IL-11 w rozwoju stwardnienia rozsianego

Terapie immunomodulujące są najskuteczniejsze, gdy są podawane wcześnie w przebiegu rzutowo-remisyjnej postaci stwardnienia rozsianego (RRMS). Dlatego badacze poszukują biomarkerów odpowiedzi autoimmunologicznej, aby dokładnie zidentyfikować pacjentów z zespołem izolowanym klinicznie (CIS), najwcześniejszą fazą choroby. Wstępne badania badaczy zidentyfikowały IL-11 jako najbardziej znacząco zwiększoną cytokinę w surowicy i płynie mózgowo-rdzeniowym (CSF) pacjentów z CIS. Poziomy IL-11 i IL-17A w surowicy korelują z ładunkiem zmian T2 i T1 w MRI mózgu i były istotnie zwiększone podczas zaostrzeń klinicznych w porównaniu z remisjami choroby u nieleczonych pacjentów z RRMS. Badacze odkryli również, że IL-11 indukuje różnicowanie i ekspansję komórek Th17 u pacjentów z CIS. Badania przeprowadzone na ludziach przez badaczy wykazały, że komórki CD4+ stanowią dominujące źródło IL-11 w krążeniu obwodowym. W porównaniu ze zdrowymi kontrolami (HC), komórki IL-11+CD4+ od pacjentów z CIS były znacząco zwiększone w krążeniu obwodowym i wykazywały najwyższą ekspresję CCR6 (86%) wśród podzbiorów limfocytów T CD4+. Sugerowało to ich potencjał do wczesnej migracji do OUN. Rzeczywiście, komórki IL-11+CD4+ były znacząco wzbogacone w płynie mózgowo-rdzeniowym pacjentów z RRMS w porównaniu z ich dopasowanymi próbkami krwi (40,9 vs. 2,3%), z najbardziej widocznym wzrostem liczby IL-17A+IL--11 komórki +CD4+. Badania immunohistochemiczne aktywnych próbek biopsji zmian SM mózgu ujawniły wzbogacenie komórek IL-11+ w komórkach naciekających CD4+, co sugeruje ich ważną rolę w rozwoju zmian zapalnych OUN. Badania na zwierzętach potwierdziły przyczynową rolę IL-11 w zaostrzeniu eksperymentalnego autoimmunologicznego zapalenia mózgu i rdzenia RR (EAE), w którym IL-11 zwiększała liczbę komórek naciekających ośrodkowy układ nerwowy (OUN) w porównaniu z komórkami IL-17A+CD4+ do kontroli myszy z EAE, co odzwierciedla indukcję IL-11 ekspresji CCR6 w komórkach CD4+. Myszy IL-11Ra KO miały osłabiony przebieg kliniczny EAE i niższe poziomy IL-17A w surowicy, jak również mniejszą liczbę komórek Il-17A+CD4+ w naciekach zapalnych mózgu i rdzenia kręgowego, podobnie jak u myszy IL23p19 KO. Podawanie mysiego mAb anty-IL-11R w fazie przedklinicznej EAE indukowało opóźniony początek i zmniejszoną ciężkość choroby, ze zmniejszonymi poziomami IL-17A w surowicy. Celem tego badania jest (1) identyfikacja mechanizmów molekularnych zaangażowanych w indukowaną przez IL-11 migrację podzbiorów komórek CD4+ do OUN, (2) funkcjonalna charakterystyka komórek IL-11+CD4+ wzbogaconych w płyn mózgowo-rdzeniowy w Pacjenci z CIS (3) badają potencjał IL-11 do indukowania encefalogennych komórek CD4+ i określają efekt terapeutyczny mAb anty-IL-11R w RREAE.

Cele szczegółowe:

Cel 1. Scharakteryzować indukowaną przez IL-11 migrację podzbiorów komórek CD4+ u pacjentów z CIS.

1.A. Zidentyfikować szlaki sygnalizacyjne zaangażowane w indukowaną przez IL-11 migrację podzbiorów komórek CD4+ do OUN. Badacze zidentyfikują szlaki sygnałowe stymulowane przez IL-11, pośredniczące w ekspresji CCR6 i cząsteczek adhezyjnych na komórkach CD45RO+.

1. B. Określenie bezpośredniego efektu chemotaktycznego IL-11 w podzbiorach komórek CD4+. Testy migracji in vitro określą bezpośredni wpływ chemotaktyczny IL-11 na migrację podzbiorów komórek CD4+ przez barierę komórek śródbłonka (EC).

   Cel 2. Zidentyfikować profil transkrypcyjny i repertuar TCRVb komórek IL-11+CD4+ wzbogaconych w płyn mózgowo-rdzeniowy od pacjentów z CIS.

2. A. Scharakteryzuj fenotyp i profil transkrypcyjny komórek IL-11+CD4+ wzbogaconych w CSF. Fenotypowanie metodą cytometrii przepływowej i sekwencjonowanie RNA zostanie przeprowadzone na komórkach IL-11+CD4+ z płynu mózgowo-rdzeniowego i dopasowanych próbek krwi.

2.B. Określenie repertuaru TCRVb komórek CSF IL-11+CD4+. Określ, czy można je śledzić w krążeniu obwodowym.

Cel 3. Scharakteryzować rolę IL-11 w indukcji encefalogennych komórek CD4+.

3.A. Określenie zdolności IL-11 do indukowania encefalitogennych komórek CD4+. Eksperymenty in vivo będą testować wpływ IL-11 na zdolność komórek CD4+ do wytwarzania encefalopatii.

3.B. Określić skuteczność mAb anty IL-11R w zapobieganiu i hamowaniu RREAE. Myszy z RREAE będą leczone przed i podczas zaostrzeń klinicznych i remisji choroby. Efekt terapeutyczny mAb anty-IL-11R zostanie scharakteryzowany poprzez badania odpowiedzi klinicznej, badania immunohistochemiczne i cytometrię przepływową komórek naciekających OUN.