This thesis evaluated the diagnostic significance of six relevant parameters in patients with RA in comparison to other rheumatic diseases. A panel of relevant autoantigens was analyzed for a respective B and T cell response including rheumatoid factor, citrulline, calreticuline, calpastatine, BiP and RA33. The frequencies of all potential multiparameter patterns consisting of 3, 4, 5 and 6 autoreactivities were determined from sera and SF samples. As a result, disease specific autoreactivity patterns were determined in 60% of the RA patients including cases of early RA. This analysis revealed for the first time that a combined interpretation of autoreactivities provides a high predictive value for the diagnosis of RA. Importantly, these profiles were apparently also expressed in early disease. For routine clinical diagnostic practice it is feasible to test a rheumatic patient for a pattern of autoreactivities and to assess the immunological heterogeneity. Moreover, in this thesis, specific autoreactivities against calreticuline, calpastatine, BiP and p205/IgG were analysed for a better understanding of the pathogenesis of RA. It was demonstrated that RA patients are distinguishable for each autoreactivity by antigen-specific T cells. These T cells are HLA-restricted. Supressiv immunreaction implied regulatory T cells. Il-15 was found in high concentrations. It seems to play an importend role in the pathogenesis as an activating factor of T cells. Proliferating T cells shown a cytokine pattern, which differs from the pattern of TH1 and TH2 cells. Overexpressed antigens were present in the lining of synovia tissue made of fibroblasts and macrophages. However, a co-localization with immunological cells or follicular structures was not detectable. Interestingly, a peptid of the p205/IgG antigen stimulated the production of rheumatoid factor in cell cultures of RA patients. The presence of reactive T cells and the secretion of proinflammatory cytokines were involved in the complex pathogenesis of RA. The heterogeneity of clinical aspects in RA is apparently also reflected on the immunological level and requires an intensive future research.