Hintergrund: Autoantikörper gegen das native und citrullinierte heterogene nukleäre Ribonukleoprotein-D-like (hnRNP-DL; JKTBP) wurden bei Patienten mit systemischem Lupus erythematodes (SLE) und rheumatoider Arthritis (RA) und im Tiermodell analysiert. Genetische, klinische und diagnostische Aspekte bei der RA wurden analysiert und die autoantigenen Strukturen sowie posttranslationalen Modifikationen charakterisiert, über die gegebenenfalls ein krankheitsspezifischer Nachweis erfolgen kann, um RA-Risikopersonen zu identifizieren sowie Behandlungserfolg und -möglichkeiten aufzuzeigen. Methoden: Durch Protein-Makroarray Untersuchungen konnten α-hnRNP-DL-Autoantikörper spezifisch bei RA-Patienten identifiziert werden. Rekombinante, in E. coli exprimierte, hnRNP-DL-Proteine wurden in der ELISA-Technik verwendet und α-hnRNP-DL-Autoantikörper im Serum von SLE- und RA-Patienten sowie von Mäusen aus Tiermodellen gemessen. Die hnRNP-DL-Expression wurde durch indirekte Immunfluoreszenz, Immunoblot und Immunhistochemie in Synovialgewebe sowie in kultivierten Zellen analysiert. Ergebnisse: HnRNP-DL wurde als native oder citrullinierte Proteinvariante von Autoantikörpern von Patientenuntergruppen mit unterschiedlichem RA-Status erkannt. Bei SLE-Patienten wurden bei 58 % Seroreaktionen gegen strukturelle citrullinierungsabhängige Epitope (SCEs) von hnRNP-DL nachgewiesen, obwohl 98 % dieser Seren im Routinetest auf α-CCP2-Ak negativ waren. Zur Erkennung von RF-IgM/α-CCP2-seronegativen Früh-RA-Patienten (24-46 %) und als Wert zur Einschätzung des Behandlungserfolgs wurde der „Citrullinated-Native-hnRNP-DL-Index“ (CNDL-Index) als Differenzwert von α-cit-hnRNP-DL- und α-hnRNP-DL-OD-Signalen eingeführt. Hohe positive CNDL-Werte korrelierten mit einem schwereren RA-Verlauf, dem Vorliegen von „shared-epitope“-Allelen und parenchymatösen Lungenveränderungen. Speziell bei SLE-Patienten, bei RA-Risikopersonen und bei den frühen RA-Kohorten wie EIRA wurde häufiger ein negativer CNDL-Index festgestellt und bei den EIRA-Patienten häufiger in der Gruppe, die auf Methotrexat (MTX)-Therapie ansprachen (87 %). Höhere native α-hnRNP-DL-Werte wurden mit geringeren Schmerzen assoziiert und speziell bei seronegativen RA-Patienten mit MTX- oder Etanercept-Therapieansprechen assoziiert. Im SLE-Mausmodell MRL/lpr zeigten die Ergebnisse, dass die Bildung von α-hnRNP-DL Autoantikörpern Toll-like-Rezeptor (TLR) 7- und TLR9-abhängig ist und durch Zytokine (Interleukin-1α/-6, Tumor-Nekrose-Faktor-α) reguliert wird. Bei der Immunfluoreszenz färbten die α-hnRNP-DL-Autoantikörper spezifisch Stressgranula im Zytoplasma an. Immunhistochemische Analysen weisen auf eine zytoplasmatische Expression verstärkt im Grenzbereich von RA-Synovialgewebe hin, nicht aber bei Arthrose und normalem Kontrollgewebe und legen nahe, dass hnRNP-DL im rheumatoiden Gelenk citrulliniert ist. Schlussfolgerungen: HnRNP-DL ist ein neues Autoantigen bei RA- und SLE-Patienten. Es wird auch in Mausmodellen für entzündliche rheumatische Erkrankungen als Autoantigen erkannt. Anti-hnRNP-DL-Autoantikörper sind für die Differentialdiagnose der RA bedeutsam und zeigen einen prognostischen Wert für das therapeutische Ansprechen, vor allem in frühen Krankheitsstadien. Die Citrullinierung von hnRNP-DL führt zu Strukturepitopen (SCEs), die auch von α-CCP2-negativen SLE-Patienten erkannt werden. Durch kombinierte Betrachtung des nativen und citrullinierten Antigens, mittels CNDL-Index, wurde die serodiagnostische RA-Früherkennung deutlich verbessert und ein Prädiktivparameter für das Therapieansprechen mit MTX oder Etanercept identifiziert.
Background: Autoantibodies against native and citrullinated heterogeneous nuclear ribonucleoprotein D-like (hnRNP-DL; JKTBP) were analyzed in patients with systemic lupus erythematosus (SLE) and rheumatoid arthritis (RA) and in animal models. Genetic, clinical and diagnostic aspects in RA were analyzed and the autoantigenic structures and post-translational modifications were characterized, which might be used for disease-specific detection to identify SLE-patients, RA-risk-individuals and therapy-success and -options. Methods: Protein macroarray studies identified α-hnRNP-DL-autoantibodies specifically in RA patients. Recombinant hnRNP-DL proteins expressed in E. coli were used in ELISA-technique to measure α-hnRNP-DL autoantibodies in serum of SLE-, RA-patients and mouse models. The hnRNP-DL expression was analyzed by indirect immunofluorescence, immunoblot and immunohistochemistry in synovial tissue and cultured cells. Results: HnRNP-DL was detected as native or citrullinated protein variant of autoantibodies from patient-subgroups with different RA-status. In SLE-patients, seroreactions against structural citrullination-dependent-epitopes (SCEs) of hnRNP-DL were detected in 58 %, although 98 % of these sera were negative for α-CCP2 routine assay. To detect RF-IgM/α-CCP2-seronegative early RA-patients (24-46 %) and as a value to assess treatment success the "Citrullinated-Native-hnRNP-DL-index" (CNDL-index), as a difference value of α-cit-hnRNP-DL and α-hnRNP-DL OD-signals, was introduced. High positive CNDL-values correlated with a more severe RA-course, the presence of "shared-epitope" alleles and parenchymal lung changes. Specifically in SLE-patients, RA-at-risk-individuals, and early RA-cohorts such as EIRA a negative CNDL-index was observed and more frequently in the EIRA-patients subgroup, responding to methotrexate (MTX) therapy (87 %). Higher native α-hnRNP-DL values were associated with lower pain and specifically in seronegative RA-patients, with MTX- or etanercept-therapy response. In the SLE-mouse-model MRL/lpr, results showed that α-hnRNP-DL autoantibody formation is Toll-like-receptor (TLR) 7- and TLR9-dependent and regulated by cytokines (interleukin-1α/-6, tumor-necrosis-factor-α). In immunofluorescence, the α-hnRNP-DL autoantibodies specifically stained stress granules in the cytoplasm. Immunohistochemical studies indicate cytoplasmic expression, enhanced in the peripheral region of RA synovial tissue, while not in osteoarthritis and normal control tissue, suggesting that hnRNP-DL is citrullinated in the rheumatoid joint. Conclusions: HnRNP-DL is a novel autoantigen in RA- and SLE-patients. It is also recognized as an autoantigen in mouse-models of inflammatory rheumatic diseases. Anti-hnRNP-DL-autoantibodies are significant for the differential diagnosis of RA and demonstrate prognostic value for therapeutic response, especially in early stages of disease. Citrullination of hnRNP-DL results in SCEs, that are also recognized by α-CCP2-negative SLE-patients. Combined analysis of native and citrullinated antigen using the CNDL-index, significantly improved serodiagnostic early RA-detection and provided a predictive parameter for treatment response with MTX or etanercept.
