Progranulin-Antikörper und hyperphosphoryliertes Progranulin in Vaskulitiden, Kollagenosen und Myositiden

Abstract

Autoantikörper spielen eine große Rolle in der Diagnostik und Pathogenese von Vaskulitiden und Kollagenosen. So haben antineutrophile zytoplasmatische Antikörper (ANCA) nicht nur eine Rolle in der Diagnostik der ANCA-assoziierten Vaskulitiden, sondern besitzen auch einen besonderen pathogenetischen Stellenwert. Etablierte Autoantikörper wurden oftmals per Zufall entdeckt; eine systematische Suche nach Autoantikörpern erfolgte bei Vaskulitiden bisher nicht. Unserer Arbeitsgruppe gelang es mittels Proteinarray-basierter Screeninguntersuchungen Au-toantikörper gegen Progranulin (PGRN) in Seren von Patienten mit Granulomatose mit Poly-angiitis, eosinophile Granulomatose mit Polyangiitis, Panarteriitis nodosa und Riesenzellar-teriitis zu entdecken. Progranulin ist ein natürlicher Antagonist des Tumornekrosefaktors α (TNFα). Es wirkt durch hochaffine Bindung an den Tumornekrosefaktorrezeptor-1 und -2 und Death-rezeptor 3. An den beiden ersten antagonisiert Progranulin TNFα, am letztgenannten TNF-ähnliches Molekül 1A. Aufgrund der mutmaßlich proinflammatorischen Wirkung der Progranulin-Antikörper (PGRN-Ak) wurden weitere Seren von Patienten mit rheumatologisch-autoimmunen Erkrankungen untersucht. Mittels ELISA konnten wir das Vorkommen von PGRN-Ak in Seren von Patienten mit jeweils verschiedenen Vaskulitisformen, Kollagenosen und Myositiden untersuchen: Riesenzellarteriitis/Polymyalgia rheumatica (14/65), Takayasu Arteriitis (4/13), klassischer Panarteriitis nodosa (4/10), Granulomatose mit Polyangiitis (31/ 75), eosinophiler Granulomatose mit Polyangiitis (7/23), mikroskopischer Polyangiitis (7/19), ANCA-assoziierten Vaskulitiden (3/6), Morbus Behcet (2/8), undifferenzierte Kollagenose (5/17), Sjögren Syndrom/Sicca Syndrom (9/19), CREST (2/8), systemischer Sklerose (10/31), systemischem Lupus erythematodes (39/91), Antiphospholipidsyndrom (6/15)), Dermatomyo-sitis/Polymyositis (4/33). Zusätzlich wurden zwei Kontrollgruppen (immunologische Kontroll-gruppe (6/31), nicht-immunologische Kontrollgruppe (1/30)) untersucht. Es gelang der erstmalige Nachweis von PGRN-Ak in den untersuchten Erkrankungen und die Beschreibung einer vorläufigen Prävalenz. Es konnte gezeigt werden, dass ein Zusammenhang zwischen dem Auftreten von PGRN-Ak und einer aktiven Erkrankung im Bereich der klein- und mittelkalibrigen Gefäßvaskulitiden besteht. Des Weiteren lieferte diese Arbeit erste Ergeb-nisse in der Fragestellung des molekularen Mechanismus der Entstehung von PGRN-Ak. Durch die Untersuchung mittels isoelektrischer Fokussierung zeigte sich, dass PGRN ausschließlich bei PRGN-Ak positiven Patienten in einer zusätzlichen Isoform zu finden ist. Hier konnte nach-gewiesen werden, dass es sich um eine an Serin 81 hyperphosphorylierte PGRN Isoform handelt. Je nach Phosphorylierungsstatus des PGRN zeigten sich überdies unterschiedliche Spaltmuster von PGRN in Granuline.

Autoantibodies play a crucial role in the diagnostic and pathogenesis of vasculitis and connec-tive tissue disorders. Antineutrophilic cytoplasmatic antibodies (ANCA) for example are not only used diagnostically but constitute a pathogenetic role. Todays established antibodies were often discovered by chance rather than by research. A systematic search for antibodies in vas-culitis has not happened so far. We found antibodies directed against Progranulin (PGRN) by screening of sera of patients with granulomatosis with polyangiitis, eosinophilic granulomatosis with polyangiitis, panarteriitis nodosa and giant cell arteritis on proteinmacroarrays. PGRN is a physiologic antagonist to TNFα and TL1a. It inflicts its role by binding to TNFR-1, -2 and DR3. We screened sera of patients with different rheumatic diseases because of the presumed antiinflammatory role of PGRN-antibodies (PGRN-abs). By using ELISA we were able to identify PGRN-abs in sera of patients with vasculitis (Giant cell arteriitis/Polymyalgia rheumatica (14/65), Takayasu Arteri-tiis (4/13), classic Panarteriitis nodosa (4/10), granulomatosis with polyangiitis (31/ 75), eosin-ophilic granulomatosis with polyangiitis (7/23), mikroscopic polyangiitis (7/19), ANCA-assosiacted vaskulitis (3/6), Morbus Behcet (2/8)), connective tissue disorders (undifferantiated connective tissue disorder (5/17), Sjögrens syndrom/sicca syndrom (9/19), CREST (2/8), sys-temic sclerosis (10/31), systematic Lupus erythematodes (39/91), antiphospholipidsyndrom (6/15)), und myositis (dermatomyositis/polymyositis (4/33)). Additionally, two control groups were tested (autoimmune control (6/31), non-autoimmune control (1/30)). Not only were PGRN-abs firstly described in these diseases, but a first prevalance was established. Further-more, we found a significant correlation between disease activity in middle and small vessel vasculitis and PGRN-abs incidence. Also, this thesis contributed to the solution of why PGRN-abs appear. By isoelectric focusing we discovered that PGRN appears in a second isoform ex-clusively in PGRN-ab positive patients. This second isoform could be characterized as PGRN hyperphosphorylated at serine 81. Furthermore, we were able to show different cleavagepat-terns for PGRN into mature GRN based on the phosphorylationstatus of PGRN.