Νέες στρατηγικές επαγωγής ανοσολογικής ανοχής έναντι αυτοαντιγόνων μυελίνης για τη θεραπεία της σκλήρυνσης κατά πλάκας
Authors: Δαγκωνάκη Αναστασία 
Published: March 2023

Οι αυτοάνοσες νόσοι του κεντρικού νευρικού συστήματος (ΚΝΣ), όπως η Σκλήρυνση κατά Πλάκας (ΣκΠ), αποτελούν την κύρια αιτία μη τραυματικής δυσλειτουργίας σε νεαρούς ενήλικες. Η προσαρμοστική ανοσία, σε συνεργασία με τη φυσική, παρακάμπτουν τόσο τους μηχανισμούς που προφέρουν προστασία στο νευρικό ιστό από ξένες απειλές, όσο και τους μηχανισμούς περιφερικής ανοχής έναντι του εαυτού, εκκινώντας μία ανοσολογική απόκριση κατά της μυελίνης, η οποία προστατεύει και μονώνει τους νευρώνες. Αποτέλεσμα είναι η φλεγμονή, η απομυελίνωση, η ενεργοποίηση των κυττάρων της γλοίας και η προβληματική μετάδοση των δυναμικών ενέργειας που οδηγεί σε νευρολογικά ελλείματα. Κύριοι μεσολαβητές των νόσων αυτών είναι τα Τ και Β κύτταρα, καθώς και τα μονοκύτταρα/μακροφάγα, τα οποία εντοπίζονται στις απομυελινωτικές εστίες σε αφθονία. Οι εγκεκριμένες θεραπείες για τις νόσους αυτές είναι ως ένα βαθμό αποτελεσματικές, αλλά προκαλούν την μερική ή γενικευμένη ανοσοκαταστολή του οργανισμού, η οποία προκαλεί συχνά δυσάρεστες παρενέργειες. Υπάρχει λοιπόν ανάγκη για πιο στοχευμένες θεραπείες, οι οποίες θα επικεντρώνονται στην καταστολή μόνο των κυττάρων που είναι υπεύθυνα για την καταστροφή της μυελίνης, αφήνοντας ανεπηρέαστες τις υπόλοιπες ανοσολογικές αποκρίσεις. Στόχος των σύγχρονων ερευνών είναι η ανάπτυξη αντιγονοειδικών θεραπειών για τις αυτοάνοσες απομυελινωτικές νόσους.Στην κατεύθυνση αυτή, πολύτιμο εργαλείο αποτελεί το πιο ευρέως χρησιμοποιούμενο μοντέλο αυτοάνοσης απομυελίνωσης, η πειραματική αυτοάνοση εγκεφαλομυελίτιδα (ΠΑΕ). Το μοντέλο αυτό μοιράζεται κοινούς ανοσολογικούς και παθοφυσιολογικούς μηχανισμούς με την ΣκΠ, αλλά και με άλλες ασθένειες όπως η διαταραχές του φάσματος της οπτικής νευρομυελίτιδας (neuromyelitis optica spectrum disorders, NMOSD) και η νόσος που σχετίζεται με την παραγωγή αντισωμάτων έναντι της μυελινικής γλυκοπρωτεΐνης των ολιγοδενδροκυττάρων (myelin oligodendrocyte glycoprotein associated disease, MOGAD), και μεσολαβείται από τα μυελινοειδικά Th1 και Th17 CD4+ κύτταρα. Μαζί με τα αντιγονοειδικά Τ κύτταρα, τα μυελοειδή κύτταρα είναι και αυτά κύριοι μεσολαβητές της ΠΑΕ. Η συμβολή των μονοκυττάρων του αίματος και των μακροφάγων που βρίσκονται μόνιμα στον ιστό στην παθολογία της νόσου, αλλά και στην επούλωση, αποτελεί αντικείμενο των σύγχρονων ερευνών. Σε προηγούμενες μελέτες του εργαστηρίου μας στην ΠΑΕ δείχθηκε πως τα συζευγμένα με οξειδωμένη μαννάνη (OM) αυτοαντιγόνα μυελίνης επάγουν αντιγονοειδική Τ κυτταρική ανοχή και προστατεύουν τους ποντικούς από τα κλινικά και ιστοπαθολογικά σημεία της νόσου. Οι μελέτες αυτές έδειξαν πως η ανοχή σχετίζεται με τον μειωνένο αντιγονοειδικό Τ κυτταρικό πολλαπλασιασμό, χωρίς να επηρεάζεται η ωρίμανση των Th1 και Th17 κυττάρων ή να εμπλέκονται άλλοι γνωστοί μηχανισμοί Τ κυτταρικής ανοχής, όπως η κλωνική εξάλειψη, η μετατροπή από Th1 σε Th2, ή η επαγωγή των Tregs στα περιφερικά λεμφικά όργανα. Επιπλέον in vitro και in vivo μελέτες έδειξαν πως τα Τ κύτταρα είχαν μειωμένη παραγωγή της κυτταροκίνης IL-2 και του υποδοχέα της CD25, τα οποία μαζί με τον μειωμένο Τ κυτταρικό πολλαπλασιασμό αποτελούν χαρακτηριστικά Τ κυτταρικής ανέργειας. Ωστόσο ο ακριβής μηχανισμός ανέργειας δεν έχει αποσαφηνιστεί.Στην παρούσα διατριβή μελετήσαμε περαιτέρω τις θεραπευτικές δράσεις του συζευγμένου με ΟΜ πεπτιδίου 35-55 της MOG (OM-MOG) στην ΠΑΕ, και επιχειρήσαμε να κατανοήσουμε σε βάθος το μηχανισμό δράσης του. Τα CD4+ κύτταρα από το σπλήνα εμβολιασμένων με OM-MOG ποντικών, εμφανίζουν ανεργικό φαινότυπο με υψηλή έκφραση CD44 και του υποδοχέα φυλλικού οξέος FR4, ενώ εκδηλώνουν φυσιολογικά τις πολυκλωνικές αποκρίσεις πολλαπλασιασμού των Τ κυττάρων, δείχνοντας πως η ανοχή είναι αντιγονοειδική. Επιπλέον μελέτες στους ανθρωποποιημένους HLA-DR2b διαγονιδιακούς ποντικούς (DR2b.Ab°), που στερούνται ποντικίσιων μορίων MHC τάξης ΙΙ (MHCII) και είναι επιρρεπείς στην ΠΑΕ που επάγεται από MOG35-55, ανέδειξαν την προστατευτική και θεραπευτική δράση του OM-MOG στην κλινική και ιστοπαθολογική εικόνα των ποντικών αυτών, δείχνοντας περαιτέρω ότι η ανοχή είναι ανεξάρτητη των MHCII μορίων. Η ιστοπαθολογική μελέτη στους DR2b.Ab° ποντικούς, έδειξε πως το OM-MOG μείωσε τη φλεγμονή και την απομυελίνωση του νωτιαίου μυελού, καθώς και την νευρωνική βλάβη. Περαιτέρω θεραπευτικές μελέτες σε C57BL/6 (Β6) ποντικούς έδειξαν τη διατήρηση της ακεραιότητας των αξόνων στις εστίες του νωτιαίου, αλλά και αύξηση της έκφρασης γονιδίων που σχετίζονται με την επιδιόρθωση της μυελίνης (Mbp, που κωδικοποιεί την myelin basic protein/MBP) και των νευρώνων (Snap25 που κωδικοποιεί την synaptosomal-associated protein 25kDa/SNAP25). Η ανοσολογική ανοχή του OM-MOG περιλαμβάνει την άμεση αύξηση της παραγωγής PD-L1 και IL-10 και την αυξημένη έκφραση δεικτών που σχετίζονται με την εναλλακτική ενεργοποίηση, από τα μυελοειδή κύτταρα, (Ym1 που κωδικοποιεί την chitinase 3 like 3/CHI3L3), στα δευτερογενή λεμφικά όργανα, χαρακτηριστικά που σχετίζονται με την επαγωγή της τύπου 2 μυελοειδούς απόκρισης.Για να διερευνήσουμε την κυτταρική βάση της ανοχής, μελετήσαμε την εμπλοκή των δύο ανώριμων πληθυσμών μυελοειδών κυττάρων με φαινότυπο CD11b+Ly6G (Ly6G) και CD11b+Ly6Chi (Ly6Chi) στην ΠΑΕ, οι οποίοι μαζί με τα Τ κύτταρα είναι απαραίτητοι για την επαγωγή της ΠΑΕ, αλλά μπορούν επίσης να μεσολαβούν την ανοσολογική ανοχή ως μυελοειδή κατασταλτικά κύτταρα (MDSC). Τα ανώριμα Ly6Chi κύτταρα που εκφράζουν τον υποδοχέα CCR2, είναι γνωστό πως είναι απαραίτητα για την ανάπτυξη της ΠΑΕ. Μεταναστεύουν από την περιφέρεια στο ΚΝΣ, όπου ωριμάζουν και εκδηλώνουν τις παθογενετικές τους δράσεις. Η θεραπευτική χορήγηση του OM-MOG επάγει την ανοχή με την περιφερική ωρίμανση των Ly6ChiCCR2+ σε Ly6ChiMHCII+PD-L1+ κύτταρα, πριν τη μετανάστευση τους στο ΚΝΣ, η οποία επαρκεί για να αναστείλει την φλεγμονή και την απομυελίνωση του νωτιαίου μυελού στην ΠΑΕ. Το διαλυτό OM-MOG, που χορηγείται ενδοδερμικά, διοχετεύεται στον πλησιέστερο λεμφαδένα του δέρματος, όπου προσλαμβάνεται από τα υποκαψικά CD169+ μακροφάγα, και ενεργοποιεί τα Ly6ChiCCR2+ μονοκύτταρα να παράγουν MHCII και PD-L1. Έτσι εμποδίσει την συσσώρευση ανοσοκυττάρων στον νωτιαίο μυελό και καταπολεμά τις ήδη υπάρχουσες βλάβες. Για να μελετήσουμε τη μοριακή βάση του μηχανισμού ανοχής, δείξαμε πως το PD-L1 είναι απαραίτητος μεσολαβητής της ανοσολογικής ανοχής με τη χρήση εξουδετερωτικού αντισώματος έναντι του PD-L1 in vivo. Επιπλέον πειράματα με διαγονιδιακούς ποντικούς με ειδική διαγραφή του PD-L1 στα δενδριτικά κύτταρα, απέκλεισαν τα δενδριτικά κύτταρα ως απαραίτητη πηγή PD-L1 για την ανοσολογική ανοχή. Τα αποτελέσματα αυτά δείχνουν πως η ωρίμανση των κυκλοφορούντων Ly6ChiCCR2+ μονοκυττάρων από τα ΟΜ-πεπτίδια μυελίνης αποτελεί έναν νέο μηχανισμό περιφερικής αντιγονοειδικής ανοσολογικής ανοχής, που αναστέλλει την ΠΑΕ, και επομένως αποτελεί υποσχόμενη στρατηγική για τον σχεδιασμό θεραπειών κατά των αυτοάνοσων ασθενειών, με γνωστά αυτοαντιγόνα.