IL-11 ve vývoji roztroušené sklerózy

Imunomodulační terapie jsou nejúčinnější, jsou-li podávány časně v průběhu relabující-remitující roztroušené sklerózy (RRMS). Výzkumníci proto hledají biomarkery autoimunitní odpovědi, aby přesně identifikovali pacienty s klinicky izolovaným syndromem (CIS), což je nejčasnější fáze onemocnění. Předběžné studie výzkumníků identifikovaly IL-11 jako nejvýrazněji zvýšený cytokin v séru a mozkomíšním moku (CSF) pacientů s CIS. Hladiny IL-11 a IL-17A v séru korelují s mozkovou MRI lézí T2 a T1 a byly významně zvýšeny během klinických exacerbací ve srovnání s remisemi onemocnění u neléčených pacientů s RRMS. Výzkumníci také zjistili, že IL-11 indukuje diferenciaci a expanzi Th17 buněk u pacientů s CIS. Studie výzkumníků na lidech zjistily, že CD4+ buňky představují převládající zdroj IL-11 v periferní cirkulaci. Ve srovnání se zdravými kontrolami (HC) byly IL-11+CD4+ buňky od pacientů s CIS významně zvýšeny v periferní cirkulaci a vykazovaly nejvyšší expresi CCR6 (86 %) mezi podskupinami CD4+ T buněk. To implikovalo jejich potenciál pro časnou migraci do CNS. Ve skutečnosti byly IL-11+CD4+ buňky významně obohaceny v CSF pacientů s RRMS ve srovnání s jejich odpovídajícími krevními vzorky (40,9 vs. 2,3 %), s nejvýraznějším zvýšením počtu IL--17A+IL--11 +CD4+ buňky. Imunohistochemické studie vzorků biopsie aktivních mozkových MS lézí odhalily obohacení buněk IL-11+ v buňkách infiltrujících CD4+, což naznačuje jejich důležitou roli ve vývoji zánětlivých lézí CNS. Studie na zvířatech potvrdily kauzální roli IL-11 při exacerbaci RR experimentální autoimunitní encefalomyelitidy (EAE), kde IL-11 zvýšil počet centrálního nervového systému (CNS) – infiltrující IL-17A+CD4+ buňky ve srovnání pro kontrolu myší s EAE, což odráží indukci IL-11 exprese CCR6 v CD4+ buňkách. IL-11Ra KO myši měly oslabený klinický průběh EAE a nižší hladiny IL-17A v séru, stejně jako nižší počet IL-17A+CD4+ buněk v zánětlivých infiltrátech mozku a míchy, podobně jako IL23p19 KO myši. Podávání myší anti IL-11R mAb v preklinické fázi EAE vyvolalo opožděný nástup a snížení závažnosti onemocnění se sníženými hladinami IL-17A v séru. Cíle této studie jsou (1) identifikovat molekulární mechanismy podílející se na IL-11-indukované migraci podskupin CD4+ buněk do CNS, (2) Funkčně charakterizovat CSF-obohacené IL-11+CD4+ buňky v Pacienti s CIS (3) zkoumali potenciál IL-11 indukovat encefalitogenní CD4+ buňky a stanovili terapeutický účinek anti IL-11R mAb v RREAE.

Konkrétní cíle:

Cíl 1. Charakterizovat IL-11-indukovanou migraci podskupin CD4+ buněk u pacientů s CIS.

1.A. Identifikujte signální dráhy zapojené do IL-11-indukované migrace podskupin CD4+ buněk do CNS. Výzkumníci budou identifikovat IL-11-stimulované signální dráhy zprostředkovávající expresi CCR6 a adhezivních molekul na CD45RO+ buňkách.

1. B. Stanovení přímého chemotaktického účinku IL-11 v podskupinách CD4+ buněk. In vitro migrační testy určí přímý chemotaktický účinek IL-11 na migraci podskupin CD4+ buněk přes bariéru endoteliálních buněk (EC).

   Cíl 2. Identifikovat transkripční profil a TCRVb repertoár buněk IL-11+CD4+ obohacených CSF od pacientů s CIS.

2. A. Charakterizujte fenotyp a transkripční profil buněk IL-11+CD4+ obohacených CSF. Fenotypizace průtokovou cytometrií a sekvenování RNA bude provedeno na buňkách IL-11+CD4+ z CSF a odpovídajících krevních vzorků.

2.B. Určete TCRVb repertoár CSF IL-11+CD4+ buněk. Zjistěte, zda je lze vysledovat do periferního oběhu.

Cíl 3. Charakterizovat roli IL-11 v indukci encefalitogenních CD4+ buněk.

3.A. Určete kapacitu IL-11 indukovat encefalitogenní CD4+ buňky. Experimenty in vivo budou testovat účinek IL-11 na encefalitogenní kapacitu CD4+ buněk.

3.B. Určete účinnost anti IL-11R mAb při prevenci a potlačení RREAE. Myši s RREAE budou léčeny před a během klinického vzplanutí a remise onemocnění. Terapeutický účinek anti IL-11R mAb bude charakterizován pomocí klinické odpovědi, imunohistochemických studií a studií průtokové cytometrie buněk infiltrujících CNS.