Protein gắn IL-18 ức chế quá trình sinh xương tủy do IL-17 gây ra và khắc phục sự mất cân bằng giữa tế bào T trợ giúp loại 17 và tế bào T điều hòa trong viêm khớp dạng thấp

Hong Ki Min1, Sehee Kim1, Ji-Yeon Lee2, Kyoung-Woon Kim3, Sang‐Heon Lee4, Hae-Rim Kim4
1Division of Rheumatology, Department of Internal Medicine, Konkuk University Medical Center, Seoul, 05030, Republic of Korea
2The Rheumatism Research Center, Research Institute of Medical Science, Konkuk University School of Medicine, Seoul, 05030, Republic of Korea
3R&D Center, OncoInsight, Seoul, 06373, Republic of Korea
4Division of Rheumatology, Department of Internal Medicine, Research Institute of Medical Science, Konkuk University School of Medicine, Seoul, 05030, Republic of Korea

Tóm tắt

Tóm tắt Đặt vấn đề Bệnh nhân viêm khớp dạng thấp (RA) có nồng độ interleukin-18 (IL-18) tăng cao và nồng độ protein gắn IL-18 (IL-18BP) giảm trong huyết thanh và dịch khớp (SF) so với bệnh nhân viêm khớp thoái hóa (OA) hoặc các đối chứng khỏe mạnh. Trong nghiên cứu này, chúng tôi đã đánh giá tác động của IL-18BP lên quá trình sinh xương tủy và sự phân hóa tế bào T trong RA in vitro. Phương pháp Huyết thanh và SF của bệnh nhân RA và OA đã được thu thập để so sánh nồng độ IL-18 và IL-18BP bằng phương pháp thử nghiệm miễn dịch enzyme liên kết (ELISA). Các tế bào đơn nhân máu ngoại vi (PBMCs) và tế bào đơn nhân dịch khớp (SFMCs) của bệnh nhân RA đã được nuôi cấy dưới các điều kiện phân cực tế bào T trợ giúp loại 17 (Th17) có hoặc không có IL-18BP. Bên cạnh đó, PBMCs cũng được nuôi cấy trong sự hiện diện của ligand kích hoạt thụ thể yếu tố nhân kappa-Β (RANKL) hoặc IL-17A có hoặc không có IL-18BP, và thực hiện nhuộm acid phosphatase kháng tartar (TRAP) và phản ứng chuỗi polymerase định lượng thực thời gian (qPCR) để xác định mức độ biểu hiện của các gen liên quan đến osteoclast.

Từ khóa

#IL-18BP #viêm khớp dạng thấp #tế bào T trợ giúp #osteoclastogenesis #IL-17

Tài liệu tham khảo

Aletaha D, Smolen JS. Diagnosis and management of rheumatoid arthritis: a review. JAMA. 2018;320:1360–72.

Kondo Y, Yokosawa M, Kaneko S, Furuyama K, Segawa S, Tsuboi H, Matsumoto I, Sumida T. Review: transcriptional regulation of CD4+ T cell differentiation in experimentally induced arthritis and rheumatoid arthritis. Arthritis Rheumatol. 2018;70:653–61.

Pène J, Chevalier S, Preisser L, Vénéreau E, Guilleux MH, Ghannam S, Molès JP, Danger Y, Ravon E, Lesaux S, et al. Chronically inflamed human tissues are infiltrated by highly differentiated Th17 lymphocytes. J Immunol. 2008;180:7423–30.

Leipe J, Grunke M, Dechant C, Reindl C, Kerzendorf U, Schulze-Koops H, Skapenko A. Role of Th17 cells in human autoimmune arthritis. Arthritis Rheum. 2010;62:2876–85.

Kanjana K, Chevaisrakul P, Matangkasombut P, Paisooksantivatana K, Lumjiaktase P. Inhibitory activity of FOXP3+ regulatory T cells reveals high specificity for displaying immune tolerance in remission state rheumatoid arthritis. Sci Rep. 2020;10:19789.

Jung YK, Kang YM, Han S. Osteoclasts in the inflammatory arthritis: implications for pathologic osteolysis. Immune Netw. 2019;19:e2.

Amarasekara DS, Yun H, Kim S, Lee N, Kim H, Rho J. Regulation of osteoclast differentiation by cytokine networks. Immune Netw. 2018;18:e8.

Gracie JA, Forsey RJ, Chan WL, Gilmour A, Leung BP, Greer MR, Kennedy K, Carter R, Wei XQ, Xu D, et al. A proinflammatory role for IL-18 in rheumatoid arthritis. J Clin Invest. 1999;104:1393–401.

Dinarello CA, Novick D, Kim S, Kaplanski G. Interleukin-18 and IL-18 binding protein. Front Immunol. 2013;4:289.

Rex DAB, Agarwal N, Prasad TSK, Kandasamy RK, Subbannayya Y, Pinto SM. A comprehensive pathway map of IL-18-mediated signalling. J Cell Commun Signal. 2020;14:257–66.

Kim KW, Kim HR, Kim BM, Cho ML, Lee SH. Th17 cytokines regulate osteoclastogenesis in rheumatoid arthritis. Am J Pathol. 2015;185:3011–24.

Novick D, Kim SH, Fantuzzi G, Reznikov LL, Dinarello CA, Rubinstein M. Interleukin-18 binding protein: a novel modulator of the Th1 cytokine response. Immunity. 1999;10:127–36.

Banda NK, Vondracek A, Kraus D, Dinarello CA, Kim SH, Bendele A, Senaldi G, Arend WP. Mechanisms of inhibition of collagen-induced arthritis by murine IL-18 binding protein. J Immunol. 2003;170:2100–5.

Smeets RL, van de Loo FA, Arntz OJ, Bennink MB, Joosten LA, van den Berg WB. Adenoviral delivery of IL-18 binding protein C ameliorates collagen-induced arthritis in mice. Gene Ther. 2003;10:1004–11.

Shao XT, Feng L, Gu LJ, Wu LJ, Feng TT, Yang YM, Wu NP, Yao HP. Expression of interleukin-18, IL-18BP, and IL-18R in serum, synovial fluid, and synovial tissue in patients with rheumatoid arthritis. Clin Exp Med. 2009;9:215–21.

Volin MV, Koch AE. Interleukin-18: a mediator of inflammation and angiogenesis in rheumatoid arthritis. J Interferon Cytokine Res. 2011;31:745–51.

Bresnihan B, Roux-Lombard P, Murphy E, Kane D, FitzGerald O, Dayer JM. Serum interleukin 18 and interleukin 18 binding protein in rheumatoid arthritis. Ann Rheum Dis. 2002;61:726–9.

Mansoori MN, Shukla P, Kakaji M, Tyagi AM, Srivastava K, Shukla M, Dixit M, Kureel J, Gupta S, Singh D. IL-18BP is decreased in osteoporotic women: Prevents Inflammasome mediated IL-18 activation and reduces Th17 differentiation. Sci Rep. 2016;6:33680.

Keerthivasan S, Suleiman R, Lawlor R, Roderick J, Bates T, Minter L, Anguita J, Juncadella I, Nickoloff BJ, Le Poole IC, et al. Notch signaling regulates mouse and human Th17 differentiation. J Immunol. 2011;187:692–701.

Min HK, Won JY, Kim BM, Lee KA, Lee SJ, Lee SH, Kim HR, Kim KW. Interleukin (IL)-25 suppresses IL-22-induced osteoclastogenesis in rheumatoid arthritis via STAT3 and p38 MAPK/IκBα pathway. Arthritis Res Ther. 2020;22:222.

Abdallah D, Jourdain ML, Braux J, Guillaume C, Gangloff SC, Jacquot J, Velard F. An Optimized Method to Generate Human Active Osteoclasts From Peripheral Blood Monocytes. Front Immunol. 2018;9:632.

Fasching P, Stradner M, Graninger W, Dejaco C, Fessler J. Therapeutic potential of targeting the Th17/Treg axis in autoimmune disorders. Molecules. 2017;22:154.

Bystrom J, Clanchy FI, Taher TE, Mangat P, Jawad AS, Williams RO, Mageed RA. TNFα in the regulation of Treg and Th17 cells in rheumatoid arthritis and other autoimmune inflammatory diseases. Cytokine. 2018;101:4–13.

Kim DS, Min HK, Kim EK, Yang SC, Na HS, Lee SY, Choi JW, Jung KA, Kwok SK, Park SH, Cho ML. Suberoylanilide Hydroxamic Acid Attenuates Autoimmune Arthritis by Suppressing Th17 Cells through NR1D1 Inhibition. Mediators Inflamm. 2019;2019:5648987.

Kim EK, Min HK, Lee SY, Kim DS, Ryu JG, Na HS, Jung KA, Choi JW, Park SH, Cho ML. Metformin rescues rapamycin-induced mitochondrial dysfunction and attenuates rheumatoid arthritis with metabolic syndrome. Arthritis Res Ther. 2020;22:77.

Bhaumik S, Basu R. Cellular and molecular dynamics of Th17 differentiation and its developmental plasticity in the intestinal immune response. Front Immunol. 2017;8:254.

Gabay C, Fautrel B, Rech J, Spertini F, Feist E, Kötter I, Hachulla E, Morel J, Schaeverbeke T, Hamidou MA, et al. Open-label, multicentre, dose-escalating phase II clinical trial on the safety and efficacy of tadekinig alfa (IL-18BP) in adult-onset Still’s disease. Ann Rheum Dis. 2018;77:840–7.