Chiara Adina Hummel (Bonn / DE), Karen M. J. van Loo (Aachen / DE), Ashley van Waardenberg (Cairn / AU), Tobias Baumgartner (Bonn / DE), Randi von Wrede (Bonn / DE), Valeri Borger (Bonn / DE), Andre Dik (Düsseldorf / DE), Theodor Rüber (Bonn / DE), Antonia Harms (Bonn / DE), Nico Melzer (Düsseldorf / DE), Rainer Surges (Bonn / DE), Susanne Schoch (Bonn / DE), Albert J. Becker (Bonn / DE), Julika Pitsch (Bonn / DE)
Abstract-Text (inklusive Referenzen und Bildunterschriften)
Einleitung: Autoimmunenzephalitis (AE) ist eine immunvermittelte Erkrankung des zentralen Nervensystems (ZNS), bei der Autoantikörper oder Immunzellen das Gehirn angreifen. Klinisch führt die Erkrankung häufig zu fokalen bis bilateralen tonisch-klonischen Anfällen, rasch fortschreitenden Gedächtnisstörungen sowie psychiatrischen Symptomen. Kürzlich haben wir bei seronegativen AE-Patienten einen neuen Autoantikörper identifiziert, der auf das intrazelluläre postsynaptische Gerüstprotein Drebrin abzielt, das eine Rolle bei der Morphologie und Bildung dendritischer Dornen spielt.
Ziele: Charakterisierung und Analyse von RNA-Profilen auf Einzelzellebene in hippocampalem Gewebe von Patienten mit Drebrin-Autoantikörper-positiver Autoimmunenzephalitis, sowie klinischer und neuropathologischer Korrelate.
Methoden: Aus chirurgisch reseziertem, kryokonserviertem hippocampalem Gewebe von zwei Drebrin-Autoantikörper-positiven Patienten, sowie vergleichenden Kontrollen, wurden mit der GentleMACS-Technologie einzelne Zellkerne isoliert, mit Hilfe der Durchflusszytometrie separiert und die enthaltene RNA mittels next generation sequencing (NGS) sequenziert (Illumina sequencing). Verschiedene Clusteranalysen geben Aufschluss über immunologische Prozesse, sowie den Einfluss auf Veränderungen von Genen, die mit Hyperexzitabilität zusammenhängen. Die Sequenzierungsdaten wurden mit klinischen und neuropathologischen Daten aus unserer Drebrin-Autoantikörper-positiven Patientenkohorte mit Temporallappenepilepsie (n = 9) korreliert.
Ergebnisse: Clusteranalysen der mRNA aus Einzelzellisolaten der Gehirnresektaten von Drebrin-Autoantikörper-positiven Patienten ergaben innerhalb des Immunzell-Clusters, sowie im neuronalen Cluster, signifikante Unterschiede im Vergleich zu GAD65-Autoantikörper-positiven Patienten und Patienten mit klassischer Hippocampussklerose. Die Gene-Ontology-Analyse (GO) ergab, dass verschiedene GO-Terme, wie z.B. B-Zell-Rezeptor-Signalisierung, Th17-Zell-Differenzierung und der HIF-1-Signalweg, bei Drebrin-positiven und GAD65-positiven Patienten unterschiedlich angereichert waren. Darüber weisen verschiedene Transkriptionsfaktoren angereicherte Transkriptionsfaktor-Bindungsstellen in den Promotorregionen der unterschiedlich exprimierten Gene auf. Im Einklang mit der Sequenzierungsanalyse wiesen auch Blut- und Liquoruntersuchungen deutliche Hinweise auf eine durch neuroinflammatorische Prozesse hervorgerufene Bluthirnschrankenstörung, sowie eine intrathekale Antikörperproduktion auf. Immunhistochemische Untersuchungen zeigten deutliche neuronale Degenerationen, astrogliotische Umbauprozesse, sowie Infiltrationen von T-Zellen und Mikroglia.
Zusammenfassung: Die T-Zell-Infiltration im Hirngewebe und Liquor sowie differentiell exprimierte T-Zell-Gene in anti-Drebrin-positiven Patienten deuten darauf hin, dass T-Zellen eine pathogene Rolle spielen und zur Aufrechterhaltung der Krankheit beitragen.
Diese Arbeit wurde unterstützt von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (SFB1089, FOR2715) sowie der Else-Kröner-Fresenius-Stiftung und des BONFOR Programmes des Uniklinikums Bonn.