A CD44 ellenes monoklonális antitest kezelés hatásmechanizmusa kísérletes artritiszben. Doktori tézisek. Dr. Hutás Gábor

Hasonló dokumentumok
A CD44 ellenes monoklonális antitest kezelés hatásmechanizmusa kísérletes artritiszben. Doktori értekezés. Dr. Hutás Gábor

Immunológia alapjai. 10. előadás. Komplement rendszer

Doktori. Semmelweis Egyetem

Immunológia alapjai. 16. előadás. Komplement rendszer

Immunológia alapjai. Az immunválasz szupressziója Előadás. A szupresszióban részt vevő sejtes és molekuláris elemek

Jelátviteli folyamatok vizsgálata neutrofil granulocitákban és az autoimmun ízületi gyulladás kialakulásában

Doktori értekezés tézisei

Transzgénikus technológiák az orvostudományban A kövér egerektől a reumás betegségek gyógyításáig

Kutatási beszámoló ( )

1. Bevezetés. Integrinek, Fc-receptorok és G-fehérje-kapcsolt receptorok jelátvitelének mechanizmusa neutrofil granulocitákban

Immunológia alapjai előadás. Sej-sejt kommunikációk az immunválaszban.

Immunológia I. 4. előadás. Kacskovics Imre

B-sejtek szerepe az RA patológiás folyamataiban

Doktori értekezés tézisei. A komplementrendszer szerepe EAE-ben (Experimental Autoimmune Encephalomyelitis), a sclerosis multiplex egérmodelljében

A Proteoglycan-Indukálta Arthritis és a Proteoglycan- Indukálta Spondylitis Genetikai Hátterének Vizsgálata

Az immunológia alapjai

Immunológia alapjai 7-8. előadás Adhéziós molekulák és ko-receptorok.

A Mac-1 (CD11b/CD18) integrin szerepe a monocitatrombocita. Dr. Patkó Zsófia Panna. Semmelweis Egyetem Klinikai Orvostudományok Doktori Iskola

Immunológiai módszerek a klinikai kutatásban

OTKA ZÁRÓJELENTÉS

Immunológia I. 2. előadás. Kacskovics Imre

A Proteoglycanok Szerepe a Spondylitis Ankylopoeticaban TEMATIKUS OTKA PÁLYÁZAT Szakmai zárójelentés

Immunológiai módszerek a klinikai kutatásban

BETEGTÁJÉKOZTATÓ RHEUMATOID ARTHRITISBEN SZENVEDŐ BETEGEK SZÁMÁRA I. RHEUMATOID ARTHRITIS. origamigroup.

Monoklonális antitestek előállítása, jellemzői

A fiziológiás terhesség hátterében álló immunológiai történések

INTRACELLULÁRIS PATOGÉNEK

Immunológia II GY. 1. Bevezetés febr. 16. Bajtay Zsuzsa

Immunológiai módszerek a klinikai kutatásban

A sejtek közötti közvetett (indirekt) kapcsolatok

Spondylitis ankylopoeticahoz társuló osteoporosis

Túlérzékenységi reakciók Gell és Coombs felosztása szerint.

A sejtek közötti közvetett (indirekt) kapcsolatok

Az ellenanyagok szerkezete és funkciója. Erdei Anna Immunológiai Tanszék ELTE

Allergia immunológiája 2012.

19.Budapest Nephrologiai Iskola/19th Budapest Nephrology School angol 44 6 napos rosivall@net.sote.hu

Immunológia alapjai előadás. A humorális immunválasz formái és lefolyása: extrafollikuláris reakció és

Az immunrendszer működésében résztvevő sejtek Erdei Anna Immunológiai Tanszék ELTE

FEHÉRJE VAKCINÁK BIOTECHNOLÓGIAI ELŐÁLLÍTÁSA III.

Immunológia alapjai előadás. Az immunológiai felismerés molekuláris összetevői.

A harkányi gyógyvízzel végzett vizsgálataink eredményei psoriasisban között. Dr. Hortobágyi Judit

Az orvosi biotechnológiai mesterképzés megfeleltetése az Európai Unió új társadalmi kihívásainak a Pécsi Tudományegyetemen és a Debreceni Egyetemen

HLA-B27 pozitivitás vizsgálati lehetőségei

Új lehetőségek az immunadszorpciós kezelésben. III. Terápiás Aferezis Konferencia, Debrecen Bielik Norbert

Immunológia alapjai előadás. Az immunológiai felismerés molekuláris összetevői

A T sejt receptor (TCR) heterodimer

Procalcitonin a kritikus állapot prediktora. Fazakas János, PhD, egyetemi docens Semmelweis Egyetem, Transzplantációs és Sebészeti Klinika

Immunológiai módszerek a klinikai kutatásban

Immunológia Világnapja

Immunológia 4. A BCR diverzitás kialakulása

Az omnipotens kutatónak, Dr. Apáti Ágotának ajánlva, egy hálás ex-őssejtje

Immunológia alapjai előadás Az immunológiai felismerés molekuláris összetevői. Az antigén fogalma. Antitestek, T- és B-sejt receptorok:

Búza tartalékfehérjék mozgásának követése a transzgénikus rizs endospermium sejtjeiben

Részletes szakmai beszámoló Az erbb proteinek asszociációjának kvantitatív jellemzése című OTKA pályázatról (F049025)

II./3.3.2 fejezet:. A daganatok célzott kezelése

Tüdő adenocarcinomásbetegek agyi áttéteiben jelenlévő immunsejtek, valamint a PD-L1 és PD-1 fehérjék túlélésre gyakorolt hatása

Immunpatológia kurzus, - tavaszi szemeszter

Immunológia. Hogyan működik az immunrendszer? password: immun

Preeclampsia-asszociált extracelluláris vezikulák

Sütő Gábor PTE KK Reumatológiai és Immunológiai klinika

Katasztrófális antifoszfolipid szindróma

Vércsoportszerológiai alapfogalmak. Dr. Csépány Norbert Transzfúziós tanfolyam Debrecen

A Caskin1 állványfehérje vizsgálata

Retinoid X Receptor, egy A-vitamin szenzor a tüdőmetasztázis kontrolljában. Kiss Máté!

Az allergia molekuláris etiopatogenezise

Hogyan véd és mikor árt immunrendszerünk?

Mit tud a genetika. Génterápiás lehetőségek MPS-ben. Dr. Varga Norbert

Az emberi vér vizsgálata. Vércsoportmeghatározás, kvalitatív és kvantitatív vérképelemzés és vércukormérés A mérési adatok elemzése és értékelése

Új terápiás lehetőségek helyzete. Dr. Varga Norbert Heim Pál Gyermekkórház Toxikológia és Anyagcsere Osztály

Tumor immunológia

ÉLETMINŐSÉG ÉS KÖLTSÉGEK A KÖZÉP- ÉS SÚLYOS FOKÚ PSORIASISOS BETEGEK KÖRÉBEN

Immunkomplexek kialakulása, immunkomplexek által okozott patológiás folyamatok

(1) A T sejtek aktiválása (2) Az ön reaktív T sejtek toleranciája. α lánc. β lánc. V α. V β. C β. C α.

ZÁRÓJELENTÉS OTKA AZ ÉP ÉS KÓROS PORCSZÖVET VÁLTOZÁSA IN VITRO KÍSÉRLETEKBEN

3. Az ellenanyagokra épülő immunválasz. Varga Lilian Semmelweis Egyetem III. Sz. Belgyógyászati Klinika

LUPUSZ KVÍZ. Kérdések, megoldások, ajándéksorsolás december 1.

Az Src-típusú tirozin-kinázok nélkülözhetetlenek az autoantitest-függő gyulladásos betegségek kialakulásához


Doktori (Ph.D.) értekezés tézisei. Isaák Andrea

Sejtfeldolgozás Felhasználás

II. A RHEUMATOID ARTHRITIS KEZELÉSÉNEK ÁLTALÁNOS ELVEI. origamigroup BETEGTÁJÉKOZTATÓ RHEUMATOID ARTHRITISBEN SZENVEDŐ BETEGEK SZÁMÁRA

Immunkomplexek kialakulása, immunkomplexek által okozott patológiás folyamatok

Az orvosi biotechnológiai mesterképzés megfeleltetése az Európai Unió új társadalmi kihívásainak a Pécsi Tudományegyetemen és a Debreceni Egyetemen

A tumorsejtek által kiválasztott galektin-1 T-sejtekre kifejtett apoptotikus hatásának mechanizmusa

Doktori értekezés tézisei. Szarka Eszter. Témavezető: Prof. Sármay Gabriella, egyetemi tanár

KERINGŐ EXTRACELLULÁRIS VEZIKULÁK ÁLTAL INDUKÁLT GÉNEXPRESSZIÓS MINTÁZAT VIZSGÁLATA TROPHOBLAST SEJTVONALBAN

Dr. Nemes Nagy Zsuzsa Szakképzés Karl Landsteiner Karl Landsteiner:

Az ellenanyagok orvosbiológiai. PhD kurzus 2011/2012 II. félév

A sejtfelszíni FasL és szolubilis vezikulakötött FasL által indukált sejthalál gátlása és jellemzése

Az ophthalmopathia autoimmun kórfolyamatára utaló tényezôk Bizonyított: A celluláris és humorális autoimmun folyamatok szerepe.

Vakcinázás hatékonyságát csökkentő antibiotikum használat (esetismertetés) Dr. Albert Mihály

A génterápia genetikai anyag bejuttatatása diszfunkcionálisan működő sejtekbe abból a célból, hogy a hibát kijavítsuk.

Molnár József Losantasag.hu

Immunológia alapjai előadás. Immunológiai tolerancia. Fiziológiás és patológiás autoimmunitás.

Immunológia Alapjai. 13. előadás. Elsődleges T sejt érés és differenciálódás

Coeliakia: A klinikus szemével. Dr. Arató András egyetemi tanár, az MTA doktora SE I. Gyermekklinika

Az Oxidatív stressz hatása a PIBF receptor alegységek összeszerelődésére.

TÚLÉRZÉKENYSÉGI I. TÍPUSÚ TÚLÉRZÉKENYSÉGI REAKCIÓ A szenzitizáció folyamata TÚLÉRZÉKENYSÉGI REAKCIÓK ÁTTEKINTÉSE TÚLÉRZÉKENYSÉGI REAKCIÓK

Két kevéssé ismert humán ABCG fehérje expressziója és funkcionális vizsgálata: ABCG1 és ABCG4 jellemzése

Az orvosi biotechnológiai mesterképzés megfeleltetése az Európai Unió új társadalmi kihívásainak a Pécsi Tudományegyetemen és a Debreceni Egyetemen

Átírás:

A CD44 ellenes monoklonális antitest kezelés hatásmechanizmusa kísérletes artritiszben. Doktori tézisek Dr. Hutás Gábor Semmelweis Egyetem Molekuláris Orvostudományi Doktori Iskola Témavezető: Dr. Gergely Péter egyetemi tanár, az orv. tud. doktora Hivatalos bírálók: Dr. Buzás Edit egy. docens Dr. Szekanecz Zoltán, egy. docens, MTA doktora Szigorlati bizottság elnöke: Dr. Rácz Károly egyetemi tanár Szigorlati bizottság tagjai: Dr. László Valéria egyetemi docens Dr. Sütő Gábor egyetemi docens Dr. Fülöp András Kristóf egyetemi docens Budapest 2009

Bevezetés A reumatoid artritisz (RA) a leggyakoribb humán autoimmun megbetegedés, a betegség direkt és indirekt költségei jelentős társadalmi következményekkel járnak. A genetikailag fogékony egértörzsekben kiváltott proteoglikán indukált artritisz (PGIA) a klinikai és patológiai hasonlóságok következtében jól használható a gyulladás sejtes és molekuláris folyamatainak tanulmányozására. Az autoimmun ízületi gyulladás effektor fázisában mind a specifikus, mind a naiv immunrendszer elemeinek aktiválódása megfigyelhető. A gyulladásos válasz kiváltásában első fontos lépés a specifikus ellenanyagok kapcsolódása meghatározott ízületi struktúrákhoz. Az antigén-antitest kapcsolódás a naiv immunrendszer aktiválásához, a komplement kaszkád beindításához valamint a granulocita és a monocita-makrofág rendszer tagjainak ízületbe való migrációjához vezet. A gyulladásos sejtek először az áramlás fő tengelyéből az érfal felé sodródva lelassulnak, érintkezésbe lépnek az endotél réteggel (capture), elkezdik ún. gördülő mozgásukat (rolling), majd megtapadnak (adhézió) és átlépnek az érfalon (transzmigráció). Az utóbbi években ígéretes eredmények születtek különböző leukocita sejtfelszíni molekulák (pl. limfocita CD20 marker) elleni célzott antitest terápiákkal. A jelenleg még preklinikai stádiumban lévő granulocita marker ellenes kezelések nem csak a mieloproliferatív kórképekben, hanem a granulociták aktivációjával járó autoimmun megbetegedésekben is ígéretes lehetőségnek tűnnek. A gyulladásos sejteknek az erekből az ízület üregébe való transzmigrációja egy számos, szigorúan meghatározott sorrendben egymás után történő lépcsőből álló folyamat. A granulociták felszínén lévő CD44 marker elősegíti ezen sejtek megtapadását az erek hialuronsavban gazdag sejtfelszíni mátrix hálózatán, melyet a sejtek érfalon keresztüli átlépése követ. A CD44 ellenes antitest kezelés jelentős klinikai javulást eredményezett számos autoimmun gyulladásos modellben, ezzel szemben a CD44 génkiütött (knock out, KO) állatok csak mérsékelten voltak védettek az ízületi gyulladással szemben. 2

Célkitűzések Kutatócsoportunk fontos célkitűzése volt, hogy teszteljen, illetve tökéletesítsen különböző vizsgálómódszereket, melyekkel az ízületi gyulladás sejtes történéseinek dinamikája jól vizsgálható. Az ízületi gyulladás során lezajló változások részben modellezhetők in vitro, de a folyamat bonyolultsága, összetettsége miatt ezekben a rendszerekben (áramlási kamra, migrációs kamra) kapott előzetes eredményeket mindenképpen szükséges in vivo vizsgálatokkal is megerősíteni. Dolgozatomban a CD44-hialuronsav rendszer vizsgálata kapcsán szemléltetem e módszerek gyakorlati értékét. A humán RA egy igen szerteágazó, heterogén betegség; kiegészítő vizsgálataink arra irányultak, vajon a PG indukált artritisz ilyen szempontból mutat-e vele hasonlóságot, a modellünk mennyire megbízható az emberi megbetegedés szempontjából. A CD44 genetikai kiütése, illetve a marker monoklonális antitestekkel való blokkolása eltérő következményekkel járt. Mivel a CD44 fő szerepe a CD44 pozitív sejtek hialuronsavban gazdag membránokon való gördülő mozgásának és adhéziójának szabályozása, feltételeztük, hogy ennek a diszkrepanciának a hátterében a granulociták eltérő viselkedése áll. Kísérleteinkben vad típusú (wild type, WT), CD44 KO, illetve kevert genetikai állományú, ún. kiméra állatokban vizsgáltuk PG indukált artritiszes egerek bokaízületében intravitális video mikroszkópiával (IVM) a granulocita-endotél kölcsönhatásokat in vivo, és kerestük a sejtszintű magyarázatot a CD44 genetikai ablációja és a CD44 marker monoklonális antitesttel való blokkolása által a gyulladásos folyamatra kiváltott eltérő következményekre. 3

Módszerek 1. Kísérleti állatok Kísérleteinkben WT, CD44 KO valamint WT/CD44 KO kiméra Balb/c állatokat használtunk. CD44 KO Balb/c egereket CD44 KO DBA1 egerek Balb/c egerekkel végzett sorozatos visszakeresztezésével nyertünk. A kiméra egereket letális besugárzást követően csontvelő transzplantációval állítottuk elő. PGIA létrehozása céljából az állatokat 3 alkalommal intraperitoneálisan immunizáltuk humán porcból származó proteoglikán és szintetikus adjuváns keverékével. A gyulladás mértékét a felső és alsó végtagokon egy 0 és 4 közötti skálán értékeltük, kísérleteinkben 2-3 értékű alsó végtagokkal rendelkező állatokat használtunk. 2. A genetikai és környezeti tényezők szerepe PG indukált artritiszben A PG indukált artritisz hasonlóan a humán RA megbetegedéshezklinikai lefolyásában igen nagy heterogenitást mutat, ennek hátterében mind genetikai, mind extragenetikai tényezők állhatnak. Előzetes vizsgálatunkban különböző kolóniákból származó, azonos csoportú, de különböző alcsoportú egerek esetén tanulmányoztuk a PG indukált artritisz kifejlődését azonos protokoll szerinti immunizálást követően. Ezen alcsoportok azonos genetikai állománnyal bírnak, de egymástól szerparáltan, eltérő környezeti körülmények között lettek szaporítva, ezért a betegség klinikai aktivitásában lévő esetleges különbségből a környezeti tényezők szerepére lehet következtetni. 3. In vitro vizsgálatok Áramlási citometriával fluoreszcens módon jelzett antitestekkel vizsgáltuk az egyes fehérvérsejt populációkon adott sejtfelszíni marker (CD44, Gr-1) mennyiségét. A gyulladásos sejteknek az érfalon történő 4

gördülő mozgása, adhéziója és migrációja in vitro jól modellezhető volt áramlási, ill. migrációs kamrákkal. 4.Fluoreszcens képalkotó módszerek Epifluoreszcens mikroszkópiánál a vizsgált tárgy felszínéről visszaverődő sugárzást vizsgálhatjuk, a konfokális mikroszkópiával viszont a tárgy egy adott síkjáról alkothatunk képet. Az utóbbi időben elérhető vált a két foton fluoreszcens pásztázó mikroszkópia is, melynek során a célzottan elért fluoreszcens gerjesztés a korábbiaknál sokkal részletgazdagabb, dinamikus, térbeli (4D) felvételeket tesz lehetővé. A fluoreszcens képalkotó módszereket mind in vitro, mind in vitro alkalmaztuk az migrációs kamrában lévő sejtek vizsgálatára, illetve az állatok bokaízületi gyulladásos folyamatának tanulmányozására. Altatást követően szabaddá tettük az állatok bokaízületét, majd fluoreszcens festést követően tanulmányozhattuk a granulociták viselkedését az erekben, illetve migrációjukat a szövetek közötti térbe. Epifluoreszcens vizsgálattal számszerűsítve is dokumentálhatóvá vált a gyulladt erekben az adherens valamint a rolling mozgást végző sejtek száma, mérhető volt a rolling mozgást végző sejtek sebessége. Technikánk a két foton mikroszkópos felvétele kvantitatív elemzését még nem tette lehetővé, csupán tájékozódó jellegű vizsgálatokat végeztünk. 5. Protokollok Az reagenseket intravénásan adtuk a szem érhártya vénás hálózatába. A műtétet követően a kiválasztott érszakaszról készítettünk egy kontroll felvételt, majd az adott reagens beadását követően megadott időpontokban készítettünk felvételeket. A vérlemezkék depléciójára vérlemezke ellenes poliklonális antitesteket alkalmaztunk. A perifériás fehérvérsejt számot Türk festéssel, a neutrofil granulociták arányát Wright-Giemsa festett kenetek segítségével számítottuk ki. A sejtfelszíni CD44 illetve Gr1 mennyiségét, illetve a heparinizált vérben lévő vérlemezkék számát áramlási citometriával határoztuk meg. Az 5

ízületi duzzanat megítélésére az egerek csuklójának illetve bokájának méretét egy digitális mikrokaliperrel mértük meg (World Precision Instruments), ebből számítottuk ki az ún. kumulatív ízületi vastagságot. Az eredményeinket átlag±standard hiba formában, az átlagok arányában, mediánként illetve értéktartományként adtuk meg. Az adatelemzésekhez SPSS szoftvert használtunk (Chicago, IL, USA). Különböző csoportok összehasonlítására Student féle t tesztet illetve egymintás t tesztet használtunk. P 0.05 esetén az észlelt különbséget szignifikánsnak tartottuk. 6

Eredmények 1. A genetikai és környezeti tényezők szerepe PG indukált artritiszben Az azonos módon immunizált, de különböző Balb/c alcsoportba tartozó állatok között mind az ízületi gyulladás megjelenésének idejében, mind a kifejlődött ízületi gyulladás súlyosságában jelentős különbségeket találtunk. Ez a megfigyelés a genetikai mellett a környezeti tényezők szerepét hangsúlyozza. További kísérleteinkben ennek megfelelően mindig azonos egér altörzset (Balb/c NCI) használtunk. 2. Fehérvérsejt rolling és adhézió a CD44 genetikai kiütése, illetve monoklonális antitesttel (IM7) való blokkolása után A WT és a CD44 KO állatoknál hasonló értéket találtunk a granulocitaendotél kölcsönhatások számában, azonban a CD44 KO állatokban a rolling sejtek számát szignifikánsan magasabbnak, az adherensek számát szignifikánsan alacsonyabbnak találtuk, mint a WT állatokban. Anti-CD44 mab (IM7) adása után a rolling sejtek számának gyors, jelentős fokú és irreverzibilis csökkenését találtuk, lényegében az antitest adását követő 5. és 30. perc között nem volt rolling sejt látható a felvételeken. Az IM7 kezelés e mellett szignifikánsan csökkentette az adherens sejtek számát is, de ez a csökkenés mértékében csak kisfokban haladta meg a kontroll csoportban megfigyelt adherens szám csökkenést. A rolling sejtek eltűnésével párhuzamosan IM7 adása után az endotéliumhoz kitapadt leukociták sajátos morfológiai változáson mentek keresztül, a fehérvérsejtek felszíne egyenetlenné, bolyhossá vált. 3. A fehérvérsejt rolling és adhézió változása a CD44-HA interakció blokkolása (anti-cd44 KM81 mab adása) után Ismert, hogy a KM81 mab közvetlenül képes blokkolni a leukocita CD44 és az endoteliális HA közötti kölcsönhatást, ennek alapján arra 7

vártunk, hogy a KM81 erőteljesebb rolling csökkentő hatást fog mutatni, mint az IM7. Ezzel szemben azt találtuk, hogy bár a KM81- hasonlóan az IM7-hez- szignifikánsan csökkenti a szinoviális erekben a rolling sejtek számát, ez a hatás gyengébb, és lassabban fejlődik ki, mint az IM7 esetében. 4. Az IM7 hatása a kiméra egereken A CD44 KO állatok IM7 kezelése nem eredményezett változást a fehérvérsejtek viselkedésében. Ugyancsak változatlan maradt a fehérvérsejtek viselkedése IM7 kezelés után azokban a kiméra állatokban, melyeknél a leukocitákban hiányzott a CD44 marker (un. leuko CD44 KO állatok). Ezzel szemben azokban a kimérában, amelyek a CD44 pozitív csontvelőt kapták és az endotéliumon hiányzott a CD44 marker (un. endo CD44 KO állatok), IM7 kezelést követően a WT állatokban észlelthez hasonló kinetikai és morfológiai változásokat láttunk. Ezek alapján kijelenthetjük, hogy az IM7 antitest a rolling leállítását és az adherens sejteken bekövetkező morfológiai változásokat teljes mértékben a fehérvérsejtek felszínén jelenlévő CD44 markerhez kötődve fejti ki. 5. Az IM7 fragmentumok hatása a fehérvérsejtek rollingjára A FAB 2 fragmentumok beadása hasonló változásokat eredményezett, mint a teljes antitest, azonban IM7 Fab fragmentumok beadása önmagában nem befolyásolta a leukociták viselkedését. Azonban abban az esetben, amikor 25 perccel a Fab fragmentum adását követően kecskéből származó, patkány Fc receptor ellenes antitestet adtunk az állatoknak, a fehérvérsejtek rolling mozgásának azonnali leállását, majd az IM7 kezelésre jellemző típusos morfológiai változások jelentkezését észleltük. Vizsgálataink arra utalnak, hogy az IM7 által kiváltott hatásokban a molekula Fc része közvetlenül nem vesz részt, de a sejtfelszíni CD44 molekulák közötti keresztkötések létrejötte mindenképpen szükséges. 8

6. A perifériás vérkép változásai CD44 ellenes mab kezelést követően Mind az IM7 mind a KM81 antitest kezelés 1 órán belül jelentősen csökkentette a perifériás fehérvérsejtek, ezen belül is legkifejezettebben a neutrofil granulociták számát, ez utóbbi sejtek száma több, mint 90%- al csökkent. 24 órával az antitestek beadása után a neutrofil granulociták száma mérsékelten emelkedett, de még mindig szignifikánsan alacsony volt a kiindulási értékekhez képest. Hasonló neutrofil depléciót értünk el Gr-1 marker ellenes antitestekkel is. 7. A mieloid differenciációs marker (Gr-1) ellenes mab kezelés hatásai Kísérleteinkben a vad típusú állatoknak adott Gr-1 ellenes mab a gyulladásos sejtekre a CD44 ellenes antitestekhez teljes mértékben megegyező hatással bírt. 8. A vérlemezkék szerepe az IM7 és anti-gr-1 által kiváltott hatásokban. Kettős immunofluoreszcencia festéssel igazoltuk, hogy az IM7 adása után a granulociták felszínén látott bolyhosságot a vérlemezkék progresszív kitapadása okozza. Áramlási citometriával sikerült igazolnunk, hogy IM7 illetve Gr-1 ellenes mab kezelést követően 1 órával a perifériás vérben jelentősen csökken a vérlemezkék száma, ami arra utal, hogy a fehérvérsejtek és a vérlemezkék együttesen távoznak a keringésből. 9. Az anti- PSGL-1 és anti-p- szelektin antitest, valamint a szolubilis p-szelektin-fc fúziós fehérje kezelés hatása az IM7 indukált fehérvérsejt-vérlemezke interakciókra. PSGL-1 ellenes mab önmagában nagyfokban csökkentette a gördülő mozgást végző fehérvérsejtek számát még az IM7 mab injekció adása 9

előtt, de nem volt hatással az IM7 után jelentkező rolling megszűnésre, vérlemezke és neutrofil leukocita deplécióra amikor összehasonlítottuk a patkány IgG-vel kezelt kontroll állatokkal. Az anti-p-szelektin mab önmagában is képes volt enyhe fokú neutrofil deplécióra és a vérlemezkékkel fedett sejtek számának kisfokú emelésére, de képes volt mérsékelten gátolni az IM7 okozta rolling csökkenést, és közepes mértékben gátolni az IM7 mab indukálta vérlemezke depléciót. A rekombináns p-szelektin-fc fúziós protein adása után teljes mértékben azonos változásokat észleltünk, mint IM7 mab adása után (rolling leállása, vérlemezke és neutrofil granulocita depléció), Amikor az állatok a rekombináns-p-szelektin-fc fúziós protein után IM7 antitestet kaptak, további változásokat már nem észleltünk. 10. A heparin valamint a vérlemezke ellenes antitest kezelés hatása az IM7 indukált fehérvérsejt-vérlemezke interakciókra A vérlemezke depléció illetve a heparin kezelés jelentős fokban mérsékelte az IM7 mab gyulladáscsökkentő hatását, bár még ekkor is szignifikáns gyulladáscsökkentést találtunk a kiindulási értékhez képest. 10

Következtetések Vizsgálatainkkal úgy találtuk, hogy CD44 KO állatok esetében a gördülő mozgást végző (rolling), illetve az adherens sejtek aránya a rolling sejtek irányába tolódott el, bár nem tisztázott, hogy a CD44 mediált hialuronsav kötés kiesésének mi a szerepe a fehérvérsejtek viselkedésének ilyen jellegű megváltozásában. Úgy gondoljuk, hogy gyulladásos körülmények között nagy mennyiségű hialuronsavban gazdag multimolekuláris komplex képződik, mely elősegíti a fehérvérsejtek CD44 mediált adhézióját és gördülő mozgását, azonban a CD44 génkiütött állatok nem tudják hasznosítani ezt a mechanizmust. A CD44 KO állatok esetén a csökkent adhézió hozzájárulhat ahhoz, hogy CIA és PGIA esetén az artritisz enyhébb intenzitású, és később kezdődik. Ezzel szemben azt tapasztaltuk, hogy a CD44 ellenes antitestekkel létrehozott keresztkötések azonnali reakciót váltanak ki a gyulladt szinoviális membrán ereiben lévő fehérvérsejteken (melyek többsége neutrofil granulocita). A sejtek gördülő mozgása azonnal megszűnik, a sejtek felszínére vérlemezkék tapadnak, majd a vérlemezkékkel fedett fehérvérsejtek eltűnnek a keringésből. Ez merőben különbözik a CD44 KO egereken észlelt változásokkal, és az antitestek hatásmechanizmusa hátterében úgy tűnik, hogy nem a CD44 HA kölcsönhatás antitestek okozta gátlása áll. Ugyanekkor ezek a hatások utánozhatók a Gr-1 granulocita felszíni marker ellenes antitesttel, ennek a markernek pedig nem ismert, hogy szerepe lenne a sejt adhézióban, illetve kapcsolatban állna a CD44-el. Feltételeztük, hogy a leukociták felszínén az IM7 adása után megfigyelt vérlemezke depléció a vérlemezke p-szelektin és a neutrofil PSGL-1 receptorok kölcsönhatásának eredménye, ezért kíváncsiak voltunk, hogy rekombináns egér (rm) p-szelektin milyen hatással bír a vérlemezkék viselkedésére. Meglepetésükre azt tapasztaltunk, hogy a szolubilis receptor adása a CD44 ellenes antitestekkel mindenben egyező reakciót eredményez. A CD44, a Gr-1 ellenes antitestek, valamint a szolubilis p-szelektin által kiváltott azonos in vivo reakciók a háttérben közös hatásmechanizmust sejtetnek. 11

Kimutattuk, hogy a bivalens antitestek által kiváltott keresztkötéseknek fontos szerepe van a leukociták és vérlemezkék viselkedésére kifejtett hatásban. Vizsgálatainkkal igazoltuk, hogy kísérletes artritiszben a CD44 ellenes antitestek fő hatásmechanizmusa a granulociták depléciója. Igazoltuk, hogy a sejtfelszínen nagy mennyiségben jelen lévő markereken (mint pl. Gr-1, CD44 és PSGL-1) az antitestekkel, illetve szolubilis receptorokkal létrehozott keresztkötések hasonló mechanizmussal hozzák létre a granulociták keringésből való eltávolítását. Ez óvatosságra int azt illetően, hogy az adott sejtfelszíni marker ellenes antitestek hatásmechanizmusa nem feltétlenül a sejtfelszíni marker funkciójának blokkolása, hanem ettől független mechanizmusokkal az adott sejt károsítása és keringésből való eltávolítása útján is létrejöhet. Vizsgálataink ugyanakkor rámutatnak a sejt adhéziós rendszer és a koagulációs rendszer közötti szoros kapcsolatra is, valamint jelzik, hogy a különböző, célzott sejtfelszíni marker ellenes antitest kezelések könnyen beindíthatnak olyan mechanizmusokat, melyek beláthatatlan következménnyel járnak. A heparinnak az IM7 által kiváltott reakciókra adott erőteljes antagonista hatása is a koagulációs rendszer és a sejt adhéziós mechanizmusok közötti kölcsönhatásra utal. Ismert, hogy a Mac-1 integrin specifikus kötőhelyén képes fibrinogén/fibrin megkötésére, feltétételezzük, hogy a neutrofilokon az aktivált Mac-1 által kiváltott fibrin(ogén) kötés lehet az IM7 által kiváltott reakciósorozatban a kezdeti lépés. A heparin kezelést, illetve a vérlemezke depléciót követően az IM7 által kiváltott vérlemezke depozicióban illetve neutrofil deplécióban észlelt csökkenés arra utal, hogy a CD44 keresztkötés növeli a neutrofilok felszínén a prokoaguláns aktivitást, amely a progresszív vérlemezke akkumuláción keresztül a sejtmembrán nagyfokú megváltozásához vezet. Bár mind a vérlemezkék mind a koagulációs rendszer sejtfelszínez kötött komponensei hozzájárulnak a neutrofilokon bekövetkező elváltozásokhoz és a sejtek gyors eltűnéséhez, az IM7 kezelt egerekben neutrofilok 40-70%-a antikoaguláns kezelés mellett illetve vérlemezke depléció után is eltűnik a a keringésből. Ez lehetővé teszi, hogy legyen a kombinált anti-cd44 és antikoaguláns kezelés számára egy biztonságos terápiás ablak, ahol még nincs prokoaguláns hatás, de a 12

granulocitaszám csökkentése bár kisebb fokú, de még mindig szignifikáns. A granulocita sejtfelszíni markereke elleni célzott kezelés lehetőséget ad a gyulladás effektor fázisának leállítására, és ezzel a szöveti destrukció átmeneti leállítására, de nem jelent oki terápiát, a gyulladást fenntartó specifikus autoimmun reakciót nem érinti. Ennek következtében figyelembe véve az átmeneti neutropénia, illetve a koagulációs rendszer aktiválása révén jelentkező potenciális veszélyeket- elsősorban kiegészítő terápiaként jöhet szóba a jövőben elsősorban agresszív betegség esetén a gyulladás aktív szakaszában gyors tünetmentesség elérésére. 13

Publikációk A disszertáció alapjául szolgáló közlemények: Hutas G, Bajnok E, Gal I, Finnegan A, Glant TT, Mikecz K. CD44- specific antibody treatment and CD44 deficiency exert distinct effects on leukocyte recruitment in experimental arthritis. Blood, 2008 Dec 15;112(13):4999-5006. IF:10.432 Farkas B, Boldizsar F, Tarjanyi O, Laszlo A, Lin SM, Hutas G, Tryniszewska B, Mangold A, Nagyeri G, Rosenzweig HL, Finnegan A, Mikecz K, Glant TT: BALB/c mice genetically susceptible to proteoglycan-induced arthritis and spondylitis show colony-dependent differences in disease penetrance. Arthritis Res Ther, 2009 Feb 16;11(1):R21 Epub 2009 Feb 16. IF:4.485 Egyéb közlemények: Hutás G, Egelston C, Rózsa B, Katona G, Géher P, Glant TT, Mikecz K. A két foton laser scanning fluoreszcens mikroszkópos képalkotás perspektívái a kísérletes reumatológiában. Magyar Reumatológia, 2009.3 Vol 50. 171-173. Hutas G.: Ocrelizumab, a humanized monoclonal antibody against CD20 for inflammatory disorders and B-cell malignancies. Curr Opin Investig Drugs, 2008 Nov;9(11):1206-15. Hutas G. Golimumab, a fully human monoclonal antibody against TNF alpha. Curr Opin Mol Ther, 2008 Aug;10(4):393-406. O'neill SK, Cao Y, Hamel KM, Doodes PD, Hutas G, Finnegan A.: Expression of CD80/86 on B Cells Is Essential for Autoreactive T Cell Activation and the Development of Arthritis. J. Immunol, 2007 Oct 15;179(8):5109-16. IF:6.068 14

Hutás G, Sármán B, Pusztai P, Végső G, Somogyi A.: Diabeteszes mastopathia 1-es típusú, hosszú ideje fennálló diabetes mellitusban Diabetologia hungarica, 2000.8:177-182. 15

Az előadás témájában elhangzott előadások, poszterek: Hutas G 1, Bajnok E 2, Gal I 2, Finnegan A 3, Glant TT 2, Mikecz K 2. 1 Department of Rheumatology, Semmelweis University Medical School, Budapest, Hungary 2 Section of Molecular Medicine, Department of Orthopedic Surgery 3 Section of Rheumatology, Department of Internal Medicine, Rush University Medical Center, Chicago, IL, USA. The mechanism of action of anti CD44 monoclonal antibody (mab) therapy in experimental arthritis. EULAR Scientific Meeting, Copenhagen, Denmark, 2009. Poster. Mikecz K, Bajnok E, Gal I, Farkas B, Glant TT, Hutas G. Rush University Medical Center, Chicago, IL, USA. Drastic Inhibition of Leukocyte Recruitment and Synovitis by Anti-CD44 or Anti- Granulocyte Treatment in a Murine Model of Rheumatoid Arthritis. ACR/ARHP Scientific Meeting, Boston, MA, USA, 2007. Poster. Hutás G 1, Bajnok É 2, Gál I 2, Finnegan A 2, Glant TT 2, Mikecz K 2. 1 Budai Irgalmasrendi Kórház, Budapest, 2 Rush University Medical Center, Chicago, IL, USA. A CD44-ellenes monoklonális antitest kezelés hatásmechanizmusa kísérletes arthritisben. MRE Vándorgyűlés, Budapest, 2008. Előadás. Egyéb közlemények, előadások: Hutas G 1, Egelston C 2, Rozsa B 3, Katona G 3, Geher P 1, Glant TT 2, Mikecz K 2. 1 Department of Rheumatology, Semmelweis University Medical School, Budapest, Hungary, 2 Department of Orthopedic Surgery, Rush University Medical Center, Chicago, IL, USA, 3 Institute of Experimental Medicine, Hungarian Academy of Sciences, Budapest, Hungary. The perspectives of two photon laser scanning fluorescence microscopy imaging in experimental rheumatology. EULAR Scientific Meeting, Copenhagen, Denmark, 2009. Abstract. Hutás G 1, Bajnok É 2, Day AJ 3, Glant TT 2, Mikecz K 2. 1 Budai Irgalmasrendi Kórház, Budapest, 2 Rush University Medical Center, 16

Chicago, IL, USA, 3 University of Manchester, Manchester, United Kingdom. A TSG-6 protein szerepe az extracelluláris mátrix felépítésében és a gyulladásos sejtek migrációjában. MRE Vándorgyűlés, Budapest, 2008. Poszter. Doodes PD, Hamel K, Cao Y, Rodeghero R, Wang Y, Hutas G, Finnegan A. Rush University Medical Center, Chicago, IL, USA. CCR5 Utilized for Resolution not Initiation of Proteoglycan Induced Arthritis. ACR/ARHP Scientific Meeting, San Francisco, USA, 2008. Poster. Hutas G 1, Bajnok E 1, Murad YM 1, Radacs M 1, Day AJ 2, Mikecz K 1. 1 Rush University Medical Center, Chicago, IL, 2 University of Manchester, Manchester, United Kingdom. Roles of TSG-6- Hyaluronan Complexes in Extracellular Matrix Assembly and Inflammatory Cell Recruitment. Midwest Connective Tissue Workshop, Rush University Medical Center, Chicago, IL, USA, 2007. Poster Hutas G 1, Bajnok E 1, Murad YM 1, Radacs M 1, Day AJ 2, Mikecz K 1. 1 Rush University Medical Center, Chicago, IL, USA, 2 University of Manchester, Manchester, United Kingdom. Roles of TSG-6- Hyaluronan Complexes in Extracellular Matrix Assembly and Inflammatory Cell Recruitment. ACR/ARHP Scientific Meeting, Boston, MA, USA, 2007. Poster. Bajnok E, Gal I, Sarraj B, Ludanyi K, Hutas G, Glant TT, Mikecz K. Rush University Medical Center, Chicago, IL, USA. Suppression of Joint Inflammation by Fucoidin Treatment Indicates a Therapeutic Potential for Selectin Inhibitors in Systemic Autoimmune Arthritis. ACR/ARHP Scientific Meeting, Washington DC, USA, 2006. Poster. Hutas G 1, Bajnok E 1, Ludanyi K 1, Murad YM 1, Milner CM 2, Day AJ 2, Glant TT 1, Mikecz K 1. 1 Rush University Medical Center, Chicago, IL, USA, 2 University of Oxford, Oxford, United Kingdom. TSG-6 Exerts an Anti-inflammatory Effect in Autoimmune Arthritis through 17

Interaction with Cell Surface CD44. ACR/ARHP Scientific Meeting, Washington DC, USA, 2006. Poster. Hutas G 1, Bajnok E 1, Ludanyi K 1, Murad YM 1, Milner CM 2, Day AJ 2, Glant TT 1, Mikecz K 1. 1 Rush University Medical Center, Chicago, IL, USA, 2 University of Oxford, Oxford, United Kingdom. TNF-induced Gene-6 (TSG-6) Excerts an Anti-inflammatory Effect in Autoimmune Arthritis through Interaction with Cell Surface CD44. Midwest Connective Tissue Workshop, Rush University Medical Center, Chicago, Illinois, USA, 2006. Poster. Hutas G 1, Bajnok E 1, Murad YM 1, Radacs M 1, Day AJ 2, Mikecz K 1. 1 Rush University Medical Center, Chicago, IL, USA, 2 University of Oxford, Oxford, United Kingdom. TSG-6 mediated Assembly of Hyaluronan-based Matrix Particles and Their Influence on Leukocyte Adhesion. Midwest Connective Tissue Workshop, Rush University Medical Center, Chicago, Illinois, USA, 2006. Poster. Hutás G. Budai Irgalmasrendi Kórház, Budapest. Seropositiv polyarthritis as a differential diagnostic problem of systemic vasculitiscase report. MRE Vándorgyűlés, Budapest, 2004. Poszter. Hutas G. Budai Irgalmasrendi Kórház, Budapest. Symptoms of enthesitis in ankylosing spondylitis. 11. Gasteiner Symposium on Morbus Bechterew, Bad Hofgastein, Austria, 2003. Lecture. 18