Zeitschrift für Proteomik und Bioinformatik
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Abstrakt

Wirkung der IL-6R-Hemmung mit Tocilizumab auf das Proteom peripherer mononukleärer Blutzellen eines Patienten mit rheumatoider Arthritis

Michael Kruse Meyer, Marlene Andersen, Tue Bjerg Bennike, Svend Birkelund, Grethe Neumann Andersen und Allan Stensballe

Ziel: Die Verfügbarkeit biologischer krankheitsmodifizierender Antirheumatika (bDMARDs) hat im letzten Jahrzehnt zugenommen. Während der Schwerpunkt auf der Behandlung klinischer Symptome liegt, sind die damit verbundenen Veränderungen des Immunsystems noch immer wenig verstanden. Mehrere wichtige immunologische Regulatoren, darunter Interleukin (IL)-6, sind eng mit dem Fortschreiten der rheumatoiden Arthritis verbunden. In dieser Proof-of-Concept-Fallstudie untersuchen wir die immunologischen Veränderungen in mehreren wichtigen Immunzellpopulationen bei der Behandlung mit dem häufig angewendeten bDMARD Tocilizumab, einem humanisierten monoklonalen Antikörper gegen den IL-6-Rezeptor.

Methoden: Peripheres Blut wurde von einem Patienten mit rheumatoider Arthritis gewonnen, der auf konventionelle DMARD schlecht ansprach, vor der biologischen Behandlung und 4 Monate danach. Periphere mononukleäre Blutzellen wurden extrahiert und in CD14+-, CD4+-, CD8+-, CD19+- und CD56+-Immunzellen unterteilt. Jeder Zelltyp wurde durch eine Discovery-Proteomics-Pipeline vorbereitet und auf einem Q Exactive Plus-Massenspektrometer mittels gelfreier Shotgun-Proteomik analysiert.

Ergebnisse: Der Patient reagierte gut auf die Tocilizumab-Monotherapie und erreichte eine klinische Remission ohne beobachtete Nebenwirkungen. Insgesamt wurden 4.343 Proteine ​​mit einer Falschentdeckungsrate von <1 % identifiziert, davon qualifizierten sich 3.242 Proteine ​​für eine markierungsfreie Quantifizierung. Wir untersuchten systematisch die Stoffwechsel-, Entzündungs- und Signalwege jedes Immunzelltyps als Ergebnis der IL-6R-Hemmung. Die CD14+-Zellen reagierten am besten auf die Therapie, und Proteine, die an den JAK/STAT- und MAPK-Signalwegen beteiligt sind, waren weniger häufig.

Schlussfolgerung: Unsere Daten belegen, dass eine wirksame Behandlung der rheumatoiden Arthritis mit Tocilizumab eine Verringerung der JAK/STAT- und MAPK-Signalwege bewirkt, den Glukosestoffwechsel steigert und Stressreaktionen reduziert.