Związek genotypu receptorów immunoglobulinopodobnych komórek NK (KIR) z występowaniem i przebiegiem klinicznym zesztywniającego zapalenia stawów kręgosłupa Aleksandra Zoń-Giebel1, Danuta Kapołka1, Piotr Sikora1, Marcin Stajszczyk1, Eugeniusz Zielonka1, Edyta Majorczyk2, Piotr Kusnierczyk2, Sebastian Giebel3, Piotr Wiland4 1Śląski Szpital Reumatologiczno-Rehabilitacyjny im. Gen. J. Ziętka, Ustroń 2Instytut Immunologii i Terapii Doświadczalnej im. L.Hirszfeda, Wrocław 3Centrum Onkologii Instytut im. M. Skłodowskiej-Curie Oddział w Gliwicach 4Klinika Reumatologii i Chorób Wewnętrznych AM we Wrocławiu Ladies and gentlemen, it’s my pleasure …………..

KIR „receptory immunoglobulinopodobne komórek zabójców” killer immunoglobulin-like receptors Ekspresja: Komórki NK (CD3-CD56+) Limfocyty T (CD3+CD56-) Komórki NKT (CD3+CD56+) Akronim KIR oznacza receptory immunoglobulinopodobne komórek zabójców. Występują one na komórkach NK, niektórych subpopulacjach limfocytów T oraz na komórkach NKT

Genotyp KIR Chromosom 19q13.4 14 genów i 2 pseudogeny Niektóre geny występują w różnych wariantach allelicznych 4 geny ramowe (zacienione) występują u wszystkich osobników, pozostałe – zmiennie Geny dla KIR są zlokalizowane na chromosomie 19. Genotyp KIR jest układem złożonym i wysoce polimorficznym. Obejmuje 14 genów i 2 pseudogeny, przy czym niektóre geny mogą występować w różnych formach allelicznych. 4 geny ramowe występują u wszystkich osobników, pozostałe natomiast – ze zmienną częstością.

KIR – struktura cząsteczkowa CYTOPLAZMA Wyróżnia się KIR hamujące i aktywujące, różniące się przede wszystkim długością łańcucha wewnątrzcytoplazmatycznego Farag, Blood 2002

Ligandy receptorów KIR Receptory hamujące Receptory aktywujące Receptor Ligand KIR2DL1 HLA-C (grupa C2) KIR2DS1 KIR2DL2/3 HLA-C (grupa C1) KIR2DS2 HLA-C (grupa C1)(?) KIR3DL1 HLA-Bw4 KIR2DS3 KIR3DL2 HLA-A3,-A11 KIR3DS1 HLA-Bw4(?) KIR2DL4 KIR2DL5 KIR3DL3 HLA-G ?? KIR2DS4 KIR2DS5 KIR3DS2 Ligandami dla KIR hamujących są cząsteczki HLA klasy I. W przypadku KIR aktywujących nie zostały one dobrze zdefiniowane, jakkolwiek ze względu na podobieństwo struktury zewnątrzcytoplazmatycznej uważa się, że mogą to być te same cząsteczki, przy czym o ile z HLA nie jest związany antygen powinowactwo do KIR hamujących jest większe

Funkcje KIR NK: KIR- podstawowy mechanizm regulacji Interakcja HLA-hamujące KIR chroni prawidłowe komórki organizmu przed atakiem ze strony komórek NK Utrata HLA klasy I lub związnie z określonymi antygenami czyni komórki docelowe wrażliwymi na atak komórek NK (przewaga sygnałów aktywujących) T: Interakcja HLA-hamujące KIR ma działanie immunomodulujące, zmniejsza produkcją cytokin i proliferację, nie wpływając na cytotoksyczność Interakcja HLA-ag-aktywujące KIR – być może obniża próg aktywacji limfocytów T NKT (?) jw

Związek genotypu KIR z występowaniem chorób reumatycznych Choroba Ref. KIR2DS1+ Łuszczycowe zapalenie stawów Williams, Hum Immunol 2005 KIR2DS2+KIR2DL2- Twardzina układowa Momot, Arthritis Rheum 2004 KIR2DS2+ Reumatoidalne zapalenie stawów z zapaleniem naczyń Yen, J Exp Med 2001 KIR3DS1+ Zesztywniające zapalenie stawów kręgosłupa Lopez-Arrea, Arthritis Res Ther 2006 Brak zależności genotypu KIR i ZZSK Harvey, Ann Rheum Dis 2009 Związek poszczególnych genów KIR z występowaniem chorób reumatycznych był przedmiotem kilku opracowań. Stwierdzono m.in., że obecość KIR2DS1 sprzyja ŁZS, obecność KIR2DS2 przy braku jego hamującego odpowiednika ma związek z występowaniem twardziny układowej. Obecność KIR2DS2 wykazuje związek z RZS z zapaleniem naczyń. W odniesieni do ZZSK przeprowadzono do tej pory dwie analizy. W pracy Lopez-Area stwierdzono częstsze występowanie KIR3DS1 u pacjentów w porównaniu z osobami zdrowymi.Z drugiej stromy w badaniu HArvey i współpracowników nie wykazano żadnego związku pomiędzy genotypem KIR i wystepowaniem ZZSK. W żadnej z dotychczasowych prac nie analizowano zalezności pomiędzy genami KIR i przebiegiem klinicznym choroby.

Cele: Pacjenci: Kontrola: Porównanie częstości występowania poszczególnych genów KIR u chorych na zzsk i w populacji zdrowej. Ustalenie związku występowania poszczególnych genów z przebiegiem klinicznym. Pacjenci: 58 chorych na zzsk leczonych w Szpitalu Reumatologiczno-Rehabilitacyjnym w Ustroniu Kontrola: 243 zdrowe osoby z populacji polskiej Celem obecnej pracy była poszerzona analiza oebejmująca ………………………

Rozmiar amplifikacji (bp) KIR locus Sense (5’→ 3’) (Stężenie w reakcji) Antisense (5’→ 3’) Rozmiar amplifikacji (bp) KIR2DL1 ccatcagtcgcatgacg (0,5 M) ccactcgtatggagagtcat (0,1 M) 1903 aatgttccgttggaccttggt (0,2 M) 1818 KIR2DL2 acttccttctgcacagagaa (1 M) gccctgcagagaacctaca (1 M) 1868 KIR2DL3 ccttcatcgctggtgctg (0,3 M) caggagacaactttggatca (0,3 M) 812 KIR2DS1 cttctccatcagtcgcatgaa (0,4 M) agagggtcactgggagctgac (0,4 M) 102 cttctccatcagtcgcatgag (0,4 M) KIR2DS2 tgcacagagaggggaagta (1 M) cacgctctctcctgccaa (1 M) 1775 KIR2DS3 tcactccccctatcagttt (2,5 M) gcatctgtaggttcctcct (2,5 M) 1800 KIR2DS4 atcctgcaatgttggtcg (0,4 M) ctggatagatggtacatgtc (0,4 M) 1902 KIR1D ctggatagatggagctgca (0,4 M) 1885 KIR2DS5 agagaggggacgtttaacc (1 M) ggaaagagccgaagcatc (1 M) 1952 KIR3DL1 ccatyggtcccatgatgct (1 M) agagag aaggtttctcatatg (1 M) 1690 KIR3DS1 ggcagaatattccaggagg (1 M) aggggtccttagagatcca (1 M) 1765 Metody: 11 genów KIR oznaczano w grupie badanej i kontrolnej metodą PCR z wykorzytaniem specyficznych dla sekwencji „primer”-ów. jw

Czynniki brane pod uwagę przy analizie obrazu klinicznego: 1. Przy rozpoznaniu: Wskaźniki aktywności choroby: OB, CRP Postać zzsk Ruchomość kręgosłupa Zajęcie narządu wzroku Zajęcie stawu biodrowego Wiek zachorowania Nasilenie bólu: nocnego, spoczynkowego, związanego z ruchem 2. Przebieg choroby Zmiany ruchomości kręgosłupa Zmiany nasilenia bólu jw

KIR – ZZSK Locus Pacjenci (%) Kontrola (%) P KIR2DL1 89,7 95,9 NS Wyniki: Locus Pacjenci (%) Kontrola (%) P KIR2DL1 89,7 95,9 NS KIR2DL2 51,7 55,1 KIR2DL3 86,2 92,2 KIR2DS1 37,9 40,3 KIR2DS2 56,9 56,0 KIR2DS3 31,0 28,4 KIR2DS4 25,9 27,8 KIR1D 81,0 80,2 KIR2DS5 13,8 0,03 KIR3DL1 94,8 KIR3DS1 35,4 Porównując częstość występowania poszczególnych genów KIR w grupie osób zdrowych i u pacjentów z ZZSK stwierdzliśmy znamienną różnicę w odniesieniu do KIR2DS5. Gen ten w populacji zdrowej występował z częstością 13,8% wobec 27,8% w grupie z ZZSK. W przypadku pozostałych genów nie stwierdziliśmy znamiennych różnic.

Obecność poszczególnych genów dla aktywujących KIR wykazywała związek z aktywnością choroby w momencie rozpoznania. W pacjentów z obecnościa KIR2DS5, KIR2DS1 i KIR3DS1 wyjściowe wartości OB. Były znamiennie mniejsze w porównaniu z chorymi nie posiadającymi genów dla tych receptorów

P=0,03 P=0,02 P=0,02 Analogicznie, obecność KIR2DS5, KIR2DS1 i KIR3DS1 wiązała się z mniejszym nasileniem bólu nocnego.

U chorych z obecnością genu dla KIR2DS5 stwierdzano znamiennie mniejszy ubytek wzrowsu w porównaniu z chorymi nieposiadającymi tego genu

Podobnie, występowanie KIR2DS1, KIR2DS3 i KIR3DS1 wiązało się z mniejszą zmianą KRC

WNIOSKI 1. Obecność KIR2DS5 chroni przed występowaniem ZZSK. 2. Obecność poszczególnych aktywujących KIR wiąże się z: - mniejszą aktywnością choroby przy rozpoznaniu, - stabilnym przebiegiem . Powyższe obserwacje wskazują na konieczność przeprowadzenia badań podstawowych ukierunkowanych na ustalenie znaczenia limfocytów wykazujących ekspresję poszczególnych aktywujących KIR w patogenezie ZZSK. Podsumowując, ……………