IL-11 i utvecklingen av multipel skleros

Immunmodulerande terapier är mest effektiva när de administreras tidigt i förloppet av skovvis förlöpande multipel skleros (RRMS). Därför söker utredare biomarkörer för det autoimmuna svaret för att exakt identifiera patienter med kliniskt isolerat syndrom (CIS), den tidigaste fasen av sjukdomen. Utredarnas preliminära studier har identifierat IL-11 som det mest signifikant ökade cytokinet i serum och cerebrospinalvätska (CSF) hos CIS-patienter. Serumnivåerna av IL--11 och IL--17A korrelerar med belastningen av hjärn-MRI T2 och T1-skador och ökade signifikant under kliniska exacerbationer i jämförelse med sjukdomsremissioner hos obehandlade RRMS-patienter. Utredare fann också att IL--11 inducerar Th17-celldifferentiering och expansion hos CIS-patienter. Utredarnas mänskliga studier har identifierat att CD4+-celler representerar den dominerande källan till IL-11 i den perifera cirkulationen. I jämförelse med friska kontroller (HC) ökade IL--11+CD4+-celler från CIS-patienter signifikant i den perifera cirkulationen och uppvisade det högsta CCR6-uttrycket (86 %) bland CD4+ T-cellsundergrupper. Detta antydde deras potential för tidig migration till CNS. Faktum är att IL-11+CD4+-celler anrikades signifikant i CSF hos RRMS-patienter i jämförelse med deras matchade blodprover (40,9 mot 2,3%), med den mest framträdande ökningen av antalet IL--17A+IL--11 +CD4+-celler. Immunhistokemistudier av biopsiprover av aktiv hjärn-MS-lesion avslöjade en anrikning av IL--11+-celler i CD4+-infiltrerande celler, vilket tyder på deras viktiga roll i utvecklingen av inflammatoriska CNS-lesioner. Djurstudier har bekräftat orsaksrollen för IL-11 i exacerbationen av RR experimentell autoimmun encefalomyelit (EAE), där IL-11 ökade antalet centrala nervsystemet (CNS) - infiltrerande IL-17A+CD4+ celler i jämförelse för att kontrollera möss med EAE, vilket återspeglar IL-11-induktion av CCR6-uttryck i CD4+-celler. IL--11Ra KO-möss hade ett försvagat EAE-kliniskt förlopp och lägre serum-IL--17A-nivåer, såväl som lägre antal Il--17A+CD4+-celler i hjärn- och ryggmärgsinflammatoriska infiltrat, liknande IL23p19 KO-mössen. Administrering av mus anti-IL-11R mAb i den prekliniska fasen av EAE inducerade en fördröjd debut och minskad sjukdomens svårighetsgrad, med minskade IL-17A serumnivåer. Syftet med denna studie är att (1) identifiera de molekylära mekanismerna som är involverade i den IL--11--inducerade migrationen av CD4+-cellundergrupper till CNS, (2) Funktionellt karakterisera CSF-berikade IL--11+CD4+-celler i CIS-patienter, (3) undersöker potentialen hos IL--11 att inducera encefalitogena CD4+-celler och bestämmer den terapeutiska effekten av anti-IL-11R mAb i RREAE.

Specifika mål:

Syfte 1. Karakterisera den IL--11--inducerade migrationen av CD4+-cellundergrupper i CIS-patienter.

1.A. Identifiera signalvägar involverade i den IL--11--inducerade migreringen av CD4+-cellundergrupper till CNS. Utredarna kommer att identifiera IL--11--stimulerade signalvägar som förmedlar uttryck av CCR6 och adhesionsmolekyler på CD45RO+-celler.

1. B. Bestäm direkt kemotaktisk effekt av IL--11 i CD4+-cellundergrupper. In vitro migrationsanalyser kommer att bestämma en direkt kemotaktisk effekt av IL--11 på migreringen av CD4+-cellundergrupper genom endotelcellsbarriären (EC).

   Syfte 2. Identifiera transkriptionsprofilen och TCRVb-repertoaren för CSF-berikade IL--11+CD4+-celler från CIS-patienter.

2. A. Karakterisera fenotypen och transkriptionsprofilen för CSF-berikade IL--11+CD4+-celler. Flödescytometri-fenotypning och RNA-sekvensering kommer att utföras på IL--11+CD4+-celler från CSF och matchade blodprover.

2.B. Bestäm TCRVb-repertoaren för CSF IL--11+CD4+-celler. Identifiera om de kan spåras till den perifera cirkulationen.

Syfte 3. Karakterisera rollen av IL--11 i induktionen av encefalitogena CD4+-celler.

3.A. Bestäm kapaciteten hos IL--11 att inducera encefalitogena CD4+-celler. In vivo-experiment kommer att testa effekten av IL-11 på den encefalitogena kapaciteten hos CD4+-celler.

3.B. Bestäm effektiviteten av anti-IL-11R mAb för att förebygga och undertrycka RREAE. Möss med RREAE kommer att behandlas före och under de kliniska uppblossningarna och sjukdomens remission. Den terapeutiska effekten av anti-IL-11R mAb kommer att karakteriseras genom studier av kliniskt svar, immunhistokemi och flödescytometri av CNS-infiltrerande celler.