Kvantifiering av GADD34-uttryck i RA (GADD34-RA)

Endoplasmatiska retikulum (ER) är det subcellulära utrymmet där transmembrana och utsöndrade proteiner produceras. Under normala förhållanden regleras biosynteshastigheten, veckningen och handeln med proteinerna hårt genom ett effektivt system för kvalitetskontroll. ER svarar på ackumuleringen av felveckade proteiner i dess lumen genom olika signalvägar kända som det ovikta proteinsvaret (UPR) [1]. Vid aktivering fosforylerar ER-transmembranproteinet PERK alfa-subenheten av den eukaryota initieringsfaktorn eIF2 [2]. Under dessa förhållanden styr transkriptionsfaktorn ATF4 uttrycket av gener involverade i resistens mot oxidativ stress, i aminosyrametabolism, såväl som uttrycket av GADD34 (Growth arrest and DNA damage-inducible gen 34) [3]. GADD34 är en regulatorisk subenhet av PP1-fosfatas som defosforylerar eIF2alfa [4], vilket representerar en negativ återkopplingsslinga av UPR, väsentlig för proteinsyntesåtervinning och cellöverlevnad [5].

UPR är mer än bara ett adaptivt svar på oveckad proteinackumulering i ER, och UPR-signalvägar korsar immunsvar på många nivåer [6]. I B-lymfocyter är aktivering av UPR en del av det normala programmet för celldifferentiering, som spelar en viktig roll i immunglobulinsyntesen [7]. ER-stress har också varit inblandad i patogenesen av många mänskliga sjukdomar, inklusive metabola, neurodegenerativa sjukdomar och cancer [8]. Ett direkt samband mellan UPR och inflammation har visats för utvecklingen av autoimmuna sjukdomar såsom inflammatorisk tarmsjukdom [9].

Reumatoid artrit är en kronisk multifaktoriell inflammatorisk sjukdom. Proinflammatoriska cytokiner, såsom TNF-alfa och IL-6, som utsöndras av makrofager och monocyter har en viktig patogen roll i faserna av inflammation, synovial proliferation och broskskada [10]. Reumatoid faktor (RF) har varit den mest använda antikroppen för att diagnostisera RA [11]; anti-citrullinerade proteinantikroppar (ACPA) har också inkluderats i de diagnostiska kriterierna för ACR/EULAR 2010 [12] och de är starkt associerade med utvecklingen av erosiv RA [13].

GADD34 har nyligen visat sig vara nödvändigt för produktion av proinflammatoriska cytokiner av dendritiska celler och fibroblaster exponerade för dubbelsträngat RNA i en murin modell [14]. I fibroblaster är GADD34-uttryck beroende av PKR (Protein Kinase RNA-aktiverad) aktivering, vilket visar en direkt koppling mellan patogendetektion och eIF2alphaP/ATF4-vägen för UPR. Vikten av denna länk för antiviral immunitet har visats av dödligheten hos GADD34-bristande nyfödda möss infekterade av Chikungunya-virus, på grund av en signifikant minskning av IFN-beta-produktionen [15]. Det har föreslagits att GADD34 skulle kunna ha en kvalitativ roll vid urvalet av mRNA som översätts under särskilda förhållanden, såsom virusinfektioner [16]. Dessa resultat tyder på att GADD34 kan vara en nyckelmolekyl för inflammatoriska processer även i mänskliga patologier; rollen av GADD34 i cytokinproduktion hos människor återstår dock att klarläggas. Syftet med vår studie var att undersöka GADD34-uttryck hos RA-patienter.

1. Hetz, C., et al., Det ovikta proteinsvaret: integrera stresssignaler genom stresssensorn IRE1alpha. Physiol Rev. 91 (4): sid. 1219-43.
2. Harding, H.P., et al., Perk är avgörande för translationell reglering och cellöverlevnad under det ovikta proteinsvaret. Mol Cell, 2000. 5 (5): sid. 897-904.
3. Harding, H.P., et al., En integrerad stressrespons reglerar aminosyrametabolism och motståndskraft mot oxidativ stress. Mol Cell, 2003. 11 (3): sid. 619-33.
4. Novoa, I., et al., Feedback-inhibering av det oveckade proteinsvaret genom GADD34-medierad defosforylering av eIF2alpha. J Cell Biol, 2001. 153 (5): sid. 1011-22.
5. Novoa, I., et al., Stressinducerat genuttryck kräver programmerad återhämtning från translationell repression. Embo J, 2003. 22 (5): sid. 1180-7.
6. Janssens, S., B. Pulendran och B.N. Lambrecht, Nya funktioner hos det ovikta proteinsvaret i immunitet. Nat Immunol. 15 (10): sid. 910-919.
7. Iwakoshi, N.N., et al., Plasmacelldifferentiering och det oveckade proteinsvaret skär varandra vid transkriptionsfaktorn XBP-1. Nat Immunol, 2003. 4 (4): sid. 321-9.
8. Wang, S. och R.J. Kaufman, Effekten av det ovikta proteinsvaret på mänsklig sjukdom. J Cell Biol. 197 (7): sid. 857-67.
9. Kaser, A., et al., XBP1 kopplar ER-stress till tarminflammation och ger genetisk risk för mänsklig inflammatorisk tarmsjukdom. Cell, 2008. 134 (5): sid. 743-56.
10. McInnes, I.B. och G. Schett, The pathogenesis of rheumatoid arthritis. N Engl J Med. 365 (23): sid. 2205-19.
11. Ingegnoli, F., R. Castelli och R. Gualtierotti, Reumatoidfaktorer: kliniska tillämpningar. Dis Markers. 35 (6): sid. 727-34.
12. Aletaha, D., et al., 2010 Klassificeringskriterier för reumatoid artrit: ett samarbetsinitiativ från American College of Rheumatology/European League Against Rheumatism. Artrit Rheum. 62 (9): sid. 2569-81.
13. Majka, D.S., et al., Varaktigheten av preklinisk reumatoid artrit-relaterad autoantikroppspositivitet ökar hos personer med högre ålder vid tidpunkten för sjukdomsdiagnostik. Ann Rheum Dis, 2008. 67 (6): sid. 801-7.
14. Clavarino, G., et al., Protein phosphatase 1 subunit Ppp1r15a/GADD34 reglerar cytokinproduktion i polyinosin: polycytidylsyra-stimulerade dendritiska celler. Proc Natl Acad Sci U S A. 109 (8): sid. 3006-11.
15. Clavarino, G., et al., Induktion av GADD34 är nödvändig för dsRNA-beroende interferon-beta-produktion och deltar i kontrollen av Chikungunya-virusinfektion. PLoS Pathog. 8 (5): sid. e1002708.
16. Claudio, N., et al., Kartläggning av vägskälet mellan immunaktivering och cellulära stressresponsvägar. Embo J. 32 (9): sid. 1214-24.