Identifizierung immundominanter Epitope der Pyruvatdehydrogenase als Targetantigen antimitochondrialer Antikörper bei der primär-biliären Zirrhose und ihre klinische Relevanz

Abstract

Das Hauptaugenmerk dieser Arbeit ist auf die immundominanten Epitope der E2-Untereinheit der Pyruvatdehydrogenase (PDH-E2) gerichtet, die bei der primär biliären Zirrhose das Target der Anti-M2-Antikörper darstellt. Um die Reaktivitäten der PBC-Seren gegen verschiedene potentielle Epitope der PDH-E2 ermitteln zu können, wurde die komplette Länge der PDH-E2 Untereinheit in Form von 35 Peptiden synthetisiert. Jedes dieser linearen Proteine wies eine Länge von 25 Aminosäuren auf und überlappte mit den jeweils 8 Aminosäuren der beiden benachbarten synthetisierten Peptide. Daraufhin testeten wir diese Peptide mit Seren von 91 klinisch, serologisch und histologisch definierten PBC-Patienten, die zuvor ebenfalls auf ihre IgG- und IgM-Reaktivitäten gegen die Antigene M2 und M4 getestet wurden. Die Ergebnisse dieser Arbeit zeigen deutlich, dass das bedeutendste immundominante Epitop (G4-Peptid), das von den antimitochondrialen Autoimmunantikörpern (AMA) erkannt wird, sich in dem katalytisch aktiven Zentrum der PDH-E2 Untereinheit befindet. Ebenso wurde das bisher als immundominantes Epitop geltende Protein 167-184 der inneren Lipoyl-Domäne mit und ohne gebundenes Liponamid synthetisiert und mit denselben Seren der 91 AMA-positiven PBC-Patienten getestet. Jedoch blieb eine gesteigerte Reaktivität gegen die beiden Peptidvarianten aus. Des Weiteren wurden die PBC-Patienten nach komplementbindenden Antikörpern, Krankheitsverlauf, Art der medikamentösen Therapie und Lebertransplantation in verschiedene Gruppen eingeteilt. Anhand der Absorptionsmittelwerte wird ihr Verhalten im Verlauf und unter Therapie dargestellt. Die AMA-Reaktivitäten von Seren mit komplementbindenden Antikörpern und aktivem Krankheitsverlauf werden mit den Reaktivitäten gegen die 35 PDH-E2-Peptide korreliert. Auf diese Weise wurden die Auswirkungen der verschiedenen Therapien auf die AMA untersucht sowie nach Hinweisen für die Identität des M4-Antigens und für prognostisch wertvolle Marker geforscht.

AIM: To search for further immunodominant peptides of the pyruvate dehydrogenase complex E2-component (PDC-E2) recognized by antimitochondrial antibodies (AMA) in primary biliary cirrhosis (PBC).

METHODS: Sera from 95 patients with PBC were tested by enzyme-linked immunosorbent assay against 33 synthetic overlapping peptides (25 amino acids; aa) covering the entire length of the E2-subunit of PDC-E2. Furthermore, the inner lipoyl peptide 167-184 was used in an unlipoylated and a lipoylated form as well as coupled to ovalbumin. Sera from 11 AMA negative/ANA positive PBC patients, 63 patients with other liver disorders and 22 healthy blood donors served as controls.

RESULTS: Of the 95 PBC-sera, 74% reacted with the peptide 475-499 and 58% with the peptide 407-431 located within the catalytic domain of PDC-E2. Patients with other disorders or healthy controls were positive in only up to 18%. Antibodies to the unlipoylated and lipoylated peptide 167-184 within the inner lipoyl domain were found in only 5% and 11% of the PBC sera, respectively; using ovalbumin-coupled peptides, the incidence increased up to 57% (unlipoylated form).

CONCLUSION: Peptides within the catalytic site of PDC-E2 rather than the previously reported lipoyl binding peptide 167-184 may represent major immunodominant epitopes recognized by AMA in PBC.