Immunzellen als Biosensoren bei Lupus

Neue Methode macht individuelle Immunaktivität bei SLE sichtbar

Ein Forschungsteam von DRFZ und Charité – Universitätsmedizin Berlin hat eine neue Methode entwickelt, um die Aktivität von Immunzellen direkt in einer Blutprobe zu untersuchen, ohne die Zellen zuvor künstlich zu stimulieren. Mit Hilfe des massenzytometrischen Ansatzes Unperturbed Activation Profiling (UACT) haben sie die natürliche Aktivierung von Immunzellen bei systemischem Lupus erythematodes (SLE) untersucht. Das Verfahren macht Immunaktivitätsmuster sichtbar, die mit verschiedenen Krankheitsmerkmalen zusammenhängen können. Erste Ergebnisse zeigen zudem, dass sich Veränderungen der Immunaktivität während einer Therapie messen lassen. Damit könnte UACT künftig helfen, Patient:innen genauer zu charakterisieren, Therapieerfolge frühzeitig zu erkennen und Behandlungen stärker auf die individuelle Immunaktivität abzustimmen. Die Ergebnisse wurden im Fachjournal Frontiers in Immunology veröffentlicht.

In einer Proof-of-Concept-Studie mit 20 SLE-Patient:innen und 20 gesunden Kontrollpersonen haben Kolleg:innen der Technologie Plattform Massenzytometrie die Aktivität von Immunzellen ermittelt. Die UACT ermöglicht, in nicht stimulierten, kurzfristig fixierten Blutproben, zu messen, welche Signalwege in einzelnen Immunzelltypen aktiv sind.

Bei Patient:innen mit SLE zeigten sich insbesondere erhöhte Phosphorylierungssignale der Signalproteine STAT1, STAT3 und STAT5. Die Veränderungen traten in verschiedenen Immunzellpopulationen auf, besonders in naiven T-Zellen sowie in weiteren T-, NK- und myeloischen Zellen. Dabei unterschieden sich die Aktivierungsmuster deutlich zwischen den Patient:innen und spiegelten teilweise unterschiedliche Autoantikörperprofile und Krankheitsmanifestationen wider.

Die UACT-Profile ermöglichten eine bessere Trennung von SLE-Patient:innen und gesunden Kontrollpersonen als die Analyse der Zellfrequenzen allein. Darüber hinaus ließen sich fünf explorative Patient:innengruppen mit unterschiedlichen Signaturkombinationen und klinisch-immunologischen Merkmalen identifizieren. In einer kleinen longitudinalen Untersuchung von vier Patient:innen mit therapierefraktären Hautmanifestationen war ein gutes Ansprechen auf den JAK1/2-Inhibitor Baricitinib mit erhöhten pSTAT3-Ausgangswerten und einem anschließenden Rückgang der STAT3-Phosphorylierung verbunden.

Die Ergebnisse zeigen, dass periphere Immunzellen als „Biosensoren“ der entzündlichen Umgebung eines Menschen dienen können. UACT könnte künftig dazu beitragen, immunologische Patient:innengruppen besser zu charakterisieren, Therapieeffekte zu überwachen und Biomarker für eine stärker individualisierte Behandlung chronisch-entzündlicher Erkrankungen zu entwickeln.