В-клетки, плазматические клетки и антитела обычно обнаруживаются при активных поражениях центральной нервной системы (ЦНС) у пациентов с рассеянным склерозом (MS). В-клетки, выделенные из поражений ЦНС, а также из спинномозговой жидкости (CSF), обнаруживают признаки клональной экспансии и гипермутации, что свидетельствует об их локальной активации. Недавно было идентифицировано, что плазменные взрывы и плазматические клетки, созревающие из этих В-клеток, способствуют развитию олигоклональных антител, продуцируемых в СМЖ, которые остаются диагностическим признаком, обнаруженным при РС. В ЦНС отложение антител связано с активацией и демиелинизацией комплемента, что указывает на эффекторную функцию, связанную с распознаванием антигена. В то время как некоторые исследования действительно указывали на присущую заболеванию и, возможно, патогенную роль антител, направленных против компонентов миелиновой оболочки, до настоящего времени не было получено однозначных результатов в отношении решающего целевого антигена в ЦНС. Представление о патогенной роли антител при РС тем не менее эмпирически подтверждается клиническим преимуществом обмена плазмы у пациентов с гистологическими признаками отложения антител в ЦНС. Кроме того, такие доказательства получены из животной модели РС, экспериментального аутоиммунного энцефаломиелита (ЭАЭ). У трансгенных мышей, эндогенно продуцирующих миелин-специфические антитела, тяжесть EAE была значительно увеличена, что сопровождалось усилением демиелинизации ЦНС. Кроме того, генная инженерия у мышей, добавляющих Т-клетки, которые распознают тот же самый миелиновый антиген, привела к спонтанному развитию EAE, что указывает на то, что сосуществование миелин-специфических В-клеток, Т-клеток и антител было достаточным для запуска аутоиммунного заболевания ЦНС. В заключение, различные патологические,
1 . Введение
В течение десятилетий аутореактивные антитела были вовлечены в патогенез рассеянного склероза (РС). Повышенные уровни иммуноглобулина (Ig) в спинномозговой жидкости (CSF), впервые описанные как наводящие на мысль о РС в 1942 году, Kabat et al. [1], остаются отличительным признаком в диагностике заболеваний. С тех пор множество исследований пытались идентифицировать антигены-мишени, против которых могут быть получены эти антитела. Некоторые результаты указывают на то, что антитела в воспаленной ЦНС могут в конечном итоге распознавать компоненты миелиновой оболочки; однако однозначных доказательств такой реактивности ЦНС на сегодняшний день не установлено. Хотя появление антител в CSF, таким образом, тесно связано с диагнозом рассеянного склероза, все еще обсуждается вопрос о том, действительно ли эти новые Ig действительно вносят активный вклад в патогенез или прогрессирование заболевания. В этом обзоре мы представим различные патологические и иммунологические данные, подтверждающие патогенную роль гуморальных иммунных ответов при РС. В дальнейшем,
2 . Роль антител в аутоиммунных заболеваниях центральной нервной системы — данные исследований на людях
2.1 . Антитела в центральной нервной системе
Строгие доказательства роли антител в рассеянном склерозе получены из гистопатологических исследований, в которых В-клетки, а также плазматические клетки и антитела, полученные из В-клеток, обнаруживаются в центральной нервной системе (ЦНС). Важно, что молекулярные анализы В-клеток в поражениях головного мозга демонстрируют накопление клонотипических В-клеток с преимущественным использованием определенных вариабельных (V) тяжелых (H) цепей (VH) генов, что указывает на ограниченный локальный иммунный ответ. Кроме того, исследованные последовательности показали признаки гипермутации, отражающие продолжающийся и созревающий ответ B-клеток на антиген-мишень [2] , [3] , [4], После заражения антигеном В-клетки созревают до короткоживущих плазменных бластов и плазматических клеток, обе подгруппы продуцируют большое количество антител. Антитела часто наблюдаются при острых поражениях пациентов с РС. У недавно диагностированных пациентов гистопатологические исследования демонстрируют гетерогенность острых поражений между отдельными пациентами, предполагая, что существуют по крайней мере четыре различных типа острых демиелинизирующих поражений [5] , [6] . Наиболее частая картина характеризуется значительными отложениями антител и активацией комплемента. Напротив, при острых поражениях пациентов с установленным РС наблюдалась более однородная картина [7]., В то время как можно сомневаться, являются ли эти образцы полностью репрезентативными для установленного заболевания, все протестированные образцы содержали антитела и отложение комплемента [7] . Активация комплемента подтверждает роль патогенетических антител и опосредованных антителами эффекторных функций и обнаруживается в областях демиелинизации [5] , [8] .
Отсек CSF также подтверждает роль антител при РС. Около 50–60% всех диагностированных пациентов с РС имеют интратекальную продукцию IgG. После отделения CSF Ig с помощью электрофореза эта фракция IgG появляется в виде олигоклональных полос IgG (OCB) в CSF, но не в сыворотке, где IgG является поликлональным. OCBs, извлеченные из ЦНС, имеют сходную картину с CSF тех же людей, что усиливает представление о том, что отделение CSF отражает — по крайней мере частично — среду в самой ЦНС. Появление таких OCBs в CSF все еще является единственным надежным иммунологическим тестом, подтверждающим клинические данные и результаты МРТ при установлении диагноза MS. Олигоклональная структура IgG отражает локальное накопление ограниченной специфичности IgG и сопутствует ограниченному репертуару рецепторов Ig в CSF. В-клетки, в основном IgM- / IgD- клетки памяти,[9] . Интересно, что пациенты в значительной степени различаются в отношении присутствия B-клеток и плазменных бластов в CSF [10] . Наличие плазменных бластов коррелирует с острым паренхиматозным воспалением, как определено с помощью МРТ [11] . Более того, при инфекционных заболеваниях количество взрыва плазмы коррелирует с вирусной или бактериальной нагрузкой в СМЖ [12] , [13] , что позволяет предположить, что присутствие этих клеток отражает острую воспалительную активность.
Анализ H и L-цепей B-клеток, плазматических клеток и плазменного взрыва в CSF пациентов с MS выявил ограниченное использование H и L-цепей с гипермутациями в вариабельной области, что указывает на сфокусированный и продолжающийся иммунный ответ в CSF MS пациенты [14] , [15] , [16] , [17], [18] похожи на то, что наблюдалось в ткани мозга. Роль плазменных бластов CSF и плазматических клеток [19] в производстве OCB долгое время оставалась открытым вопросом. В недавнем исследовании Obermeier et al. [20]сравнили протеом IgG в CSF и транскриптом IgG из B-клеточного компартмента в CSF и обнаружили совпадение между обоими компартментами. Кроме того, фон Budingen и соавт. [21] обнаружили одинаковые аминокислотные последовательности H-CDR3 в клонально размноженных плазматических клетках, а также в ОКБ с использованием антиидиотипических антител, полученных против области CDR. Интересно, что OCBs, B-клеточные числа и B-клеточные клонотипы стабильны в течение многих лет в CSF пациентов с MS [11] , [22] , [23] .
Таким образом, исследователи исследовали значение OCBs как потенциальных биомаркеров для клинического исхода пациентов с MS. OCB-отрицательные пациенты с РС, по-видимому, имеют более доброкачественное течение болезни [24] . Кроме того, количество OCBs и интратекальный синтез IgG [25] коррелировали с более прогрессивным исходом в ретроспективном исследовании [26], но не в более недавнем исследовании [27] . Присутствие IgM OCBs прогнозирует более высокую вероятность превращения во вторично-прогрессирующую MS (SP-MS) [28], а интратекальная продукция IgM прогнозирует более высокую скорость прогрессирования [29] . Однако это не было подтверждено независимым исследованием [30] .
2.2 . Мишени антител при рассеянном склерозе
OCBs не специфичны для MS, но также обнаруживаются при других нейроиммунологических заболеваниях ЦНС, таких как нейроборрелиоз, простой герпесный энцефалит, вирус иммунодефицита человека (ВИЧ) ЦНС или подострый склерозирующий панэнцефалит (SSPE). При инфекционных заболеваниях ЦНС OCB специфически распознают вызывающие заболевание антигены [31] , [32] .
Хотя исследователи искали мишени локального иммунного ответа при РС в течение многих лет, целевые антигены гуморального иммунного ответа при РС все еще в основном неизвестны. MS поражения сосредоточены на белом веществе ЦНС, так что возможные антигенные структуры, где подозревается, в этом регионе. В то время как некоторые данные предполагают, что липиды или углеводы могут быть мишенями гуморального ответа, основная часть исследований предоставила доказательства того, что соответствующими компонентами могут быть белки миелиновой оболочки, такие как миелиновый основной белок (MBP), гликопротеин олигодендроцитов миелина (MOG) и протеолипидный белок (PLP). Иммунный ответ против миелиновых белков был тщательно исследован. Однако на сегодняшний день противоречивые результаты получены. При поражениях MS антитела к миелину, особенно MOG,[33] и IgG, выделенные из воспаленной ЦНС, также распознавали MOG [34] . Повышенные титры антител против MBP и / или MOG также сообщались в сыворотке и CSF пациентов с РС [35] , [36], [37] и в сыворотке детей с первым эпизодом демиелинизации ЦНС [38] , [39] . Однако миелин-специфичные антитела не ограничиваются MS. Они также обнаруживаются при различных неврологических заболеваниях и даже у здоровых людей [40] , [41] , [42], Более того, недавнее тщательное исследование с антителами, реконструированными из клонотипов B-клеток от CSF пациентов с MS, не предоставило никаких доказательств связывания этих антител с MOG, PLP или MBP.
Сообщалось, что в сыворотке анти-MOG и -MBP IgM-антитела, определенные иммуноблотом, предсказывают конверсию в РС у пациентов с СНГ [43] . К сожалению, этот вывод не был подтвержден другими [44] , [45], Хотя реакционная способность антител была бы привлекательной для использования в качестве биомаркеров для прогнозирования рецидивов или прогрессирования рассеянного склероза, никакое антитело, специфичное к РС, еще не было идентифицировано. Частично это может быть связано с недостатками анализов для определения реакции антител на белки ЦНС. Особенно мембранные белки сильно свернуты, а конформационные эпитопы-мишени аутоантител. Однако конформационные эпитопы не сохраняются в обычных анализах, таких как ELISA или вестерн-блоттинг. Эта проблема была недавно преодолена с помощью клеточных анализов. Используя эти анализы, в которых MOG экспрессируется трансфицированной клеточной линией, сывороточные антитела к нативному MOG наблюдались в подгруппе пациентов [46] , [47]., Интересно отметить, что высокие титры антител к нативному MOG были недавно зарегистрированы в двух независимых исследованиях в педиатрических странах СНГ, ADEM и MS [48] , [49] . Использование цельных частиц миелина также выявило более частую положительную реактивность у пациентов с РС и СНГ [50] .
Кроме того, РС очень неоднороден в отношении гистопатологических изменений [5] , фенотипа CSF [10], течения заболевания [51] и ответа на терапию [52] . Соответственно, различные механизмы могут играть роль в демиелинизации. Не у всех пациентов может быть выраженный антительный ответ, или конкретные аутоантитела могут характеризовать отдельные клинические объекты.
В neuromyelitis optica (NMO) недавно было обнаружено аутоантитело, специфичное к аквапорину-4 (Aqp-4), белку водяного канала [53] , [54] . Накапливаются доказательства того, что НМО патологически отличается от РС и представляет собой отдельную единицу заболевания [55] . Эксперименты по переносу показали, что антитело Aqp-4 может вызывать патологию астроцитов при переносе у животных после разрушения гематоэнцефалического барьера [56] , [57] . Такая патология астроцитов также наблюдается у пациентов с НМО [58] . Кроме того, титр антител к Aqp-4, по-видимому, коррелирует с активностью заболевания, что еще больше подтверждает идею о том, что Aqp-4 является основной мишенью аутоиммунного ответа в NMO.
Помимо аутоиммунной гипотезы, предполагается, что инфекционные агенты могут играть значительную роль в патогенезе рассеянного склероза. Реактивность антител к различным количествам патогенов была исследована в CSF и сыворотке пациентов с РС (суммировано в Gilden [59] ). Наиболее обсуждаемыми являются вирус Эпштейна-Барра (EBV), вирус герпеса-6 человека (HHV-6), вирус ветряной оспы (VZV) и Chlamydia pneumoniae . Эта гипотеза все еще привлекательна с точки зрения других инфекционных заболеваний ЦНС, которые вызывают воспаление и демиелинизацию у людей, таких как миелопатия, связанная с SSPE- или HTLV-I [60]., При этих расстройствах сопоставимый хронический иммунный ответ наблюдается в ЦНС, включая возникновение OCBs. Интересно, что интратекальный Ig-ответ и OCB содержат антитела, специфичные для возбудителя [61]. Подобно исследованиям аутоантител, многие исследователи сообщают о повышенных титрах антител к широкому кругу патогенов у пациентов с РС, хотя большинство результатов не было подтверждено независимыми исследованиями. Только в EBV были получены убедительные данные об увеличении антительного ответа.
Поскольку резидентные белки ЦНС могут быть мишенью для ответа антител, библиотеки экспрессии кДНК, полученные из поражений головного мозга РС, были разработаны и исследованы с антителами к ЦСЖ с небольшим успехом [62] . Библиотеки фагового дисплея, содержащие случайные короткие пептиды или пептиды, полученные из бляшек головного мозга РС, были сконструированы и отображены на крупномасштабном скрининге антител CSF на фаговой поверхности для идентификации связывающих эпитопов или минотопов [63] , [64] , [65] , [ 66] , [67] . Используя эту технологию, одна группа определила консенсусную последовательность из 5 аминокислот, присутствующую в ядерном антигене вируса Эпштейна-Барра, и белок теплового шока, альфа-B кристаллин [65]., Недавно другая группа идентифицировала антитела к восьми новым антигенным мишеням, присутствующим в подгруппе пациентов с РС, но не в контрольной группе [67] . Используя библиотеку экспрессии кДНК мозга человека в сочетании с картированием эпитопа, Cepok et al. [ 68 ] идентифицировали два различных белка EBV, хорошо известный EBNA-1 и новый белок BRRF-2, в качестве предполагаемых мишеней олигоклонального иммунного ответа при MS.
Недавно моноклональные рекомбинантные антитела (rAb) были получены из клонально размноженных и, следовательно, наиболее вероятно, связанных с заболеванием, CSF IgG-секретирующих плазматических клеток и В-клеток пациентов с РС. Эта стратегия позволяет производить неограниченное количество релевантных Ig для широкомасштабного скрининга связывания антител с использованием различных антигенов и тканей [21] , [69] , [70] . Иммунофлуоресцентное окрашивание ткани MS поражений с помощью rAb выявило реактивность к участкам деградации миелина [21] или аксонов [71] . Однако специфическая реактивность rAB к миелиновым эпитопам не может быть подтверждена с помощью иммуноокрашивания MOG-, MBP- и PLP-трансфицированных клеточных линий или иммуноокрашивания срезов ткани мозга [69], Скрининг реактивности rAB к большему количеству различных антигенов, клеток и тканей будет следующим шагом для определения специфичности этих rAbs.
2.3 . Эффекторные механизмы антител при рассеянном склерозе
Помимо распространенности специфических антител при рассеянном склерозе, важно продемонстрировать биологическое следствие антител и их участие в одной эффекторной функции, ведущей к демиелинизации. В общем, антитела могут осуществлять свою эффекторную функцию через различные механизмы.1.
Механизм, называемый антителозависимой клеточной цитотоксичностью (ADCC), при котором клетки врожденной иммунной системы, например, NK-клетки, распознают и связывают гамма-цепь комплекса антигенсвязанного антитела через Fc-гамма-рецептор, экспрессируемый на эффекторной клетке. Связывание приводит к высвобождению воспалительных компонентов эффекторной клеткой, опосредующей цитотоксичность и лизис мишени. Клеточные линии, трансфицированные антигеном-кандидатом, являются подходящим инструментом для измерения антиген-специфического ADCC [46] , [69] .2.
Опсонизация и фагоцитоз является дополнительным эффекторным механизмом антител. Здесь антитела специфически связывают и опсонизируют антиген, например миелин, для распознавания через Fc-гамма-рецептор, экспрессируемый на фагоцитозных клетках, таких как макрофаги, что приводит к фагоцитозу комплекса антиген-антитело и разрушению ткани. В очагах MS и EAE были обнаружены фагоцитозные клетки, содержащие белки Ig и миелин [33] , что подтверждает гипотезу клеточной демиелинизации.3.
Активация комплемента путем связывания с антителами является дополнительным возможным механизмом, приводящим к демиелинизации. На этом пути компоненты комплемента связываются со структурами антител, что приводит к активации каскада комплемента и сборке комплекса мембранной атаки и разрушению мишени [72] . Осаждение комплемента было обнаружено в нескольких исследованиях, связанных с макрофагами при острых демиелинизирующих поражениях, что указывает на опосредованную антителами и комплементом демиелинизацию [7] , [8] . CSF IgG пациентов с РС содержат в основном IgG1 и IgG3. Оба подкласса являются мощными в активации каскада комплемента. Показано, что потенциал демиелинизации путем связывания антител против MOG и MBP связан со способностью фиксировать комплемент.[73] .4.
Помимо активации эффекторных клеток или пути комплемента, само связывание антител может вызывать демиелинизацию. Марта и соавт. исследовали передачу сигналов связывания анти-MOG-антител с MOG и обнаружили, что сшивание комплексов анти-MOG-MOG приводит к фосфорилированию специфических белков, связанных с клеточным стрессовым ответом и стабильностью цитоскелета, обеспечивая возможный биохимический механизм индуцированной антителами демиелинизации [74] , [75] . Также было показано, что антитела модулируют синаптическую передачу [76] .5.
Наконец, антитела обладают способностью нейтрализовать антигены, что особенно важно при нейтрализации циркулирующих патогенов. В этом механизме антитела предотвращают опсонизацией антигена способность патогена распространяться и нарушать клетки хозяина.6.
Кроме того, патогенность антител может быть исследована путем переноса человеческой сыворотки на модели болезней животных. Аналогично, сыворотка от пациентов с высокими титрами анти-MOG-антител окрашивала миелин белого вещества в мозге крысы и усиливала демиелинизацию, а также повреждение аксонов при переносе на животных с продолжающимся EAE [46] . Типичное образование NMO-подобных повреждений наблюдалось в EAE после переноса человеческой анти-Aqp-4-позитивной сыворотки [57] .
2.4 . Данные терапевтических подходов при рассеянном склерозе
Антитела, полученные из В-клеток, против аутоантигена ЦНС могут играть важную роль в патогенезе некоторых подтипов МS [3] , [15] , [35] , [77] . Исходя из этого предположения, плазменный обмен превратился в терапевтическую стратегию удаления или уменьшения количества самореактивных антител при лечении острых рецидивов РС. В небольшом обсервационном исследовании у пациентов с тяжелым невритом зрительного нерва, резистентным к обычной импульсной стероидной терапии, обмен плазмы был связан с улучшением остроты зрения у 7 из 10 пациентов [78]., В другом клиническом исследовании изучался обмен плазмы у пациентов с недавно приобретенным тяжелым неврологическим дефицитом, вызванным приступами воспалительного демиелинизирующего заболевания, которые не смогли восстановиться после лечения внутривенными кортикостероидами. Значительное клиническое улучшение неврологической инвалидности наблюдалось в 42,1% курсов активного лечения по сравнению с 5,9% в случае ложного лечения [79] . Более крупное исследование, начатое в 1989 году, также изучало эффективность обмена плазмы при острых обострениях РС. В этом испытании 116 пациентам было назначено 11 курсов лечения плазмообменом или фиктивным обменом в течение 8 недель. Кроме того, обе группы получали кортикотропин (АКТГ) и циклофосфамид. В течение периода лечения у пациентов, получавших плазменный обмен, клинически улучшалось, в то время как явных долгосрочных преимуществ не наблюдалось. Интересно, что соответствующий подтип MS, по-видимому, является предиктором достижимой выгоды от плазмообмена. В недавнем клиническом исследовании пациентов с РС, перенесших острый рецидив, можно было идентифицировать пациентов, реагирующих на терапию, как гистопатологически определенных путем отложения антител и обогащения В-клеток в ЦНС [80] , [81], Во-первых, эти данные демонстрируют потребность в прижизненных биомаркерах, различающих отдельные подтипы РС. Во-вторых, хотя следует отметить, что все включенные пациенты не реагировали на начальное лечение стероидами, что может вызывать предвзятость по отношению к пациентам с тяжелыми рецидивами, этот факт убедительно подтверждает, что в подгруппе пациентов аутоантитела, направленные на ЦНС, действительно способствуют патогенезу РС ,
Другим подходом, который может косвенно снижать титры самореактивных антител, является терапевтическое истощение CD20-позитивных В-клеток. Анти-CD20 (ритуксимаб, ритуксан®) был первоначально разработан для лечения неходжкинской В-клеточной лимфомы и показал многообещающие результаты в лечении демиелинизирующих заболеваний ЦНС. В небольшом открытом экспериментальном исследовании, оценивающем истощение B-клеток при невромиелитном зрительном нерве (NMO), семь из восьми пациентов, получавших ритуксимаб, испытывали существенное улучшение неврологической функции в течение 1 года [82]., В рецидивирующе-ремиттирующем РС недавнее плацебо-контролируемое исследование II фазы показало, что у пациентов с РС, получавших ритуксимаб, наблюдалось значительное снижение развития новых воспалительных поражений головного мозга. Несмотря на короткий период испытания, то же самое исследование, по крайней мере, предположило снижение частоты клинических атак [83]., Механистически остается выяснить, устранение какой функции B-клеток может наилучшим образом коррелировать с потенциальной выгодой истощения B-клеток при аутоиммунном заболевании ЦНС. Можно предположить, что ритуксимаб немедленно отменяет функции клеточных B-клеток, такие как презентация B-клеточного антигена, тогда как титры миелин-специфических антител, по-видимому, снижаются со значительной задержкой, потому что секретирующие антитела плазматические клетки больше не экспрессируют CD20. Исходя из этого предположения, представляется вероятным, что непосредственная польза от истощения В-клеток при аутоиммунном заболевании, опосредованном Т-клетками, действительно может быть связана с нарушением активации Т-клеток. В связи с этим недавнее исследование продемонстрировало, что при MS опосредованное анти-CD20 истощение В-клеток коррелировало с измененным ответом Т-клеток на неспецифическую активацию [84]., Экспериментальное исследование показало, что активация и провоспалительная дифференциация аутореактивных Т-клеток нарушаются в отсутствие миелин-активированных В-клеток [85] . Подробные продольные исследования позволят более тщательно изучить влияние истощения B-клеток на активацию T-клеток и может ли последующее снижение титров аутореактивных антител способствовать долгосрочной клинической стабилизации пациентов, получающих терапию анти-CD20.
3 . Роль антител в аутоиммунных заболеваниях центральной нервной системы — следствия на животных моделях
Считается, что животная модель РС, EAE, преимущественно опосредована провоспалительными, самореактивными Т-клетками [86] . Убедительные доказательства этого предположения проистекают из того факта, что адоптивный перенос энцефалитогенных Т-клеток достаточен для индукции ЭАЭ у чувствительных мышей [87] и что ЭАЭ может активно индуцироваться у мышей с дефицитом В-клеток [88] . Тем не менее, помимо инфильтрирующих Т-клеток и макрофагов, В-клетки, плазматические клетки и антитела обнаруживаются в областях распада миелина при ЭАЭ, сходных с активными поражениями ЦНС у некоторых пациентов с РС [33] , [89] , [90], В то время как очевидно, что одни эти антитела не способны инициировать воспаление в головном и спинном мозге, некоторые исследования EAE предполагают, что они могут способствовать повреждению ЦНС и способствовать прогрессированию заболевания.
3.1 . Аутореактивные антитела в ЭАЭ — патогенное поражение или эпифеномен?
Принимая во внимание, что MS, вероятно, является гетерогенным заболеванием с дифференцированным вовлечением воспаления в течение всей его прогрессии, аутоиммунные T- и B-клеточные ответы против антигенов ЦНС остаются центральным компонентом в современном представлении о патогенезе MS. Миелиновые антигены являются преобладающими предполагаемыми мишенями, изучаемыми в данной области, из-за часто преимущественно демиелинизирующей природы воспалительных поражений ЦНС. Среди потенциальных миелиновых антигенов MOG, вероятно, является наиболее исследованным из-за его внеклеточного расположения на внешних миелиновых пластинках, что делает его открытой мишенью, доступной для первоначальной аутоиммунной атаки против правильно миелинизированных аксонов. Полноразмерный белок MOG состоит из 218 аминокислот и экспрессируется исключительно в ЦНС. Самое главное,
Относительно возможного вклада миелин-реактивных антител в патогенез EAE Schluesener et al. [91] сообщили о более чем 20 Несколько лет назад моноклональное антитело, направленное против MOG, усугубляло клинический и гистологический EAE на модели болезни грызунов. Авторы убедительно продемонстрировали, что внутривенное введение этого миелин-реактивного антитела усиливает демиелинизацию ЦНС и вызывает рецидивы с летальным исходом у мышей-реципиентов. Несмотря на это основополагающее наблюдение, представляется необходимым отметить, что антитело вводили мышам, уже заболевшим EAE, в количестве, которое вряд ли будет продуцироваться эндогенно. Эксперименты на B-клеточно-дефицитных мышах действительно показывают, что B-клетки или антитела не требуются, когда короткий энцефалитогенный T-клеточно-детерминантный пептид (p) 35–55 используется для иммунизации мышей в активном протоколе индукции EAE [92]., Важным этапом в индукции заболевания посредством активной иммунизации является представление введенного аутоантигена ЦНС наивным энцефалитогенным Т-клеткам антигенпрезентирующими клетками (АРС) в контексте класса II главного комплекса гистосовместимости (МНС). Короткие пептиды, такие как MOG p35–55, как известно, наиболее эффективно фагоцитируются и представлены дендритными клетками и макрофагами [93] , [94] , так что встреча B-клеток с пептидным антигеном происходит редко. Это приводит к двум ключевым характеристикам этой модели аутоиммунного заболевания ЦНС: презентация B-клеточного антигена не играет решающей роли для индукции EAE пептидом MOG и генерируются низкие титры антител против MOG, если таковые имеются.
Однако В-клетки и антитела могут быть необходимы для ЭАЭ, индуцированного рекомбинантным (r) внеклеточным доменом MOG, поскольку генетически дефицитные В-клеточные мыши оказались устойчивыми к активной иммунизации rMOG человека [88] . Восстановление антигенспецифическим антителом было достаточным для восстановления восприимчивости к EAE, что свидетельствует о решающей роли опосредованного антителами распознавания антигена в этой модели [92] . К сожалению, вопрос о том, требуются ли B-клетки для EAE, индуцированного белком MOG, кажется более сложным и все еще обсуждается живо. Оливер и соавт. [95]сообщили, что иммунизация крысиным или человеческим MOG приводит к сопоставимым титрам антител против MOG. Однако сообщалось, что только человеческий (но не крысиный) MOG индуцировал B-клеточно-зависимую модель EAE, что оценивалось путем активной иммунизации B-клеточно-дефицитных мышей. Последовательность человеческого MOG отличается от крысиного MOG только по нескольким остаткам, включая пролин для замены серина в положении 42, который кодирует внутри доминантную Т-клеточную детерминанту MOG p35–55. Замена этой аминокислоты серином в человеческом MOG p35-55 (приводящая к последовательности крысиного MOG) существенно увеличивала ее энцефалитогенность [95] . Кроме того, замена того же остатка в белке MOG человека, по-видимому, достаточна для восстановления восприимчивости к EAE у мышей с дефицитом B-клеток [72]., предполагая, что B-клетки или продукты, полученные из B-клеток, особенно необходимы для распознавания человеческого белка MOG из-за присутствия пролина в положении 42 в трехмерном белке.
Кроме того, не все MOG-специфические ответы антител считаются патогенными, что можно определить по их распознаванию антигена. В целом, патогенные MOG-специфические антитела распознают конформационно-зависимые эпитопы MOG, которые доступны только внутри интактного белка. Считается, что антитела, специфичные для линейных детерминант, хотя они могут распознавать антигены после повреждения ткани, не способствуют возникновению заболевания патогенным образом [96] , [97] , [98] . Кроме того, в EAE кажется, что иммунизация MOG крысы или человека приводит к значительному развитию антител против MOG, тогда как только иммунизация rMOG человека вызывает патогенный, усиливающий EAE ответ антител MOG [74]., Золотым стандартом для доказательства потенциальной патогенности антител стал клеточный анализ, в котором MOG экспрессируется трансфицированной клеточной линией [46] , [47] . Посредством измерения клеточного лизиса эти анализы позволяют определить, способны ли антитела нацеливаться на конформационно свернутый MOG, встроенный в клеточную мембрану. Используя эту технику, одно исследование смогло продемонстрировать более высокие титры антител IgG к нативному MOG в сыворотке пациентов с РС по сравнению с контрольными группами без РС [46]., Самое интересное, что сыворотка от пациентов с высокими титрами анти-MOG-антител окрашивала миелин белого вещества в мозге крысы и усиливала демиелинизацию и повреждение аксонов при переносе на животных с продолжающимся EAE. В том же духе у трансгенной мыши, сконструированной для экспрессии перегруппированной тяжелой цепи патогенного антитела, распознающего конформационную детерминанту MOG (8.18-C.5), развилась более тяжелая EAE с более сильным воспалением и демиелинизацией по сравнению с мышами дикого типа [99]., После физиологического развития B-клеток, MOG-распознающее антитело было экспрессировано у этих мышей в виде мембраносвязанного B-клеточного рецептора, а также секретировалось происходящими из B-клеток плазматическими клетками. Сочетание того факта, что сыворотка от этих мышей специфически связывается с нативным MOG, происходящим из мозга, и наблюдаемое усиление демиелинизации ЦНС в этих исследованиях может указывать на патогенную роль миелин-специфических антител, секретируемых плазматическими клетками. Альтернативно, хотя и не взаимоисключающие, ускоренная тяжесть EAE может отражать патогенную роль миелин-специфических В-клеток в процессинге и презентации миелинового антигена энцефалитогенным Т-клеткам.
3.2 . Роль В-клеток и антител в спонтанных моделях ЭАЭ
Поскольку ЭАЭ, индуцированная активной иммунизацией самоантигеном или пассивным переносом энцефалитогенных Т-клеток, вряд ли адекватно отражает патогенез РС, характеризующийся хроническим воспалением и отсутствием явного триггера заболевания, последние усилия были сосредоточены на разработке моделей ЭАЭ, которые не требуют их активная индукция. Общим для всех этих моделей является то, что В-клетки, Т-клетки или обе они генетически сконструированы для распознавания антигенов ЦНС с более высокой частотой, чем у мышей, чувствительных к индуцированному ЭАЭ. Несмотря на то, что остается спорным вопрос о том, насколько «спонтанно» возникающий EAE у этих трансгенных мышей более точно отражает патогенез MS, эти модели, несомненно, являются отличным инструментом для изучения взаимодействия самореактивных Т-клеток, В-клеток и антител.
Одна из первых из этих спонтанных моделей EAE была описана после того, как вышеупомянутые трансгенные мыши, у которых высокая частота B-клеток экспрессирует патогенное антитело против MOG (MOG B-cell knockin), были скрещены на линии трансгенных мышей в котором большинство Т-клеток отвечает на MOG p35–55. Хотя необходимо отметить, что примерно 40% этих однотрансгенных трансгенных мышей T-клеточного рецептора MOG уже страдали невритом зрительного нерва, у них редко выявлялись симптомы спонтанного паралича [100] , [101] . Напротив, у дважды трансгенных мышей, содержащих, кроме того, высокую частоту распознавания B-клеток MOG, приблизительно у 60% спонтанно развивалась тяжелая форма EAE с поражением менингеальных и паренхиматозных клеток [100] ,[102] . Интересно, что воспалительные поражения по-прежнему ограничивались спинным мозгом и зрительными нервами, почти так же, как при НМО или синдроме Девича, который избирательно воздействует на зрительные нервы и спинной мозг, но не затрагивает головной мозг [103] , [104], В НМО, однако, накапливающиеся данные свидетельствуют о том, что сывороточное антитело против Aqp-4 может оказывать центральное патогенное воздействие. Таким образом, маловероятно, что избирательное появление воспалительных поражений позвоночника и зрительного нерва у B-клеточных / T-клеточных двойных трансгенных мышей указывает на истинную параллель с патогенезом NMO. Тем не менее, эта модель предполагает, что миелиновая специфичность В-клеток и Т-клеток в принципе достаточна для запуска спонтанного аутоиммунного заболевания ЦНС. В дальнейших исследованиях еще предстоит определить, относится ли эта спонтанная модель в первую очередь к изобилию миелин-специфических антител или, альтернативно, к тому факту, что MOG-специфические В-клетки служат в качестве эффективных APC для активации MOG p35–55-специфического T клетки у этих мышей.
Другая недавно описанная модель спонтанного EAE, по-видимому, также основана на взаимодействии миелин-специфических В-клеток и / или антител и Т-клеток [105]., В этой модели Т-клетки генетически сконструированы для распознавания пептида MOG 92–106, что приводит к спонтанному ремиттирующему EAE на фоне SJL / J дикого типа. Обратное скрещивание этих Т-клеточных трансгенных мышей с линией, экспрессирующей MOG-связывающее антитело 8.18-С.5 на В-клетках, привело к более раннему началу еще более тяжелого спонтанного течения ЭАЭ. Было показано, что у одиночных Т-клеточных трансгенных мышей с более поздним началом заболевания миелин-специфичные В-клетки рекрутируются и размножаются из эндогенного репертуара, что приводит к развитию титров патогенных антител против MOG, сравнимых с таковыми у мышей дикого типа. иммунизирован рМОГ. Как у одно-, так и у двух трансгенных мышей, анти-CD20-опосредованное истощение B-клеток может препятствовать спонтанному развитию EAE, доказательство того, что эндогенно рекрутированные или трансгенно сконструированные миелин-специфические В-клетки или антитела действительно являются обязательными для начала спонтанного заболевания. Противоположным образом миелин-специфичные В-клетки, полученные от этих мышей, были, однако, не способны распознавать трансгенную детерминанту Т-клеток 92–106. Кроме того, спонтанного заболевания не наблюдалось, когда трансгенных мышей MOG p92-106 T-клеточного рецептора скрещивали на фоне MOG-дефицитного. В совокупности эти данные показывают, что в этой модели активация обильных MOG p92–106-специфических Т-клеток требует предварительного контакта В-клеток с эндогенным MOG. Подобно спонтанной модели EAE, описанной в параграфе выше,
4 . Выводы
Несколько линий доказательств указывают на то, что В-клетки, плазматические клетки и, в частности, антитела способствуют развитию и прогрессированию РС. Анализ B-клеток и клеток, происходящих из B-клеток, в очагах поражения ЦНС, но также и в CSF, выявил очень ограниченную клональную экспансию отдельных объектов B-клеток. Вместе с признаками гипермутации эти данные указывают на локальную активацию и созревание этих В-клеток в самой ЦНС. Недавнее исследование, сравнивающее протеом IgG CSF с транскриптомом IgG клеток линии В-клеток в ЦНС, продемонстрировало существенное перекрытие между двумя компартментами. Эти данные свидетельствуют о том, что обычно обнаруживаемые OCBs в CSF пациентов с РС действительно могут быть продуцированы наследниками B-клеток, активированных в самой ЦНС. Центральный вопрос остается, однако происходит ли такая локальная активация и соответствующая продукция соответствующих антител из-за узнавания антигена В-клеток в ЦНС. В то время как в NMO ответ патогенных антител можно было идентифицировать как направленный против астроцитов Aqp-4, до настоящего времени не существует окончательного понимания возможных антигенов-мишеней ЦНС, против которых иднт ответ антител который может быть вызван при РС. Эмпирическая поддержка патогенной роли антител основана на терапевтическом подходе плазмообмена, который оказался полезным в подгруппе пациентов с РС с тяжелыми рефрактерными рефрактерными реакциями и отложением антител в воспалительных поражениях ЦНС. Эти данные свидетельствуют о том, что в подгруппе пациентов периферически продуцируемые ЦНС-направленные антитела действительно могут способствовать патогенезу РС.
Помимо этих результатов у пациентов с РС, несколько наблюдений полученных на основе экспериментального аутоиммунитета ЦНС, позволяют предположить что В-клетки и ЦНС-реактивные антитела вносят вклад в патогенные процессы. В-клетки, плазматические клетки и антитела накапливаются в зонах распада миелина при ЭАЭ, мало чем отличающихся от воспалительных поражений ЦНС у пациентов с РС. Индукция EAE путем иммунизации миелиновым белком включает активацию B-клеток, приводящую к выработке миелин-специфических антител. Передача антител против миелина мышам с продолжающимся EAE усиливает демиелинизацию ЦНС и усугубляет клинические симптомы EAE, предполагая, что специфичные для миелина антитела ускоряют патогенез EAE. В дальнейшем, такие доказательства получены от мышей, которые были генетически сконструированы для экспрессии миелин-реактивного B-клеточного рецептора на высоком проценте B-клеток и для секреции соответствующего антитела плазматическими клетками происходящими из B-клеток. Иммунизация этих мышей выявила обострение тяжести EAE с усиленным воспалением ЦНС и демиелинизацией. Когда эти мыши, подвергшиеся действию B-клеточных рецепторов, были скрещены с трансгенными мышами, у которых большинство Т-клеток также распознают миелиновый антиген, у полученной в результате линии мыши развился спонтанный EAE с высокой частотой заболеваний. Другая модель спонтанного EAE аналогичным образом продемонстрировала, что миелин-узнающие B-клетки и / или антитела необходимы для индукции EAE у трансгенных мышей с высокой частотой миелин-специфических T-клеток. Взяты вместе.
