Charakterisierung einer humanen endogenen retroviralen dUTPase als Suszeptibilitätsgen für Psoriasis vulgaris

Abstract

Die Psoriasis vulgaris ist eine multifaktorielle Erkrankung, bei deren Pathogenese multiplen Genen ein krankheitsinduzierender Effekt zugeschrieben wird. Seit vier Jahrzehnten ist der HLA-Klasse I-Locus auf dem Chromosom 6p21 - PSORS1 - bekannt, der eine starke genetische Assoziation mit der Psoriasis zeigt und sich durch ein hohes Maß an Linkage disequilibrium (Kopplungsungleichgewicht) auszeichnet. Nair et al. datierten PSORS1 in einer etwa 190-kb-umfassenden Region nahe HLA-C (Nair et al., 2000). In Vorarbeiten konnte die Lokalisation von PSORS1 auf einen Bereich um den Marker M6S168 eingegrenzt werden (Foerster et al., 2005). Innerhalb dieser definierten Zielregion lokalisieren sich Fragmente eines humanen endogenen Retrovirus der Familie HERV-K. Darunter befindet sich das Fragment des viralen dUTPase-Enzyms (open reading frame, ORF 23048). Ziel dieser Arbeit war es, zu klären, ob dieses dUTPase-Fragment in vivo exprimiert wird, um dessen pathogenetische Relevanz bei der Psoriasis beurteilen zu können. Dazu wurde ein RT-PCR-Assay zum Nachweis PSORS1-assoziierter dUTPase-Fragmente etabliert. Es zeigte sich, dass der ORF 23048 und ein C-terminales Transkript in Vollblut von Psoriasis- Patienten und gesunden Probanden exprimiert werden. Ein signifikanter Unterschied in der Expression zwischen Typ 1- und Typ 2-Psoriasis-Patienten konnte nicht festgestellt werden. Nach Isolierung von PolyA+-mRNA, die anschließend als Matrize in der cDNA-Synthese verwendet wurde, konnte die Expression des ORF 23048 sowie des C-terminalen Transkriptes bei gesunden Probanden bestätigt werden. Weiterhin ließ sich die Expression des ORF 23048 sowohl in der Haut einer gesunden Probandin als auch in läsionaler und nicht- läsionaler Haut von Psoriasis-Patienten nachweisen. Mittels einer weiteren unabhängigen Polymerasekettenreaktion konnte schließlich die Expression des gesamten putativen 1400-bp-Transkriptes in Vollblut bei zwei Psoriasis- Patienten bestätigt werden. Somit wird die HERV-K-PSORS1-dUTPase sowohl im Blut als auch in der Haut in vivo exprimiert. In Zusammenschau mit publizierten Daten, welche eine proinflammatorische Rolle des PSORS1-dUTPase- Fragmentes zeigen, deuten diese Ergebnisse daraufhin, dass dieses Transkript ein plausibles Kandidatengen für die Psoriasis in der PSORS1-Region darstellt.

Psoriasis vulgaris is a multifactorial disease, in which multiple causative genes contribute to the pathogenesis. For four decades the human leukocyte antigen (HLA) class I locus on the chromosome 6p21 – designated PSORS1 – has been known to show a strong association with psoriasis characterized by a high degree of linkage disequilibrium. Nair et al. suggested that PSORS1 is located within a 190 kb extended region close to HLA-C (Nair et al., 2000). Previous studies have narrowed the interval containing PSORS1 to a region around M6S168 (Foerster et al., 2005). The target region harbors fragments of a human endogenous retrovirus K (HERV-K). One of these is the fragment of the viral dUTPase enzyme (open reading frame, ORF 23048). The purpose of this study was to investigate the expression of the dUTPase fragment in vivo and hence to evaluate its pathogenetical significance. Therefore a RT-PCR assay for detecting PSORS1-associated dUTPase fragments was established. An expression of the ORF 23048 and a C-terminal transcript was observed in the blood of psoriasis patients and healthy volunteers. A significant difference between the expression of type 1 and type 2 psoriasis patients was not detectable. By isolating the polyA+mRNA, that was used as template during the following cDNA synthesis the expression of the ORF 23048 and the C-terminal transcript was confirmed in healthy volunteers. In addition the expression of the ORF 23048 was demonstrated in healthy skin, as well as in non-lesional and lesional psoriasis skin samples. By performing a further independent polymerase chain reaction the expression of the entire putative 1400 bp transcript was proved in the blood of two psoriasis patients. Consequently the HERV-K PSORS1 dUTPase is expressed in vivo in blood as well as in skin. In accordance with published data that demonstrate a proinflammatory role of the PSORS1 dUTPase fragment, these results indicate that this transcript represents a plausible susceptibility gene for psoriasis within the PSORS1 region.