Expression von Neutrophil Antigen B1 (CD177) auf neutrophilen Granulozyten bei Patienten mit schweren bakteriellen Infektionen

Abstract

Das Neutrophilen-spezifische Antigen NB1 (CD177, HNA-2a, PRV-1) ist ein GPI- verankertes Glykoprotein, das sich auf der Zelloberfläche Neutrophiler sowie in sekundären Granula befindet. Ein Charakteristikum ist die bimodale Membranexpression, sodass eine individuell unterschiedlich große Subpopulation an NB1-positiven und -negativen Neutrophilen unterschieden werden kann. Viele Fragen hinsichtlich konkreter Funktionen und der biologischen Bedeutung von NB1 sind noch ungeklärt. Bekannt ist, dass die Plasmamembranexpression von NB1 in Bezug auf den Gesamtanteil NB1-positiver Neutrophile bei schweren Infektionen und nach Gabe von G-CSF gesteigert ist. Auf noch unaktivierten Neutrophilen fungiert NB1 als Mediator der PR3-Membranexpression, dem Autoantigen in der GPA. Durch die Interaktion des Glykoproteins mit endothelialem PECAM-1 verfügt die NB1-positive Neutophilenfraktion über einen potentiellen Vorteil in der transendothelialen Migration. In der vorliegenden Arbeit wird die NB1-Expression zwischen Patienten mit schweren Infektionen, ischämischen Inflammationsgeschehen und gesunden Spendern verglichen, sowie auf mögliche physiologische und prognostische Bedeutung des Ausmaßes der NB1-Expression eingegangen. Die NB1-Expression der Patientenkohorte bezüglich des prozentualen Anteils NB1-positiver Neutrophile und MFI ist signifikant (p ≤ 0,001) höher als die der Patienten-kontrollen sowie gesunder Spender. Eine Korrelation fand sich zwischen MFI und Höhe des CRP der Patienten. Das Ausmaß der NB1-Expression wirkt sich nicht auf das Outcome aus. Analysen der Stimulierungsversuche und eines septisch gewordenen Kontrollpatienten deuten darauf hin, dass die NB1-Expression im Entzündungsmilieu gesteigert wird und sich dynamisch zum Krankheitsverlauf ändert. Die Ergebnisse dieser Arbeit legen dar, dass die NB1-Expression im Entzündungsmilieu höher ist als bei Patienten- und Gesundkontrollen. Die Befunde konstatieren somit die potentielle Rolle des Neutrophilen-spezifischen Antigens bei inflammatorischen Abwehrreaktionen. Die NB1-Expression scheint sich dabei nicht auf das Outcome bei Patienten mit schweren Infektionen auszuwirken. Weitere Untersuchungen sind nötig, um spezifische Funktionen von NB1 darzulegen.

Human neutrophils are central to the defense against invading microbes. CD177 is a neutrophil-specific glycoprotein that is expressed intracellularly and on the neutrophil membrane in 95% of all individuals whereas 3-5% of persons are CD177 deficient. In the former, the expression pattern is bimodal with distinct CD177positive and –negative subsets. The positive subset ranges from 0-100%, but remains stable in a given individual. Clinically, CD177 is relevant to anti-neutrophil cytoplasmic antibodies (ANCA) vasculitis, neutropenia in newborns, graft failure in bone marrow recipients, drug-induced neutropenia, and transfusion-related lung injury. A role for CD177 in neutrophil migration was suggested by engaging platelet-endothelial-cell- adhesion molecule-1 (PECAM-1) on endothelium. Mechanisms controlling the size of the CD177positive neutrophil subset are unknown. To test whether or not the percentage of CD177positive neutrophils changes during inflammation, we performed serial CD177 expression studies in a large patient cohort with acute bacterial sepsis and analyzed the data in relation to disease severity. We found that septic patients, but not disease controls, displayed a significantly higher percentage of CD177positive neutrophils and higher CD177 MFI at the initial assessment, compared to normal persons. Furthermore, the CD177positive percentage and MFI changed concordant with clinical outcome. Both CD177positive percentage and MFI decreased significantly in patients with inflammation resolution, In contrast, both CD177 parameters remained elevated in patients who lacked clinical. Taken together, our data indicate that the percentage of CD177positive neutrophils undergoes dynamic changes during severe bacterial sepsis and that these changes depend on clinical outcome.