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Beim Menschen erstmalige prospektive Untersuchung des spannungsgesteuerten Wasserstoffkanals 1 (HVCN1) in Verbindung mit oxidierter DNA- und Myeloperoxidase-Spiegeln in Patienten mit Systemischem Lupus Erythematodes (SLEOx Studie) – eine Interim-Analyse
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Published: | August 30, 2023 |
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Einleitung: In der noch unzureichend verstandenen Pathogenese des systemischen Lupus erythematodes (SLE) spielen neutrophile Granulozyten nachweislich eine Schlüsselrolle. Unsere Forschung am Mausmodell ergab, dass wichtige Funktionen der Neutrophilen durch den spannungsgesteuerten Wasserstoffkanal 1 (HVCN1) reguliert werden, dessen Mangel bei alten Mäusen eine SLE-ähnliche Autoimmunerkrankung verursacht. Neben weiteren Effekten reguliert HVCN1 die Sekretion von Myeloperoxidase (MPO) und die Freisetzung neutrophiler extrazellulärer Fallen (NETs) in Mäusen und unterhält damit die Entzündung. Auf Basis dieses Wissens und einer früheren Gen-Array-Analyse von CD16+ peripheren Blutzellen von SLE-Patienten (durch Smith et al.), die eine reduzierte HVCN1-mRNA-Expression in Neutrophilen zeigte, stellen wir die Hypothese auf, dass eine verminderte HVCN1-Expression mit nachfolgend erhöhter MPO- und NET-Freisetzung als Pathomechanismus auch beim Menschen relevant sein und wesentlich zur Krankheitsentstehung und -aktivität bei SLE beitragen könnte. Zur Hypothesenprüfung erfolgt im Rahmen der SLEOx-Studie die erstmalige klinisch-prospektive Untersuchung beim Menschen.
Methoden: In dieser prospektiven Studie werden 50 SLE-Patienten und 50 gesunde Kontrollpersonen auf die HVCN1-Proteinexpression in peripheren Blutleukozyten und die Plasmaspiegel von MPO und oxidierter DNA (8-OHdG) untersucht, begleitet von einer SLEDAI-2K-Krankheitsaktivitätsbeurteilung und der Erfassung weiterer klinischer (Demographie, Patienten- und Behandlungsanamnese) und Labordaten (Autoimmun-, Urin- und Routineserumdiagnostik). Die HVCN1-Proteinexpression wird mittels Durchflusszytometrie (BD FACS Symphony A5) durch gezielte HVCN1-Färbung (Alomone Labs Anti-HVCN1-Kaninchen-IgG und Invitrogen Anti-Kaninchen-IgG Alexa Fluor 488) quantifiziert. Zu den vorherigen Verarbeitungsschritten gehören die Leukozytenfärbung (CD45, CD14, CD15 und CD16), Zellfixierung und Permeabilisierung. Eine Referenzquantifizierung der HVCN1-Proteinexpression mittels Western Blot sowie weitere mRNA- und DNA-Messungen sind geplant. Die MPO- und 8-OHdG-Spiegel werden mittels ELISA und Massenspektrometrie quantifiziert.
Ergebnisse: Die vorläufige Analyse von 18 SLE-Patienten ergab eine statistisch signifikante positive Korrelation zwischen den SLEDAI-2k-Scores und der HVCN1-Proteinexpression (Korrelationskoeffizient nach Pearson: 0,563; p=0,015). Außerdem zeigte sich innerhalb der typischen SLEDAI-2k-Krankheitsaktivitätskategorien eine klare Tendenz zur steigenden HVCN1-Proteinmengenexpression mit jeder Erhöhung der Krankheitsaktivitätskategorie (Abbildung 1 [Abb. 1]).
Schlussfolgerung: Im Gegensatz zu früheren Studien deuten unsere bisherigen Daten aus der SLEOx-Studie auf eine positive Korrelation zwischen der HVCN1-Proteinexpression und der SLE-Aktivität hin. Eine allgemeine HVCN1-Hochregulation nach Leukozytenaktivierung als Reaktion auf die Krankheitsaktivität (neben weiteren Faktoren) könnte eine Erklärung sein. Die Validierung in einer größeren Studienkohorte folgt.
Literatur
- 1.
- Sasaki M, Tojo A, Okochi Y, Miyawaki N, Kamimura D, Yamaguchi A, Murakami M, Okamura Y. Autoimmune disorder phenotypes in Hvcn1-deficient mice. Biochem J. 2013 Mar 1;450(2):295-301. DOI: 10.1042/BJ20121188
- 2.
- Ken Smith (Department of Medicine, University of Cambridge, Cambridge, UK). Persönliche Kommunikation mit: Paul Lyons. 2022 [bislang unveröffentlicht].