Nøglemekanismer for unormal T-celleaktivering og -differentiering ved IgG4-relateret oftalmisk sygdom

Immunoglobulin-G4-relateret sygdom (IgG4-RD) er en nyligt defineret immunmedieret kronisk inflammatorisk sygdom med fibrose, karakteriseret ved lymfoplasmacytisk infiltration, der overvejende består af IgG4+ plasmaceller, sammen med storiform fibrose, obliterativ flebitis og eosinofil infiltration. De mest almindelige kliniske manifestationer af IgG4-RD omfatter signifikant forhøjede serum-IgG4-niveauer og masselignende læsioner, som kan påvirke næsten enhver del af kroppen, hvilket fører til kompression og irreversibel skade på berørte organer og omgivende væv, hvilket potentielt kan resultere i organsvigt. På trods af rapporter, der estimerer prævalensen af ​​IgG4-RD til at være mellem (0,28~1,08)/100.000, kan den faktiske prævalens være højere på grund af dens nylige definition, begrænset bevidsthed blandt klinikere og patienter og dens snigende begyndelse.

Immunoglobulin-G4-relateret oftalmisk sygdom (IgG4-ROD) refererer til IgG4-RD masselignende læsioner, der involverer tårekirtlen, ekstraokulære muskler, supraorbital nerve, infraorbital nerve og andre orbitale strukturer, hvilket fører til orbitale læsioner. Blandt disse er lacrimal kirtel involvering den mest almindelige, manifesterer sig som smertefri, unilateral eller bilateral hævelse, nogle gange ledsaget af fremmedlegemefornemmelse eller øjenbehag. Ekstraokulær muskelpåvirkning kan vise sig som muskelforstørrelse, hvilket potentielt kan forårsage proptose, sløret syn og diplopi i alvorlige tilfælde. Orbitale masselæsioner kan også komprimere synsnerven, hvilket fører til irreversibelt synstab. Selvom der i øjeblikket ikke er nogen kur mod IgG4-ROD, anvendes glukokortikoider som førstelinjebehandling til at kontrollere inflammation og fibrose forbundet med de masselignende læsioner. IgG4-ROD er ​​tilbøjelig til at få tilbagefald, og selvom der ikke er nogen undersøgelser specifikt om dets gentagelseshyppighed, har forskellige undersøgelser rapporteret tilbagefaldsrater for IgG4-RD-patienter under opfølgningen, der spænder fra 24 % til 63 %. Den nøjagtige ætiologi og patogenese af IgG4-ROD forbliver uklar, og yderligere belysning af disse aspekter ville lette identifikation af nye terapeutiske mål, reducere tilbagefaldsrater og potentielt opnå en helbredelse.

Flere undersøgelser af forskellige former for IgG4-RD antyder en kritisk rolle for T-celler i patogenesen af ​​IgG4-RD, herunder IgG4-ROD. For det første udgør CD4+ T-celler størstedelen af ​​infiltrerende lymfocytter i læsionerne af IgG4-RD. Disse CD4+ T-celler inducerer B-celleproliferation og klasseskift gennem cytokinsekretion og bidrager til vævsfibrose. Derudover udviser IgG4-RD-patienter behandlet med rituximab høje tilbagefaldsrater, hvor B-cellekloner efter tilbagefald udvider sig anderledes sammenlignet med før-behandling. Dette bevis understøtter kraftigt T-cellernes centrale rolle i IgG4-RD. Blandt de T-celle-subpopulationer, der er impliceret i IgG4-RD-patogenese, er T-follikulære hjælperceller (Tfh) og CD4+ cytotoksiske T-lymfocytter (CD4+ CTL'er) særligt bemærkelsesværdige. Tfh-celler fremmer dannelse af ektopisk germinal center og B-celleklasseskift til IgG4+ plasmaceller gennem IL-21 sekretion, mens CD4+ CTL'er bidrager til vævsfibrose ved at udskille TGF-β, IL-1β og IFN-γ. De mekanismer, der ligger til grund for unormal T-celleaktivering og -differentiering i både IgG4-ROD og andre IgG4-RD, er dog stadig dårligt forståede.

Denne undersøgelse har til formål at undersøge nøgleveje involveret i unormal T-celleaktivering og -differentiering i IgG4-ROD ved at udføre en række in vitro-eksperimenter med kirurgiske vævsprøver, perifert blod og tårevæske fra patienter med IgG4-ROD. Disse eksperimenter omfatter RNA-sekventering (RNA-Seq), enzymbundne immunosorbent-assays (ELISA) og in vitro celle-co-kultur. Målet er at identificere kritiske veje i patogenesen af ​​IgG4-ROD og at afklare deres roller i sygdomsprocessen, hvilket giver nye terapeutiske mål for at reducere gentagelsesraten af ​​IgG4-ROD. Denne forskning kan også give indsigt i mekanismerne og behandlingen af ​​andre IgG4-relaterede sygdomme.

Studiebefolkning

Denne undersøgelse involverer patienter fra Oftalmologisk afdeling ved Peking University Third Hospital, herunder vævsprøver fra tårekirtel fra IgG4-ROD-patienter (eksperimentel gruppe) og patienter med lacrimal kirtel-ptose, der gennemgår kirurgisk repositionering (kontrolgruppe). Inklusions- og eksklusionskriterierne er som følger:

Inklusionskriterier

Eksperimentel gruppe: IgG4-ROD-patienter med lacrimal kirtel involvering, diagnosticeret baseret på 2014 og 2020 japanske kriterier for IgG4-ROD og IgG4-RD:

Kliniske og billeddannende træk: karakteristiske diffuse eller lokaliserede hævelser eller nodulære formationer af tårekirtlerne.

Serologisk diagnose: Forhøjet serum IgG4-koncentration (>135 mg/dL).

Histopatologisk diagnose (opfylder 2 af de 3 kriterier nedenfor):

Tæt lymfoplasmacytisk infiltration med fibrose. IgG4+ plasmacelle/IgG+ plasmacelleforhold >40 % og >10 IgG4+ plasmaceller pr. højeffektfelt.

Karakteristisk fibrose, især storiform fibrose eller obliterativ flebitis.

Kontrolgruppe: Patienter med lacrimal gland ptosis bekræftet af patologi og kliniske/billeddannende træk, som kræver kirurgisk repositionering.

Eksklusionskriterier

Tilstedeværelse af andre autoimmune sygdomme som Sjögrens syndrom, systemisk lupus erythematosus eller reumatoid arthritis.

Lacrimal kirtel patologi, der indikerer andre orbitale sygdomme såsom MALT lymfom eller inflammatorisk pseudotumor.

Andre udelukkelseskriterier omfatter psykiske lidelser, maligniteter eller enhver tilstand, der anses for uegnet til undersøgelsesdeltagelse.

Undersøgelsesmetoder

Indsamling af klinisk information Patientdemografi, sygehistorie og nødvendige diagnostiske testresultater (f.eks. billeddannelse, serum-IgG-niveauer) registreres. Øjenundersøgelser omfatter blandt andet synsskarphed, intraokulært tryk, Ocular Surface Disease Index (OSDI), corneal fluorescein farvning (CFS), tårefilm break-up time (FBUT) og Schirmers test.

Samling af prøver Tårevæske (ca. 15 µL pr. øje) opsamles ved hjælp af et kapillarrør og opbevares ved -80°C. En del (50-100 mg) af det resekerede tårekirtelvæv er reserveret til denne undersøgelse, mens resten bruges til patologisk analyse. Blodprøver (ca. 10 ml) udtages til fremstilling af mononukleære celler fra perifert blod (PBMC'er).

Bulk RNA-Seq Analyse af Lacrimal Gland Tissue Total RNA ekstraheres fra tårekirtelvæv ved hjælp af Trizol-metoden, efterfulgt af RNA-kvalitetsvurdering med en Agilent bioanalyzer. Et cDNA-bibliotek er konstrueret og sekventeret ved hjælp af Illumina-teknologi. Databehandling omfatter kvalitetskontrol med fastp, justering ved hjælp af HISAT2 og kvantificering af genekspression med featureCounts. Differentiel ekspressionsanalyse udføres under anvendelse af DESeq2, og Gene Set Enrichment Analysis (GSEA) udføres. Immuncellesammensætningen i vævet analyseres ved hjælp af xCell og CIBERSORTx.

Enzym-linked Immunosorbent Assay (ELISA) ELISA bruges til at analysere nøgleveje identificeret i RNA-Seq-resultaterne ved hjælp af specifikke kits i henhold til producentens instruktioner.

In vitro co-kultureksperimenter Et in vitro co-kultur system af IgG4-ROD patientens tårekirtelceller og PBMC'er er etableret for at simulere det immune mikromiljø i tårekirtlen. Baseret på RNA-Seq- og ELISA-resultater anvendes målrettede indgreb på dette system. IgG4/IgG1-forhold i supernatanten tjener som en indikator, hvor højere værdier tyder på stærkere patogene virkninger.