Chapter 9 Nederlandse Samenvatting (Dutch Summary)
10 13 14 15 16 17 18 19 20 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 Chapter 9 122
Dutch Summary Nederlandse Samenvatting Reumatoïde artritis (RA) is een auto-immuun ziekte die gekenmerkt wordt door ontstekingen in de gewrichten. Die ontstekingen kunnen leiden tot kraakbeen en bot schade (erosies). Veel patiënten met RA hebben auto-antilichamen tegen gecitrullineerde eiwitten (ACPA) en/of reuma factor (RF). Deze antilichamen zijn detecteerbaar jaren voordat klinische symptomen ontstaan. Personen positief voor auto-antilichamen met gewrichtsklachten maar zonder zwelling van de gewrichten worden seropositieve artralgie patiënten genoemd. Ongeveer 40% van de seropositieve artralgie patiënten ontwikkelt RA binnen vijf jaar. Sommige van de RA patiënten hebben erosies op het moment van diagnose of ontwikkelen erosies kort na de diagnose. Vroege interventie kan helpen om de progressie van RA ontwikkeling te verminderen. In dit proefschrift hebben we kenmerken van artralgie patiënten in kaart gebracht met het doel om patiënten te kunnen identificeren die RA (zullen) ontwikkelen en derhalve mogelijk baat hebben bij vroege behandeling om zo mogelijke schade aan gewrichten en ontwikkeling van RA te voorkomen. Biomarkers voor het voorspellen van artritis ontwikkeling Om de ontwikkeling van artritis in artralgie patiënten beter te kunnen voorspellen, is het belangrijk om biomarkers te identificeren die duidelijk verschillen tussen artralgie patiënten die wel en geen artritis ontwikkelen. Een eerdere genoomwijde genexpressie studie in gezonde controles, artralgie patiënten en RA patiënten identificeerde vijf verschillende gen sets die differentieel tot expressie kwamen tussen RA/artralgie patiënten en gezonde controles: cytokines/ chemokines, hematopoiese, B cellen, (immuun systeem met daarin) type I interferon (IFN) response genen en genen die niet gerelateerd konden worden aan bepaalde pathways. In hoofdstuk 2 wordt de type I IFN signature gevalideerd voor de predictie van RA ontwikkeling in een cohort van seropositieve artralgie patiënten (Reade, Amsterdam) en een cohort van bloed bank donoren uit de medische biobank van Noord- Zweden. In het Reade cohort ontwikkelt 60% van de artralgie patiënten met een hoog type I IFN (IFN hoog ) signature artritis, tegen 32% van de artralgie patiënten met een laag type I IFN (IFN laag ) signature. Dit resulteerde in een significante associatie van een hoog type I IFN signature met de ontwikkeling van artritis. In het Noord-Zweden cohort zijn vergelijkbare resultaten zichtbaar. Hierin laten de presymptomatische RA patiënten een significante verhoging in IFN score zien in vergelijking met een groep gezonde controles. Met cox regressie analyses hebben we aangetoond dat IFN hoog patiënten een significant hoger risico hebben op de ontwikkeling van artritis ten opzichte van IFN laag patiënten, onafhankelijk van auto-antilichaam status. De receiver operating characteristics (ROC) curve toonde bij gebruik 9 0 3 4 5 6 7 8 9 0 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 123
Chapter 9 10 13 14 15 16 17 18 19 20 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 van de type I IFN signature in combinatie met ACPA en RF status, een verbetering in de area under the curve (AUC) vergeleken met ACPA en RF status alleen. Hoofdstuk 3 beschrijft een verdere verbetering van de voorspelling van artritis ontwikkeling door een B cel signature toe te voegen aan de type I IFN signature. In dezelfde artralgie patiënten als gebruikt voor de type I IFN signature zijn de B cel gerelateerde genen gemeten. Deze studie laat zien dat IFN laag B cel hoog seropositieve artralgie patiënten beschermd lijken tegen de ontwikkeling van artritis tijdens de twee jaar die de studie duurde. Verder blijkt de B cel signature te correleren met het absolute aantal B cellen in perifeer bloed gemeten met flow cytometry. Subtypering van de B cellen liet zien dat artralgie patiënten die artritis ontwikkelen lagere aantallen memory B cellen hebben vergeleken met de artralgie patiënten die geen artritis ontwikkelen. Type I IFN signature De type I IFN signature is beschreven in veel auto-immuun ziektes zoals systematische lupus erythematosus (SLE), Multiple Sclerosis (MS), RA en myositis. In RA patiënten suggereert een IFN hoog signature dat een patiënt mogelijk niet gaat reageren op het B cel depletie middel Rituximab. In seropositieve artralgie patiënten is een IFN hoog signature een mogelijke indicatie voor de ontwikkeling van artritis. In hoofdstuk 4 wordt de longitudinale expressie van type I IFN response genen beschreven vanaf het tijdspunt dat de seropositieve artralgie patiënten geïncludeerd worden tot en met de ontwikkeling van artritis. Deze studie toonde aan dat artralgie patiënten met een IFN laag expressie over het algemeen IFN laag blijven, terwijl er bij de patiënten met een IFN hoog expressie (de IFN signature) meer schommeling voorkomt. Bij deze patiënten blijft een deel IFN hoog terwijl anderen de IFN signature kwijt raken en IFN laag worden tijdens de duur van het onderzoek. Verder onderzoek hiernaar is noodzakelijk om de relevantie van deze fluctuatie in de voorspelling van artritis ontwikkeling in artralgie patiënten te bepalen. In hoofdstuk 5 wordt beschreven welk cel type verantwoordelijk is voor de type I IFN signature in vroege artritis patiënten. Vergelijking van volbloed, perifere bloed mononucleaire cellen (PBMCs), polymorf nucleaire cellen (PMNs), CD14 + monocyten, CD19 + B cellen, CD4 + en CD8 + T cellen lieten zien dat PMNS het meest bijdragen aan de type I IFN signature in vroege artritis patiënten. Verder is de expressie van de type I IFN receptor (IFNA en IFNA) verhoogd in PMNs van vroege artritis patiënten ten opzichte van gezonde controles en ook PBMCs van vroege artritis patiënten. Gematureerde neutrofielen, onderdeel van de granulocyten populatie, brengen IFNA en IFNA en de type I IFN genen meer tot expressie dan de immature neutrofielen. Daarom kan een verhoging van de expressie van IFNA en IFNA wijzen op een meer gematureerde status van de neutrofielen. 124
Dutch Summary Perifere bloed lymfocyten subsets tijdens artritis ontwikkeling Om meer inzicht te krijgen in de leukocyten compositie in perifeer bloed van artralgie patiënten en daarbij meer inzicht te krijgen in de pathogenese van RA, zijn monocyten en lymfocyten gekwantificeerd en is er een lymfocyten subtyping uitgevoerd in seropositieve artralgie patiënten op het tijdspunt van inclusie en rond het tijdspunt van artritis ontwikkeling, zoals beschreven in hoofdstuk 6. In artralgie patiënten die artritis ontwikkelen is er een significante verlaging van de memory B cellen en CD8 + T cellen op inclusie vergeleken met de artralgie patiënten die geen artritis ontwikkelen. Deze verlaging werd voornamelijk gezien in de artralgie patiënten die later (meer dan 12 maanden na inclusie) artritis ontwikkelden. In artralgie patiënten die binnen 12 maanden artritis ontwikkelen is voornamelijk een verlaging in het totale aantal memory B cellen te zien en een mogelijke verlaging van het aantal B cellen met activatie marker (CD80) en migratie marker (CXC) ten opzichte van artralgie patiënten die geen artritis ontwikkelden. In de artralgie patiënten die wel artritis ontwikkelden is een verhoging van het aantal CD80 + B cellen van 12 tot 24 maanden voor artritis ontwikkeling tot aan artritis ontwikkeling toe te zien. De verlaging van CD8 + T cellen en memory B cellen in artralgie patiënten die artritis ontwikkelen zou erop kunnen wijzen dat in een heel vroeg stadium, mogelijk zelfs jaren voor de ontwikkeling van RA, de cytotoxische T cellen en memory B cellen migreren naar de lymfknopen of gewrichten. Voorspel model Om de beste selectie van biomarkers te kunnen bepalen voor de voorspelling van artritis ontwikkeling in artralgie patiënten is een combinatie van klinische, serologische en gen expressie biomarkers getest. Deze voorspelling van artritis ontwikkeling in artralgie patiënten zou kunnen helpen om RA eerder te diagnosticeren en mogelijk te behandelen. In hoofdstuk 7 is een set van klinische serologische en gen expressie markers geëvalueerd om de beste (bio) markers voor de voorspelling van artritis ontwikkeling in seropositieve artralgie patiënten te kunnen selecteren. Hiervoor zijn de type I IFN en B cel signatures uit hoofdstuk 2 en 3 vergeleken naast de aanwezigheid van anti carbamylated (anti-carp) antilichamen, ACPA, RF, shared epitope (SE) (genetisch risico gebied met HLA-DRB1 genen) en klinische parameters. Deze klinische parameters komen overeen met de 9 parameters beschreven in het seroclinico voorspel model en bestaat onder meer uit ochtend stijfheid, visual analogue scale (VAS) score en alcohol gebruik. De toevoeging van de type I IFN signature, B cel signature en de aanwezigheid van anti-carp antilichamen gaf geen verbetering van het bestaande seroclinico voorspel model van de voorspelling van artritis ontwikkeling in artralgie patiënten. Verdere validatie van dit sero-clinico voorspel model in andere cohorten is noodzakelijk om de toepasbaarheid op verschillende cohorten te meten. 9 0 3 4 5 6 7 8 9 0 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 125
Chapter 9 10 13 14 15 16 17 18 19 20 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 Conclusie en de toekomst In dit proefschrift beschrijven we de type I IFN signature, die waarschijnlijk van granulocyten afkomstig is, en een B cel signature, die een verlaging in memory B cellen reflecteert, als biomarkers voor de voorspelling van artritis ontwikkeling binnen twee jaar na inclusie van de artralgie patiënten. Helaas zijn deze biomarkers niet zo sterk als de klinische kenmerken in het sero-clinico voorspel model, maar ze kunnen mogelijk helpen om de pathologie van RA ontwikkeling te ontrafelen. Verdere studies zijn noodzakelijk om klinische kenmerken naast meer biomarkers te testen om het voorspellen van artritis ontwikkeling in artralgie patiënten te verbeteren, zodat het mogelijk wordt om het ontstaan van RA geheel te voorkomen of in ieder geval uit te stellen met medicatie. 126