gms | German Medical Science

42. Kongress der Deutschen Gesellschaft für Rheumatologie, 28. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Orthopädische Rheumatologie, 24. Wissenschaftliche Jahrestagung der Gesellschaft für Kinder- und Jugendrheumatologie

17.-20. September 2014, Düsseldorf

The role of cell- and tissue-specific transcriptomes in biomarker discovery; from synovial tissue through blood up to bone marrow in revealing the systemic nature of rheumatoid arthritis

Meeting Abstract

  • Biljana Smiljanovic - Charité - Universitätsmedizin Berlin, Medizinische Klinik mit Schwerpunkt Rheumatologie und klinische Immunologie, Berlin
  • Bruno Stuhlmüller - Charité - Universitätsmedizin Berlin, Medizinische Klinik mit Schwerpunkt Rheumatologie und klinische Immunologie, Berlin
  • Marc Bonin - Charité - Universitätsmedizin Berlin, Medizinische Klinik mit Schwerpunkt Rheumatologie und klinische Immunologie, Berlin
  • Wlodzimierz Maslinski - Institute of Rheumatology, Warsaw, Poland
  • Silvia Pade - Charité - Universitätsmedizin Berlin, Medizinische Klinik mit Schwerpunkt Rheumatologie und klinische Immunologie, Berlin
  • Marina Backhaus - Charité - Universitätsmedizin Berlin, Medizinische Klinik mit Schwerpunkt Rheumatologie und klinische Immunologie, Berlin
  • Gerd-Rüdiger Burmester - Charité - Universitätsmedizin Berlin, Medizinische Klinik mit Schwerpunkt Rheumatologie und klinische Immunologie, Berlin
  • Andreas Radbruch - Deutsches Rheuma-Forschungszentrum (DRFZ), Berlin
  • Andreas Grützkau - Deutsches Rheuma-Forschungszentrum (DRFZ), Berlin
  • Thomas Häupl - Charité - Universitätsmedizin Berlin, Medizinische Klinik mit Schwerpunkt Rheumatologie und klinische Immunologie, Berlin

Deutsche Gesellschaft für Rheumatologie. Deutsche Gesellschaft für Orthopädische Rheumatologie. Gesellschaft für Kinder- und Jugendrheumatologie. 42. Kongress der Deutschen Gesellschaft für Rheumatologie (DGRh); 28. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Orthopädische Rheumatologie (DGORh); 24. wissenschaftliche Jahrestagung der Gesellschaft für Kinder- und Jugendrheumatologie (GKJR). Düsseldorf, 17.-20.09.2014. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2014. Doc46.06 - RA.43

doi: 10.3205/14dgrh030, urn:nbn:de:0183-14dgrh0302

Veröffentlicht: 12. September 2014

© 2014 Smiljanovic et al.
Dieser Artikel ist ein Open Access-Artikel und steht unter den Creative Commons Lizenzbedingungen (http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/deed.de). Er darf vervielfältigt, verbreitet und öffentlich zugänglich gemacht werden, vorausgesetzt dass Autor und Quelle genannt werden.


Gliederung

Text

Background: Chronic inflammation is one of the main characteristics of patients with rheumatoid arthritis (RA). To decipher inflammation and determine heterogeneity between RA patients, we generated and analysed cell- and tissue-specific transcriptomes from different body compartments and selected candidate markers for validation at protein level.

Methods: Two groups of patients were investigated: long-lasting RA and early RA. Affymetrix HG-U133Plus 2.0 arrays were used for determining gene-expression profiles from synovial tissue, whole-blood cells, monocytes from peripheral blood and bone marrow of patients with RA and osteoarthritis (OA). Multiplex-immunoassays and ELISAs were used for validation of 23 candidate markers at protein level in synovial fluid (SF) and serum from these patients.

Results: Comparing synovial tissue (ST) transcriptomes in RA and OA patients identified more than 1500 differentially expressed genes. The large number of genes indicates that ST is the most prominent site of inflammation in RA, where infiltration of various immune cells “shape” this profile. Comparing RA and OA monocyte transcriptomes from bone marrow and blood revealed only a minor overlap, indicating that RA-profiles of these two compartments are tissue-specific.

All three RA-profiles were used for selecting candidate biomarkers. In long-lasting RA, these biomarkers determined as proteins in SF confirmed transcriptome data. When measured in serum, levels of most markers were extremely reduced and only 10 out of 23 markers reached statistical significance.

Comparing gene expression profiles of whole-blood cells between early RA and healthy donors (ND) identified more than 500 genes. In contrast to these transcriptome data, the serum levels of the synovial and monocytic protein biomarkers did not reach statistical significance to discriminate patients with early RA from ND. However, levels were related to disease activity.

Conclusion: Cell- and tissue-specific transcriptomes of different body compartments are an exceptional source in selection of multiple biomarkers for detection in serum. Although far weaker than in SF, it is essential to generate objective criteria for disease-management in patients with long-lasting RA. While transcriptional changes in blood cells revealed more discriminatory power than serum in patients with early RA, cell related markers may improve molecular classification as well as scoring of disease activity.