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43. Kongress der Deutschen Gesellschaft für Rheumatologie, 29. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Orthopädische Rheumatologie, 25. Wissenschaftliche Jahrestagung der Gesellschaft für Kinder- und Jugendrheumatologie

02.-05. September 2015, Bremen

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Effects of tocilizumab on neutrophil survival and function

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  • Timo Gaber - Charité - Universitätsmedizin Berlin, Medizinische Klinik mit Schwerpunkt Rheumatologie und klinische Immunologie, Berlin
  • Martin Hahne - Charité - Universitätsmedizin Berlin, Medizinische Klinik mit Schwerpunkt Rheumatologie und klinische Immunologie, Berlin
  • Cindy Strehl - Charité - Universitätsmedizin Berlin, Medizinische Klinik mit Schwerpunkt Rheumatologie und klinische Immunologie, Berlin
  • Paula Hoff - Charité - Universitätsmedizin Berlin, Medizinische Klinik mit Schwerpunkt Rheumatologie und klinische Immunologie, Berlin
  • Dörffel Yvonne - Charité - Universitätsmedizin Berlin, Medizinische Poliklinik - Hochschulambulanz, Berlin
  • Eugen Feist - 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
  • Frank Buttgereit - 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. 43. Kongress der Deutschen Gesellschaft für Rheumatologie (DGRh); 29. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Orthopädische Rheumatologie (DGORh); 25. wissenschaftliche Jahrestagung der Gesellschaft für Kinder- und Jugendrheumatologie (GKJR). Bremen, 02.-05.09.2015. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2015. DocER.13

doi: 10.3205/15dgrh067, urn:nbn:de:0183-15dgrh0679

Published: September 1, 2015

© 2015 Gaber et al.
This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution 4.0 License. See license information at http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/.

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Introduction: The synovial tissue in rheumatoid arthritis (RA) represents a hypoxic environment with up-regulated pro-inflammatory cytokines and cellular infiltrates including neutrophils. Although inhibition of the IL-6 receptor pathway by tocilizumab is a potent treatment for RA, it may also cause unwanted effects such as an occasionally high grade neutropenia.

Here, we analyzed the impact of tocilizumab on survival, mediator secretion, oxidative burst, phagocytosis, and energy availability of neutrophils under normoxic versus hypoxic conditions.

Methods: Human neutrophils were purified, pre-treated with varying doses of tocilizumab and, for comparison, dexamethasone or vehicle/human IgG and stimulated with LPS alone, LPS plus IL-6, or left unstimulated. Cells were then incubated under normoxic (18%O2) or hypoxic (1%O2) conditions and subsequently analyzed.

Results: Both neutrophil survival and energy availability were significantly decreased by tocilizumab in a dose-dependent manner in LPS-stimulated cells, but to a greater extent under normoxia as compared to hypoxia. We also found LPS-stimulated oxidative burst and phagocytosis of neutrophils to be higher under hypoxic versus normoxic conditions, but this difference was reduced by tocilizumab. Finally, we observed that tocilizumab affected neutrophil mediator secretion as a function of oxygen availability.

Conclusion: Tocilizumab is known for both beneficial effects and a higher incidence of neutropenia when treating RA patients. Our results suggest that both effects can at least in part be explained by a reduction in neutrophil survival, a dose-dependent inhibition of a hypoxia-induced oxidative burst and phagocytosis of infiltrating hypoxic neutrophils and alteration of mediator secretion.