CD4+ T cellen en immuun veroudering; belangrijke spelers en voorspellers van ziekteactiviteit in reuscelarteriitis

Leeftijdsgebonden veranderingen van het immuunsysteem (immuunsenescentie)
hebben een sterke klinische impact en kunnen bijdragen aan het optreden van
infecties, auto-immuunziekten en kanker in oudere patiënten. Instrumenten,
zoals de Tilburg Frailty Index, zijn ontwikkeld om deze algemene
leeftijdsgebonden kwetsbaarheid (ook wel *frailty* genoemd) te onderzoeken.
Vooral de adaptieve arm van het immuunsysteem verandert door veroudering.
Immuunsenescentie is het gevolg van 1) thymus involutie leidend tot een afname
van naïeve T-cellen, 2) krimp van het T-celreceptor repertoire door continue
antigene stimulatie leidend tot functioneel veranderde, oligoklonale,
verouderde T-cellen (met verkorte telomeren en verlies van CD28), en 3) een
chronische laaggradige inflammatie (*inflamm-aging*) gekenmerkt door verhoogde
aanwezigheid van pro-inflammatoire cytokines en acute fase eiwitten in het
bloed. Longitudinale studies (met 80-, 90- en 100-jarigen) hebben een
immuunrisicofenotype (IRP) geïdentificeerd dat gepaard gaat met verminderde
immuunfunctie en verhoogde mortaliteit: CD4/CD8 T-cel ratio < 1, lage aantallen
CD19+ B-cellen en een slechte proliferatieve respons van lymfocyten.
In het algemeen neemt het risico op auto-immuunziekten toe met de leeftijd. Dit
geldt in het bijzonder ook voor reuscelarteritis (RCA). RCA is een vasculitis
waarbij middelgrote/grote arteriën aangedaan zijn. De ziekte komt uitsluitend
voor bij mensen > 50 jaar (gemiddelde leeftijd 72 jaar). Naast een syndroom van
systemische inflammatie, kunnen gevreesde complicaties optreden zoals
blindheid, beroerte en *aortic arch syndrome*. De standaardbehandeling bestaat
uit hoge doses corticosteroïden. Relaps wordt gezien in 50% van de patiënten
binnen een periode van 1-25 maanden.
De etiologie van RCA blijft onduidelijk, maar over de pathofysiologie is meer
bekend. Zo is er sprake van systemische inflammatie met verhoogde TNFa en IL-6
in het bloed van patiënten. Net als reumatoïde artritis is ook GCA geassocieerd
met HLA-DR4, hoewel specifieke epitopen in de relevante allelen lijken te
verschillen tussen de beide aandoeningen. In RA is HLA-DR4 aanwezigheid ook
geassocieerd met de productie van *anti-citrullinated protein
antibodies* (ACPA*s), maar in RCA zijn vooralsnog geen specifieke
auto-antilichamen gevonden. Desalniettemin wordt in beide aandoeningen een
grote rol toegekend aan CD4+ T-cellen, aangezien HLA-DR4 betrokken is bij de
antigeenpresentatie aan deze cellen. Weyand en Gorozny hebben nog een andere
rol voor HLA-DR4 in auto-immuunziekten voorgesteld. Ze vonden dat T-cellen van
HLA-DR4+ personen (zowel patiënten als gezonde controles) prematuur
verouderden, wat zich uitte in verkorte telomeren, verminderde T-celreceptor
diversiteit en verlies van CD28. Hoewel verouderde T-cellen een verminderde
proliferatieve respons hebben, blijken ze ook grote hoeveelheden IFN-gamma,
perforine en granzym B te kunnen maken. Verdere expansie van deze verouderde
cytotoxische T-cellen kan versterkt worden door chronische inflammatoire
aandoeningen vanwege persisterende immuunactivatie, maar wordt ook gezien na
CMV en EBV infectie. Ook kan de functionaliteit van verouderde T-cellen
veranderen door expressie van *natural killer cell* (NK-cel) markers. Eén van
deze moleculen is CD161 dat lijkt voor te komen op cellen met het vermogen om
naar weefsels te migreren.
Zoals verwacht, blijken CD4+ T-cellen inderdaad een belangrijke rol te spelen
in RCA. Inmiddels is bekend dat naïeve CD4+ T-cellen kunnen differentiëren tot
Th1, Th2, Th17 en regulerende T-cellen afhankelijk van APC functie en
compositie van het lokale cytokine milieu. Vooral IFN-gamma producerende CD4+
T-cellen zijn duidelijk aanwezig in de arteriewand van RCA-patiënten. Of dit
Th1-cellen of oude CD4+CD28- T-cellen zijn is onbekend. Recent werden ook IL-17
producerende T-cellen gevonden in de arteriewand van RCA-patiënten. Over de
functie van regulerende T-cellen in RCA zijn vooralsnog geen studies
verschenen.
Op dit moment is het verder ook onduidelijk in hoeverre veroudering de
aanwezigheid en functionaliteit van verschillende effector en regulerende T-cel
subsets beïnvloedt. Het veranderde cytokineprofiel behorende bij *inflamm-
aging* kan leiden tot 1) versnelde replicatieve veroudering van T-cellen en 2)
een verschuiving van de regulerende T-cel arm naar de pro-inflammatoire
Th17-cel arm. Zowel replicatieve senescentie als de regulerende T-cel naar
Th17-cel verschuiving kunnen verantwoordelijk zijn voor de afname van perifere
CD4+ T-cellen in het bloed (IRP-parameter), aangezien zowel verouderde T-cellen
als Th17-cellen - met CD161 aan het celoppervlak - naar de weefsels kunnen
migreren om vervolgens vaatschade te veroorzaken.

In aanvulling hierop is het interessant dat RCA nauw verbonden is met een
andere aandoening genaamd polymyalgia rheumatica (PMR). 40-50% van de RCA
patiënten heeft ook PMR. En tot 9-21% van de PMR-patiënten heeft/krijgt ook
RCA. PMR is een inflammatoir ziektebeeld waarbij met name pijn en stijfheid van
de proximale spieren op de voorgrond staat. De onderliggende oorzaak hiervan
lijkt echter niet zozeer in de spieren te liggen, maar te berusten op
ontsteking van gewrichten. De incidentie bedraagt tot wel 70 per 100 000 in
Noord-Europese ouderenpopulaties. Alom wordt aangenomen dat RCA en PMR
enerzijds gerelateerde aandoeningen zijn, anderszijds ook duidelijke
verschillen hebben. Het belangrijkste verschil waarin RCA zich onderscheid van
PMR is inflammatie van de (middel)grote arteriën. Opvallend genoeg blijken ook
(middel)grote arteriën van PMR-patiënten in geactiveerde toestand te verkeren.
Residente dendritische cellen in deze arteriën blijken geactiveerd te zijn en
in diermodellen is aangetoond dat ze in staat zijn T-cellen afkomstig van RCA
patiënten aan te trekken (dit geldt niet voor arteriën van controles).
Onduidelijk is waarom in PMR patiënten de geactiveerde arteriewand geen
T-cellen aantrekt. Blijkbaar maken T-cellen het verschil tussen PMR en RCA.
Waarin T-cellen van PMR en RCA-patiënten verschillen van elkaar is echter
onduidelijk. Of bepaalde T-cel markers kunnen voorspellen welke PMR-patiënten
overgaan op het (ernstigere) RCA is onbekend.

Tevens is het zo dat RCA en PMR patienten op den duur geen actieve ziekte meer
hebben. Graag willen we de kenmerken van oa de perifere CD4+ T-cellen maar ook
de monocyten en B-cellen bestuderen bij pateinten in remissie. Tevens is niet
bekend welke genen betrokken zijn bij het ontstaan van RCA en PMR . Vanuit de
genetisch profielen kan weer informatie worden gehaald betreffende de
belangrijke pathways in het ontstaan van resp RCA en PMR.

Primaire doel: het bestuderen van verschillen in CD4+ T-cel subsets
(Th1/Th2/Th17/Tregulerend/Tsenescent) tussen RCA-patiënten en gezonde controles
bij diagnose en gedurende follow up en in remissie.

Secundaire doelen:
- Het karakteriseren van de cel subsets die naar arteriewand van RCA migreren
- Het identificeren van een biomarker (CD4+ T-cel subsets/IRP/cytokines) die
relaps in RCA kan voorspellen
- Het bestuderen van relatie tussen het IRP en frailty
- Het identificeren van een biomarker (CD4+ T-cel subsets/IRP/cytokines) die
PMR van RCA kunnen onderscheiden, of de combinatie van beide ziekten
- Het karakteriseren van de cel subsets die naar synoviale
gewrichten van PMR patiënten migreren
- Het opsporen van genen betrokken bij het ontstaan van
RCA/PMR

Observationele studie met bepaling van CD4+ T-cel subsets en cytokines in het
bloed. In PMR: ook eenmalige analyse CD4+ T cel subsets in synoviale vocht en
weefsel op t=0.

De belasting voor patiënten bestaat uit het invullen van vragenlijsten en extra
bloedafname tijdens reguliere controlebezoeken aan de polikliniek. Gezonde
controles zullen aparte bezoeken moeten afleggen aan de polikliniek,
vragenlijsten invullen en bloed laten afnemen. Infectie controles zullen
1-malig een bezoek moeten afleggen aan de polikliniek, vragenlijsten invullen
en bloed laten afnemen.

Het risico dat patiënten en controles in deze studie lopen door het invullen
van vragenlijsten en venapunctie, schatten we in als nihil.

Gewrichtspunctie is een veelvoorkomende procedure in de reumatologie.
Desondanks bestaat er een zeldzaam risico op iatrogene infectie door deze
procedure (<0,1%).