Ревматоидный артрит, HLA-DR4/DR1, общий эпитоп

Общая информация и рекомендации

Связь между HLA-специфическим полиморфизмом и ревматическими заболеваниями хорошо известна уже давно. К 1980-м годам большинство исследований коррелировали присутствие серологических специфик HLA с полиморфизмом генов HLA. Более поздние исследования с использованием молекулярных методов выявили специфические гены или гаплотипы, реагирующие на изменения при ревматических заболеваниях. Генетическая ассоциация отражена в термине "относительный риск", который представляет собой статистическое соотношение между индивидуальным риском заболевания у носителей генетического маркера и риском у людей тех же групп населения, у которых нет этого маркера. Относительный риск выше 1 указывает на положительную связь между аллелем HLA и этим заболеванием 6.

Механизмы, с помощью которых некоторые аллели HLA управляют или способствуют возникновению заболевания, не полностью выяснены. В конце концов, не существует единого механизма для производства всех ревматических и аутоиммунных заболеваний соответственно через HLA.

Есть несколько гипотез по этому поводу:

● Аллели HLA риска для данного заболевания связаны с дисбалансом связи с истинной мутацией, которая вызывает заболевание.

● Молекулы HLA, соответствующие определенным аллелям, действуют как рецепторы для различных патогенов с триггерной ролью.

● Молекулы HLA, соответствующие определенным аллелям, имеют повышенное сродство к артритогенным пептидам.

● Молекулы HLA, соответствующие определенным аллелям, имеют структурное сходство с молекулами патогенов, что приводит к инкрустированным реакциям.

● Определенные аллели HLA влияют на иммунный ответ на различные антигены, включая аутоантигены.

● Определенные гаплотипы HLA, сохраненные в разных популяциях, вероятно, благодаря преимуществам отбора, чаще ассоциируются с появлением аутоиммунных ревматических заболеваний; возможно, что эти гаплотипы сохраняют множественные мутации, способствуя возникновению заболеваний 5.

Ревматоидный артрит (АР) обычно ассоциируется с HLA-DR4. У европеоидной расы, например, аллелями DR4, наиболее часто связанными с AR, являются DRB1*0401 и DRB1*0404, тогда как у пациентов в Японии, Израиле и Китае преобладает аллель DRB1*0405.

И другие серологические особенности HLA-DR связаны с AR: DR1 был зарегистрирован у европеоидной расы и пациентов из Японии, Испании, Греции, Израиля; DR3 встречается в Кувейте, DR6 у индейцев Якима в Америке, DR9 в Чили и DR10 в Испании, Греции и Израиле.

Для объяснения широкого спектра различных ассоциаций HLA-DR с AR предполагалось, что будет задействована высококонсервативная пептидная последовательность, общая для нескольких аллелей HLA-DRB1, или ее вариант, называемый „shared epitope” или общий эпитоп, который придает предрасположенность к AR2. Исследования показали, что аллели HLA-DRB1, связанные с AR, кодируют в положениях 70-74 гипервариабельной области 3 бета-цепей аминокислотные последовательности QKRAA (*0401), QRRAA (*0404, *0405, *0408, *0101, *0102) или RRRAA (*1001). Эти аминокислотные остатки могут влиять на связывание антигенных пептидов и представление их Т-лимфоцитам (TCR)2;3;4. В начале иммунного ответа первичная роль молекулы HLA заключается в связывании пептидного антигена и представлении его клеточному рецептору Т-лимфоцита (TCR)1. Область вокруг позиции 70 участвует в образовании “Сантуса”, который связывает боковую цепь антигенного пептида, а также напрямую взаимодействует с TCR.

Согласно этой структурной модели, объясняющей восприимчивость к PR, общий эпитоп контролирует природу тримолекулярного взаимодействия между TCR, антигенным пептидом и молекулой HLA, создавая соответствие между элементами, что в конечном итоге приведет к активации Т-лимфоцита.

Если бы был артритогенный пептид, он бы преимущественно связался с обычным эпитопом. Однако он не был идентифицирован до сих пор. Альтернативное объяснение включает молекулярную мимикрию между общим эпитопом и антигенными последовательностями AR-индуцирующего патогена. В этом смысле была обнаружена гомология последовательностей между эпитопом и белком высокой чувствительности (HSP), полученным из E. coli2.

Недавно группа исследователей пересмотрела гипотезу об общем эпитопе и сформулировала новую классификацию аллелей HLA-DRB1, действительную для европеоидной популяции. Согласно проведенным исследованиям, риск развития будет зависеть от локализации последовательности RAA в положениях 72-74, а также от типа аминокислот в положениях 71 и 70. Таким образом, в случае этих аллелей RAA ассоциация лизина (K) в положении 71 дает самый высокий риск, риск аргинина (R) - промежуточный риск, а риск аланина (a) или глутаминовой кислоты (E) - самый низкий риск. Глютамин (Q) или аргинин (R) в положении 70 приводят к более высокому риску, чем аспарагиновая кислота (D). Принимая во внимание эти результаты, аллели HLA-DRB1 можно разделить на две группы в зависимости от наличия или отсутствия последовательности RAA в положениях 72-74, а именно аллелей S и X. аллели S могут быть подразделены на три категории в зависимости от типа аминокислоты в положении 71: S1, когда речь идет об аланине или глутаминовой кислоте (последовательности A-RAA и E-RAA), S2 в присутствии лизина (последовательность K-RAA) и S3, когда присутствует (последовательность R-RAA). В свою очередь, аллели S3 могут быть разделены в зависимости от типа аминокислоты в положении 70 следующим образом: S3D, который кодирует последовательность D-R-RAA, и S3P, которая кодирует последовательности Q-R-RAA или R-R-RAA. Поскольку аллели S2 могут иметь аминокислоты Q или D в положении 70, это приводит к последовательностям D-K-RAA и Q-K-RAA (см. таблицу).

Таблица: Классификация аллелей HLA-DRB1

Проведенное исследование привело к следующим результатам:

- аллели S1, S3D и X связаны с низким риском (названным по этой причине аллелями L);

- путем объединения упомянутых аллелей получаются следующие 6 генотипов, представленных в порядке убывания относительного риска развития AR: S2/S3P (относительный риск 22.2), S2/S2 (относительный риск 20.5), S3P/S3P (относительный риск 8.2), S2/L (относительный риск 5.9), S3P/L (относительный риск 4) и генотип L/L (референтный).

Эта классификация аллелей HLA-DRB1 может помочь расшифровать генетический компонент AR, если существенные различия между генотипами будут коррелированы с различными патофизиологическими механизмами. Недавние исследования показали, что ассоциация общего эпитопа-AR ограничена AR с положительными антителами против CCP.

В заключение, выделение общего эпитопа связано с повышенным риском развития АР и может помочь в диагностике на ранней стадии заболевания. Наличие "общей эпитопы" в основном является прогностическим маркером развития и тяжести заболевания, поскольку быстрое и тяжелое прогрессирование эрозии суставов коррелирует со статусом HLA-DRB1 и типом эпитопа. Также был продемонстрирован эффект доза-ген: пациенты, у которых есть 2 аллеля, кодирующих общий эпитоп, демонстрируют более тяжелое развитие, чем пациенты, несущие только один аллель или ни один из них. В частности, общие эпитопы на аллелях DR4 предсказывают прогрессирующую и деструктивную форму заболевания с экстраартикулярными проявлениями. Генотип HLA-DRB1*0401/0401 связан с синдромом Фелти.

Что касается лекарственной терапии, было показано, что пациенты, гомозиготные по эпитопу DR4-shared, или пациенты с 2 аллелями, кодирующими общий эпитоп, лучше реагируют на Этанерцепт (или другие биологические агенты), чем на метотрексат.

Тест, проведенный в нашей лаборатории, позволяет:

- тип аллелей HLA-DRB1: DRB1 * 01 (DR1), DRB1*04 (DR4) и DRB1*1001 с помощью техники низкого разрешения;

- дифференциация аллелей HLA-DRB1 * 01 и DRB1 * 04 В положительные или отрицательные аллели для “общей эпитопы” с помощью техники высокого разрешения;

- тип аминокислотных последовательностей в "shared epitope": QKRAA, QRRAA или RRRAA;

- определение гетерозиготного или гомозиготного статуса для "общей эпитопы" 4.

Рекомендации по проведению теста

- выявление и дифференциация клинически неопределенных случаев АР;

- установление прогноза заболевания у пациентов с диагнозом АР;

- выявление пациентов с риском развития АР для раннего и агрессивного терапевтического вмешательства при появлении клинических проявлений (выбор/оптимизация терапии)4.

Подготовка пациента - специальная подготовка не требуется 4.

Собранный образец-венозная кровь 4.

Контейнер для сбора-vacutainer, содержащий EDTA в качестве антикоагулянта 4.

Собранное количество-насколько позволяет вакуум4.

Причины отторжения образца-использование гепарина в качестве антикоагулянта; коагулированные или гемолизированные образцы; охлажденные или замороженные образцы4.

Стабильность образца - 7 дней при 2-8ºC4.

Метод-реакция цепной полимеризации (ПЦР) с последующим анализом продуктов обратной гибридизации амплификации для обнаружения общего эпитопа QKRAA/QRRAA/RRRAA4.

Эталонные значения и интерпретация результатов

Общий эпитоп QKRAA/QRRAA / RRRAA: отрицательный.

В случае положительного результата будет сообщено, является ли это единственным аллелем или двумя аллелями, кодирующими общий эпитоп; также будет указан тип аллелей HLA-DRB14.