Belangrijkste mechanismen van abnormale T-celactivering en differentiatie bij IgG4-gerelateerde oogziekten

Immunoglobuline-G4-gerelateerde ziekte (IgG4-RD) is een nieuw gedefinieerde immuungemedieerde chronische ontstekingsziekte met fibrose, gekarakteriseerd door lymfoplasmacytische infiltratie die voornamelijk bestaat uit IgG4+-plasmacellen, samen met storiforme fibrose, obliteratieve flebitis en infiltratie van eosinofielen. De meest voorkomende klinische manifestaties van IgG4-RD zijn onder meer aanzienlijk verhoogde serum-IgG4-waarden en massa-achtige laesies, die vrijwel elk deel van het lichaam kunnen aantasten, wat leidt tot compressie en onomkeerbare schade aan aangetaste organen en omliggende weefsels, mogelijk resulterend in orgaanfalen. Ondanks rapporten waarin de prevalentie van IgG4-RD wordt geschat op tussen (0,28~1,08)/100.000, zou de werkelijke prevalentie hoger kunnen zijn vanwege de recente definitie, het beperkte bewustzijn bij artsen en patiënten, en het verraderlijke begin ervan.

Immunoglobuline-G4-gerelateerde oogziekte (IgG4-ROD) verwijst naar IgG4-RD massa-achtige laesies waarbij de traanklier, extraoculaire spieren, supraorbitale zenuw, infraorbitale zenuw en andere orbitale structuren betrokken zijn, wat leidt tot orbitale laesies. Hiervan is de betrokkenheid van de traanklieren de meest voorkomende, die zich manifesteert als pijnloze, unilaterale of bilaterale zwelling, soms vergezeld van het gevoel van een vreemd lichaam of oogongemak. Betrokkenheid van extraoculaire spieren kan zich uiten als spiervergroting, wat in ernstige gevallen mogelijk proptosis, wazig zicht en diplopie kan veroorzaken. Orbitale massalaesies kunnen ook de oogzenuw samendrukken, wat leidt tot onomkeerbaar verlies van gezichtsvermogen. Hoewel er momenteel geen remedie is voor IgG4-ROD, worden glucocorticoïden gebruikt als eerstelijnsbehandeling om ontstekingen en fibrose geassocieerd met de massa-achtige laesies onder controle te houden. IgG4-ROD is vatbaar voor terugval, en hoewel er geen specifieke onderzoeken zijn naar het terugvalpercentage, hebben verschillende onderzoeken melding gemaakt van terugvalpercentages bij IgG4-RD-patiënten tijdens de follow-up, variërend van 24% tot 63%. De exacte etiologie en pathogenese van IgG4-ROD blijven onduidelijk, en verdere opheldering van deze aspecten zou de identificatie van nieuwe therapeutische doelen vergemakkelijken, het terugvalpercentage verminderen en mogelijk tot genezing leiden.

Meerdere onderzoeken naar verschillende vormen van IgG4-RD suggereren een cruciale rol van T-cellen in de pathogenese van IgG4-RD, waaronder IgG4-ROD. Ten eerste vormen CD4+ T-cellen de meerderheid van de infiltrerende lymfocyten in de laesies van IgG4-RD. Deze CD4+ T-cellen induceren B-celproliferatie en klasse-switching door middel van cytokinesecretie en dragen bij aan weefselfibrose. Bovendien vertonen IgG4-RD-patiënten die met rituximab worden behandeld een hoog terugvalpercentage, waarbij B-celklonen na de terugval anders expanderen dan vóór de behandeling. Dit bewijs ondersteunt krachtig de centrale rol van T-cellen in IgG4-RD. Onder de T-celsubpopulaties die betrokken zijn bij de pathogenese van IgG4-RD vallen vooral T-folliculaire helpercellen (Tfh) en CD4+ cytotoxische T-lymfocyten (CD4+ CTL's) op. Tfh-cellen bevorderen de vorming van ectopische kiemcentra en de omschakeling van B-celklassen naar IgG4+-plasmacellen via IL-21-secretie, terwijl CD4+-CTL's bijdragen aan weefselfibrose door TGF-β, IL-1β en IFN-y uit te scheiden. De mechanismen die ten grondslag liggen aan abnormale T-celactivatie en differentiatie in zowel IgG4-ROD als andere IgG4-RD blijven echter slecht begrepen.

Deze studie heeft tot doel de belangrijkste routes te onderzoeken die betrokken zijn bij abnormale T-celactivatie en differentiatie in IgG4-ROD door een reeks in vitro experimenten uit te voeren met behulp van chirurgische weefselmonsters, perifeer bloed en traanvocht van patiënten met IgG4-ROD. Deze experimenten omvatten RNA-sequencing (RNA-Seq), enzymgekoppelde immunosorbenttests (ELISA) en in vitro co-cultuur van cellen. Het doel is om kritische routes in de pathogenese van IgG4-ROD te identificeren en hun rol in het ziekteproces te verduidelijken, waardoor nieuwe therapeutische doelen worden geboden om het herhalingspercentage van IgG4-ROD te verminderen. Dit onderzoek kan ook inzicht bieden in de mechanismen en behandeling van andere IgG4-gerelateerde ziekten.

Bestudeer populatie

Bij deze studie zijn patiënten betrokken van de afdeling Oogheelkunde van het Derde Ziekenhuis van de Universiteit van Peking, inclusief traanklierweefselmonsters van IgG4-ROD-patiënten (experimentele groep) en patiënten met traanklierptosis die chirurgische herpositionering ondergaan (controlegroep). De inclusie- en exclusiecriteria zijn als volgt:

Inclusiecriteria

Experimentele groep: IgG4-ROD-patiënten met betrokkenheid van de traanklieren, gediagnosticeerd op basis van Japanse criteria uit 2014 en 2020 voor IgG4-ROD en IgG4-RD:

Klinische en beeldvormende kenmerken: karakteristieke diffuse of gelokaliseerde zwelling of nodulaire formaties van de traanklieren.

Serologische diagnose: Verhoogde serum-IgG4-concentratie (>135 mg/dl).

Histopathologische diagnose (voldoet aan 2 van de 3 onderstaande criteria):

Dichte lymfoplasmacytische infiltratie met fibrose. Verhouding IgG4+ plasmacellen/IgG+ plasmacellen >40% en >10 IgG4+ plasmacellen per veld met hoog vermogen.

Karakteristieke fibrose, vooral storiforme fibrose, of obliteratieve flebitis.

Controlegroep: Patiënten met traanklierptosis, bevestigd door pathologie en klinische/beeldvormende kenmerken, die chirurgische herpositionering vereisen.

Uitsluitingscriteria

Aanwezigheid van andere auto-immuunziekten zoals het syndroom van Sjögren, systemische lupus erythematosus of reumatoïde artritis.

Traanklierpathologie die wijst op andere orbitale ziekten zoals MALT-lymfoom of inflammatoire pseudotumor.

Andere uitsluitingscriteria zijn onder meer psychische stoornissen, maligniteiten of elke aandoening die ongeschikt wordt geacht voor deelname aan het onderzoek.

Studiemethoden

Verzameling van klinische informatie Demografische gegevens van de patiënt, medische geschiedenis en noodzakelijke diagnostische testresultaten (bijv. beeldvorming, IgG-serumwaarden) worden geregistreerd. Oculaire onderzoeken omvatten onder meer gezichtsscherpte, intraoculaire druk, Ocular Surface Disease Index (OSDI), corneale fluoresceïnekleuring (CVS), traanfilm break-up time (FBUT) en Schirmer's test.

Monstername Traanvloeistof (ongeveer 15 µl per oog) wordt verzameld met behulp van een capillair buisje en bewaard bij -80°C. Een deel (50-100 mg) van het gereseceerde traanklierweefsel wordt gereserveerd voor dit onderzoek, terwijl de rest wordt gebruikt voor pathologische analyse. Er worden bloedmonsters (ongeveer 10 ml) afgenomen voor het bereiden van mononucleaire cellen uit perifeer bloed (PBMC's).

Bulk-RNA-Seq-analyse van traanklierweefsel Totaal RNA wordt geëxtraheerd uit traanklierweefsel met behulp van de Trizol-methode, gevolgd door beoordeling van de RNA-kwaliteit met een Agilent-bioanalyzer. Er wordt een cDNA-bibliotheek geconstrueerd en de sequentie ervan wordt bepaald met behulp van Illumina-technologie. Gegevensverwerking omvat kwaliteitscontrole met fastp, uitlijning met behulp van HISAT2 en kwantificering van genexpressie met featureCounts. Differentiële expressieanalyse wordt uitgevoerd met behulp van DESeq2 en Gene Set Enrichment Analysis (GSEA) wordt uitgevoerd. De samenstelling van de immuuncellen in het weefsel wordt geanalyseerd met behulp van xCell en CIBERSORTx.

Enzyme-linked Immunosorbent Assay (ELISA) ELISA wordt gebruikt om de belangrijkste routes te analyseren die zijn geïdentificeerd in de RNA-Seq-resultaten, met behulp van specifieke kits volgens de instructies van de fabrikant.

In vitro co-cultuurexperimenten Een in vitro co-cultuursysteem van traankliercellen en PBMC's van IgG4-ROD-patiënten wordt opgezet om de immuunmicro-omgeving van de traanklier te simuleren. Op basis van RNA-Seq- en ELISA-resultaten worden gerichte interventies op dit systeem toegepast. IgG4/IgG1-verhoudingen in het supernatant dienen als indicator, waarbij hogere waarden wijzen op sterkere pathogene effecten.