Alpha-Untereinheiten und konstitutive proteolytisch aktive Untereinheiten des 20S- Proteasoms als Zielantigene bei Autoimmunerkrankungen

Abstract

Für die routinemäßige Untersuchung von Patientenseren auf anti-proteasomale Autoantikörper wurden die Testsysteme ELISA und Immunoblot auf der Basis humaner Erythrozytenproteasomen standardisiert und etabliert. Die Spezifität bezogen auf gesunde Blutspender betrug 97,6% für den ELISA bzw. 90,9% für den Immunoblot. Vergleichende Untersuchungen von Seren mit beiden Immunoassays ergaben eine Übereinstimmung der Ergebnisse in 85% und deuten auf einen linearen Charakter der meisten proteasomalen Epitope hin. In einem orientierenden Screening von rheumatologischen Patienten mit den weiterentwickelten Testsystemen wurden bei Patienten mit undifferenzierter Kollagenose (UCTD) in 38,5% der Fälle anti-proteasomale Antikörper gefunden. Im Gegensatz dazu waren die Testsensitivitäten bei anderen Kollagenosen geringer als in der Literatur beschrieben, der Anteil positiver Seren im Immunoblot betrug beim primären Sjögren-Syndrom 23,1%, bei SLE 12,1% und bei autoimmuner Myositis 0%. Die Charakterisierung der Immunoblotbanden von Patienten mit rheumatologischen Erkrankungen zeigte eine große Diversität der anti-proteasomalen Immunantwort mit einer Dominanz der α-Untereinheiten, vor allem von α3(C9). Krankheitsspezifische Reaktionsmuster konnten nur tendenziell festgestellt werden. Bei SLE-Patienten richteten sich 75% der stark anti-proteasomalen Reaktionen gegen α3(C9), bei UCTD dagegen wurde eine Reaktion gegen α3(C9) nicht beobachtet. Durch zweidimensionale Immunoblotanalyse (NEPHGE) gelang die Identifizierung von neun proteasomalen Untereinheiten als Autoantigen. Dabei handelt es sich um die sechs a-Untereinheiten C2 (a6), C9 (a3), C8 (a7), C3 (a2), Iota (a1) und Zeta (a5) sowie die drei b-Untereinheiten Delta (b1), Z (b2) und b2 i (MECL1). Für die α-Untereinheiten α1 (Iota), a2 (C3) und α5 (Zeta), sowie für die β-Untereinheiten β1 (Delta) und b2 i (MECL1) ist dies der erste Nachweis einer gegen sie gerichteten autoimmunen B-Zell-Reaktion.

One aim of the present study was to establish a more standardized anti- proteasomal ELISA and anti-proteasomal immunoblot based on proteasomes from human erythrocytes to enable the routine screening of patients for autoantibodies against proteasomal subunits. The improved ELISA had a specifity of 97,6% in blood donors , the immunoblot´s specifity was 90,9%. Comparing the results of both test systems, there was a high concordance (85%), therefore a linear character of most proteasomal epitopes can be assumed. The modified tests were applied in a screening of rheumatologic patients. Anti-proteasomal antibodies were found in 38,5 % of patients with undifferentiated collagenous tissue disease (UCTD). Patient groups with other collagenous tissue diseases showed relatively low test sensitivities compared to former results described in literature. The percentage of positive sera was 23,1% (primary Sjögren´s syndrome), 12.1% (systemic Lupus erythematodus) and 0% (autoimmune myositis). Careful characterization of the patient´s immunoblot patterns showed a great diversity of the anti-proteasomal immune response with reactions predominantly directed against α-subunits, especially α3 (C9). There were only weak hints for disease specific immunoblot reactions. So in SLE patients 75% of the strong anti-proteasomal reactions were directed against α3 (C9), while in patients with UCTD no reaction against α3 (C9) was found. Using two-dimensional immunoblot analysis, nine proteasomal subunits were identified as autoantigens: the six α-subunits α6 (C2), α3 (C9), α7 (C8), α2 (C3), α1 (Iota) and α5 (Zeta) as well as the three β-subunits β1 (Delta), β2 (Z) and β2i (MECL1). The present study provides the first evidence of a B-cell response against α-subunits α2 (C3), α1 (Iota), and α5 (Zeta) and against β-subunits β1 (Delta) and β2i (MECL1).