Новые иммунологические методы диагностики аутоиммунного полиэндокринного синдрома 1-го типа

Новые иммунологические методы диагностики аутоиммунного полиэндокринного синдрома 1-го типа

Л.С. СОЗАЕВА

ФГБУ «Эндокринологический научный центр», Москва, Россия

Аутоиммунный полигландулярный синдром 1-го типа (АПС 1-го типа) — редкое генетическое заболевание, причиной которого являются мутации в гене AIRE. Наряду с генетическими исследованиями для диагностики заболевания возможно исследование уровня антител к интерферонам 1-го типа, в частности к интерферонам-ы и -а2. Приведен обзор литературы, касающейся интерферонов 1-го типа, антител к ним и патофизиологии процессов, индуцируемых антителами к интерферонам.

Ключевые слова: аутоиммунный полигланулярный синдром 1-го типа, тимома, алопеция, интерфероны-ш, интерфероны-a, радиоиммунный анализ, метод HEK-blue cells.

The new immunological methods for diagnostics of type 1 autoimmune polyendocrine syndrome

L.S. SOZAEVA

Endocrinology Research Centre, Moscow, Russia

Type 1 autoimmune polyglandular syndrome (type 1APS) is a rare genetic disease resulting from mutations in the AIRE gene. Diagnostics of this pathology is based not only on the results of genetic studies but also on the measurement of the level of antibodies against type 1 interferons, such as interferon-ы and interferon-a2. The present review of the literature is focused on type 1 interferons, anti-interferon antibodies, and pathophysiological characteristics of the processes induced by these antibodies.

Keywords: autoimmune polyglandular syndrome, thymoma, alopecia, interferon-ш, interferon-a2, radioimmunoassay, HEK-Blue cell technique.

doi: 10.14341/probl201561343-46

Аутоиммунный полигландулярный синдром 1-го типа (АПС 1-го типа) — редкое наследственное моногенное заболевание с аутосомно-рецессивным типом наследования, сопровождающееся аутоиммунным поражением органов эндокринной и других систем [1, 2]. Синдром обусловлен мутациями в гене AIRE (AutoImmuneREgulator), который кодирует одноименный белок [2—4]. Патогенез заболевания до конца не изучен, однако предполагается, что белок «аутоиммунный регулятор» играет важную роль в негативной селекции Т-лимфоцитов. Отсутствие этого белка приводит к снижению экспрессии ауто-антигенов в тимусе и нарушению негативной селекции Т-лимфоцитов, что способствует развитию аутоиммунных поражений.

АПС 1-го типа характеризуется сочетанием трех основных клинических компонентов: хронического кожно-слизистого кандидоза, гипопаратиреоза и первичной хронической надпочечниковой недостаточности. Эти компоненты считаются «классическими» клиническими критериями диагноза АПС 1-го типа, но проявления могут быть значительно многообразнее, включая аутоиммунные поражения ряда других органов и тканей. Типичными «малыми» компонентами АПС 1-го типа являются алопе-

ция, витилиго, гипоплазия зубов, синдром мальаб-сорбции, инсулинозависимый сахарный диабет, аутоиммунный тиреоидит, преждевременное истощение яичников, аутоиммунный гепатит, аутоиммунный кератит и блефарит и др. Иногда «малые» компоненты являются первыми признаками заболевания, а «основные» манифестируют позже [5].

Диагноз может быть установлен клинически при наличии у пациента как минимум двух из трех «основных» компонентов заболевания («классическая диада или триада»), а также при наличии одного из них в случае присутствия заболевания у родственника первого порядка. Для генетической диагностики необходимо выявление мутации в гене AIRE.

С момента появления первого компонента заболевания до формирования «классической диады» или «триады» АПС 1-го типа может пройти много лет. Нередко наблюдается «неклассическое», или «стертое», течение заболевания, в связи с чем генетический анализ в последние годы стал основным методом ранней и доклинической диагностики АПС 1-го типа [1, 6].

Для гена AIRE характерно наличие частых мутаций, и для каждой популяции — своя частая мута-

© Л.С. Созаева, 2015 ПРОБЛЕМЫ ЭНДОКРИНОЛОГИИ, 3, 2015

e-mail: leila.sozaeva@gmail.com

ция. В российской популяции пациентов с АПС 1-го типа самой частой является мутация R257X, которая выявляется в 70% аллелей [6]. Та же мутация превалирует в финской популяции, где и была впервые обнаружена («финская мутация»). Наличие частых мутаций облегчает и удешевляет генетическую диагностику заболевания, так как позволяет исследованием только одного соответствующего экзона установить диагноз у значительного числа пациентов. Однако отсутствие частой мутации не исключает диагноза. В таких случаях необходимо полное секвенирование гена AIRE, состоящего из 14 экзо-нов, которое также не всегда дает точный ответ, поскольку у 5—10% пациентов мутации выявить путем прямого секвенирования не удается.

В 2006 г. было показано, что антитела (АТ) к группе интерферонов (ИФН) 1-го типа определяются только у пациентов с тимомой и АПС 1-го типа и не определяются у пациентов с другими аутоиммунными заболеваниями [7].

ИФН впервые были открыты в 1957 г. как агенты, защищающие клетки от вирусной инфекции. Выделяют две группы ИФН, а также группы ИФН-подобных цитокинов. К группе ИФН 1-го типа относятся: ИФН-а, ИФН-ß, ИФН-е, ИФН-к, ИФН-ю, ИФН-б, ИФН-т, а к ИФН 2-го типа только ИФН-у. Группа ИФН-подобных цитокинов включает лимитин, ИЛ-28А, ИЛ-28В, ИЛ-29 [3]. В последнее время выделяют группу ИФН 3-го типа, к которой относят ИФН-Х1, ИФН-Х2 и ИФН-Х3 [8]. Все ИФН оказывают антивирусное, антипролифе-ративное действие, стимулируют цитотоксичную активность клеток иммунной системы (Т-лимфоци-тов, NK-клеток, моноцитов, макрофагов и дендритных клеток) в ответ на повышение экспрессии опу-холь-ассоциированных поверхностных антигенов, стимулируют экспрессию антигенов главного комплекса гистосовместимости класса I, индуцируют и активируют проапоптотические гены и протеины, ингибируют антиапоптотические гены и ангиогенез

[9].

АТ к различным цитокинам (ИФН-а, ИФН-ю и ряду интерлейкинов) впервые были описаны у пациентов с тимомами и миастенией [10]. Для этого применялся метод нейтрализации противовирусных ИФН (AVINA — Antiviral Interferon Neutralization Assay). В основе метода лежит заражение клеток глиобластомы человека вирусом миоэнцефалита в присутствии сыворотки пациента и специфического ИФН; при наличии в сыворотке пациента антител к данному ИФН происходит гибель клеток, что можно зафиксировать с помощью специального красителя и абсорбционного анализа.

В исследование были включены 60 пациентов из Финляндии и 16 пациентов из Норвегии с генетически подтвержденным диагнозом АПС 1-го типа, 9 пациентов с АПС 2-го типа и 16 пациентов с изоли-

рованными надпочечниковой недостаточностью, гипопаратиреозом и хроническим кожно-слизи-стым кандидозом. У пациентов с АПС 1-го типа были выявлены высокие титры АТ к большинству подтипов ИФН-а, особенно к ИФН-а2 и ИФН-ю (у 100% пациентов). Ни у одного из пациентов с АПС 2-го типа или изолированными аутоиммунными заболеваниями эти АТ обнаружены не были. В более низких титрах и в меньшем проценте случаев АПС 1-го типа были обнаружены АТ к ИФН-р (22%). АТ к ИФН 3-го типа выявлялись в очень низких титрах, а к ИФН 2-го типа выявлялись крайне редко. Эти АТ не относились к группе нейтрализующих АТ [7]. У пациентов с тимомами также обнаруживались АТ к ИФН-а и ИФН-ю, но в меньших титрах и в меньшем проценте случаев (60%) [10].

Таким образом, АТ к ИНФ-ю оказались высокоспецифичными для синдрома АПС 1-го типа независимо от спектра манифестировавших компонентов. Интересно что, несмотря на высокие титры АТ к ИФН-ю и ИФН-а2, у пациентов не отмечалось повышенной предрасположенности к вирусным инфекциям. Предполагают, что в организме присутствуют ИФН многих различных типов и подтипов, отвечающих за противовирусную защиту, а нейтрализующие АТ обнаруживаются только к определенным подтипам ИФН. Остальные их типы остаются незатронутыми данным процессом и сохраняют свои функции [11]. Невысокая частота вирусных инфекций у этой группы пациентов может быть связана с тем, что ИФН вырабатываются локально, оставаясь недоступными для воздействия аутоантител [11].

В работе К. Кт8апё и соавт. [11] показано влияние этих АТ на экспрессию ИФН-стимулирующих генов (ИСГ) в моноцитах и дендритных клетках. У пациентов с АПС 1-го типа и высокими титрами АТ к ИФН-ю и ИФН-а2 экспрессия ИСГ была гораздо ниже, чем у лиц контрольной группы. В то же время у пациентов, имеющих АТ только к ИФН-ю, напротив, отмечалось усиление экспрессии данных генов. После культивирования моноцитов и дендритных клеток пациентов с АПС 1-го типа в фе-тальной телячьей сыворотке, не содержащей АТ, экспрессия ИСГ восстанавливалась. Было показано также, что в ответ на стимуляцию вирусами плазматические и дендритные клетки пациентов с АПС 1-го типа вырабатывают нормальные количества ИФН 1-го типа при нормальной экспрессии генов этих ИФН. Из 2 пациентов без АТ к ИФН-а2 у одного имел место аутоиммунный тиреоидит, а у второго выявлялись высокие титры АТ к тиреоперок-сидазе. Эти данные представляют особый интерес, поскольку побочным эффектом терапии препаратами ИФН-а является аутоиммунное поражение щитовидной железы [11].

Эффективность метода определения АТ к ИФН-ю для диагностики АПС 1-го типа была под-

тверждена в 2008 г. на группе из 174 пациентов с АПС 1-го типа из разных стран (Италия, Великобритания, Финляндия и Норвегия), у которых нейтрализующие антитела к ИФН-ю выявлялись в 100% случаев. Исключение составила одна пациентка с классическими проявлениями АПС 1-го типа, в первом образце сыворотки которой АТ к ИФН-ю и ИФН-а2 не обнаруживались, но в образцах, полученных позднее, присутствовали АТ обоих видов [7, 12]. АТ к ИФН-а2 выявлялись у 94% пациентов, т.е. их специфичность достаточно высока, но уступает таковой АТ к ИНФ-ю. Не было выявлено никакой взаимосвязи между титром АТ, различными мутациями в гене AIRE, продолжительностью и количеством компонентов заболевания.

Предложено использовать АТ к ИНФ-ю и к ИНФ-а2 в качестве диагностического критерия заболевания [10]. В настоящий момент такой подход является основным методом диагностики заболевания в Норвегии, Швеции, Эстонии и ряде других европейский стран [12].

В 2009 г. было проведено исследование АТ к ИФН-ю у пациентов с АПС 1-го типа не методом AVINA, а другим — радиоиммунным (РИА) [13]. Метод отличается высокой точностью, позволяет определять АТ не только к ИФН, но и к цитокинам и органам-мишеням. В исследование были включены 32 пациента из Норвегии, 7 из Швеции, 6 из Финляндии и 3 из Северной Америки. У всех 48 пациентов с АПС 1-го типа был выявлен высокий титр АТ к ИФН-ю, тогда как у здоровых лиц и больных с изолированной надпочечниковой недостаточностью, сахарным диабетом 1-го типа, синдромом Дауна, а также у родственников пациентов с АПС 1-го типа эти АТ отсутствовали.

После того как было показано диагностическое значение АТ к ИНФ-ю у пациентов с АПС 1-го типа, возник вопрос о сроках появления этих АТ при

АПС 1-го типа. В исследование A. Wolff и соавт. [14] были включены 13 пациентов в возрасте до 5 лет, у 3 из которых имелись мутации в гене AIRE, но отсутствовали какие-либо клинические проявления. В работе принимала участие наша исследовательская группа и российские пациенты. У некоторых пациентов АТ к ИФН-ю обнаруживались уже на 6—7-м месяце жизни даже при отсутствии клиники заболевания. Таким образом, такой подход можно использовать для доклинической диагностики АПС 1-го типа, и его эффективность не уступает генетическим методам диагностики этого синдрома.

Относительно недавно разработан новый простой и сравнительно недорогой метод определения АТ к ИФН — «HEKblue cells assay» (с использованием культуры клеток человеческой эмбриональной почки, трансфецированных специфическими плаз-мидами), который обладает специфичностью и чувствительностью сопоставимыми с таковыми РИА [15].

В настоящее время экспресс-метод «HEKblue cells assay», как и другие методы определения АТ к ИФН-ю, занял свое место в лабораторной практике.

Присутствие АТ к ИФН-ю является диагностическим критерием АПС 1-го типа. Секвенирование гена AIRE по-прежнему остается важным этапом диагностики этого синдрома, поскольку позволяет проводить генетическое консультирование и осуществлять планирование семьи.

В заключение следует подчеркнуть, что метод определения АТ к ИНФ-ю «HEKblue cells assay» является относительно простым, быстрым и экономически эффективным и в то же время высокоспецифичным и высокочувствительным. Он может применяться для диагностики классических и нетипичных форм АПС 1-го типа, для обследования семьи пациента, а также для скрининга на этот синдром среди пациентов с изолированными аутоиммунными заболеваниями.

ЛИТЕРАТУРА

1. Jaaskelainen J, Perheentupa J. Autoimmune polyendocrinopa-thy-candidosis-ectodermal dystrophy (apeced)--a diagnostic and therapeutic challenge. Pediatr Endocrinol Rev. 2009;7(2):95-108.

2. Ahonen P. Autoimmune polyendocrinopathy — candidosis — ectodermal dystrophy (apeced): autosomal recessive inheritance. Clin Genet. 2008;27(6):535-542.

doi: 10.1111/j.1399-0004.1985.tb02037.x.

3. Anderson MS. Projection of an immunological self shadow within the thymus by the aire protein. Science. 2002;298(5597):1395-1401.

doi: 10.1126/science.1075958.

4. Kyewski B, Klein L. A central role for central tolerance. Annu Rev Immunol. 2006;24(1):571-606.

doi: 10.1146/annurev.immunol.23.021704.115601.

5. Орлова ЕМ. Генетические основы и клинические варианты аутоиммунного полигландулярного синдрома 1-го типа: Дис. ...

канд. мед. наук. М.; 2005. [Orlova EM. Geneticheskie osnovy i klinicheskie varianty autoimmunnogo poliglandulyarnogo sindroma 1 tipa [PhD dissertation]. Moscow; 2005. (In Russ.)].

6. Orlova EM, Bukina AM, Kuznetsova ES, et al. Autoimmune polyglandular syndrome type I in russian patients: clinical variants and autoimmune regulator mutations. Horm Res Paediatr. 2010;73(6):449-457.

doi: 10.1159/000313585.

7. Meager A, Visvalingam K, Peterson P, et al. Anti-interferon autoantibodies in autoimmune polyendocrinopathy syndrome type I. PlosMed. 2006;3(7):e289. doi: 10.1371/journal.pmed.0030289.

8. Vilcek J. Novel interferons. Nat Immunol. 2003;4(1):8-9. doi: 10.1038/ni0103-8.

9. Pestka S, Krause CD, Walter MR. Interferons, interferon-like cytokines, and their receptors. Immunol Rev. 2004;202(1):8-32.

doi: 10.1111/j.0105-2896.2004.00204.x.

10. Meager A, Wadhwa M, Dilger P, et al. Anti-cytokine autoantibodies in autoimmunity: preponderance of neutralizing autoantibodies against interferon-alpha, interferon-omega and interleukin-12 in patients with thymoma and/or myasthenia gravis. Clin Exp Immunol. 2003;132(1):128-136.

doi: 10.1046/j.1365-2249.2003.02113.x.

11. Kisand K, Link M, Wolff ASB, et al. Interferon autoantibodies associated with aire deficiency decrease the expression ofifn-stim-ulated genes. Blood. 2008;112(7):2657-2666.

doi: 10.1182/blood-2008-03-144634.

12. Meloni A, Furcas M, Cetani F, et al. Autoantibodies against type i interferons as an additional diagnostic criterion for autoimmune polyendocrine syndrome type I. J Clin Endocrinol Metab. 2008;93(11):4389-4397.

doi: 10.1210/jc.2008-0935.

13. Oftedal BE, Boe Wolff AS, Bratland E, et al. Radioimmunoassay for autoantibodies against interferon omega; its use in the diagno-

sis of autoimmune polyendocrine syndrome type I. Clin Immunol.

2008;129(1):163-169.

doi: 10.1016/j.clim.2008.07.002.

14. Wolff ASB, Sarkadi AK, Marôdi L, et al. Anti-cytokine autoantibodies preceding onset of autoimmune polyendocrine syndrome type I features in early childhood. J Clin Immunol. 2013;33(8):1341-1348.

doi: 10.1007/s10875-013-9938-6.

15. Breivik L, Oftedal BEV, Boe Wolff AS, et al. A novel cell-based assay for measuring neutralizing autoantibodies against type I interferons in patients with autoimmune polyendocrine syndrome type I. Clin Immunol. 2014;153(1):220-227.

doi: 10.1016/j.clim.2014.04.013.