ITAN20100083A1 - PHARMACEUTICAL USE OF SEMAFORINE - Google Patents
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Description
“Uso farmaceutico di Semaforine†, â € œPharmaceutical use of Semaforineâ €,
TESTO DELLA DESCRIZIONE TEXT OF THE DESCRIPTION
La presente invenzione riguarda le semaforine, ed in particolare riguarda l’uso farmaceutico di tali molecole, così come riguarda l’uso farmaceutico dei plasmidi contenenti l’istruzione genica la cui espressione comporta la produzione di semaforine. The present invention relates to traffic lights, and in particular it concerns the pharmaceutical use of these molecules, as well as the pharmaceutical use of plasmids containing the gene instruction whose expression involves the production of traffic lights.
La famiglia delle semaforine comprende proteine solubili e legate alla membrana che agiscono nel sistema nervoso, dove sono coinvolte nell'instaurazione di una rete neuronaie corretta. Una mole crescente di dati mostra che questa famiglia esercita anche la sua azione al di fuori del sistema nervoso, ricoprendo un ruolo fondamentale nello sviluppo cardiaco e scheletrico, nella morfogenesi epiteliale, nell'angiogenesi e nella progressione tumorale. Inoltre, alcuni studi suggeriscono come queste molecole siano importanti attori durante una risposta immune, in quanto regolano le interazioni tra le cellule T e le cellule di presentazione dell'antigene durante una risposta immune primaria. Diversi membri delle semaforine agiscono da amplificatori della risposta immune, mentre altri, in particolare le semaforine secrete di classe 3, sono in grado di espletare un controllo negativo sulle funzioni immuni. The semaphorin family includes soluble and membrane-bound proteins that act in the nervous system, where they are involved in establishing a correct neuronal network. A growing body of data shows that this family also exerts its action outside the nervous system, playing a fundamental role in cardiac and skeletal development, epithelial morphogenesis, angiogenesis and tumor progression. Furthermore, some studies suggest that these molecules are important actors during an immune response, as they regulate the interactions between T cells and antigen presenting cells during a primary immune response. Several members of the traffic lights act as amplifiers of the immune response, while others, in particular the class 3 secreted traffic lights, are capable of carrying out a negative control on immune functions.
Nel corso della ricerca che ha condotto alla presente invenzione, la semaforina-3 A (di seguito citata come Sema3A), della quale à ̈ allegata la sequenza amminoacidica, à ̈ stata identificata come un potente fattore immunosoppressivo. La Sema3A inibisce le funzioni delle cellule T promuovendo l'arresto della crescita e/o bloccando la secrezione di citochine proinfiammatorie. Le vie a valle attraverso cui Sema3A esercita la sua azione sulle immunocellule rimangono ancora da chiarire, ma à ̈ probabile che coinvolgano un complesso recettoriale formato da una di due neuropiline (NP) e da una di quattro proteine di plexina-A. Le NP agiscono da siti primari di legame del ligando, mentre le plexine-A agiscono da componenti di trasduzione del segnale. In the course of the research that led to the present invention, semaforin-3A (hereinafter referred to as Sema3A), whose amino acid sequence is attached, has been identified as a potent immunosuppressive factor. Sema3A inhibits T cell functions by promoting growth arrest and / or blocking the secretion of proinflammatory cytokines. The downstream pathways through which Sema3A exerts its action on immune cells remain to be elucidated, but it is likely that they involve a receptor complex consisting of one of two neuropilins (NPs) and one of four plexin-A proteins. NPs act as primary binding sites of the ligand, while plexins-A act as signal transduction components.
Recentemente à ̈ stato mostrato come la via dipendente dalla Sema3A sia coinvolta nel complesso sistema di interazioni tra cellule epiteliali e timociti all'interno del timo. Più di recente à ̈ stato mostrato che la Sema3A potenzia l'apoptosi in vitro delle cellule T. Questo effetto proapoptotico della Sema3A dipendeva dallo stato di attivazione delle cellule T, e veniva mediato dall'impegno di recettori di morte, in particolare del sistema Fas (CD95/APO-1). It has recently been shown that the Sema3A-dependent pathway is involved in the complex system of interactions between epithelial cells and thymocytes within the thymus. More recently, Sema3A was shown to enhance the in vitro apoptosis of T cells. This proapoptotic effect of Sema3A depended on the activation state of T cells, and was mediated by the engagement of death receptors, particularly the Fas system. (CD95 / APO-1).
Tutte insieme, queste osservazioni suggeriscono che la Sema3A possa svolgere un ruolo importante nella generazione e nel mantenimento di una tolleranza immune centrale e periferica. Taken together, these observations suggest that Sema3A may play an important role in the generation and maintenance of central and peripheral immune tolerance.
L'artrite reumatoide (RA, rheumatoid arthritis) à ̈ una malattia cronica, distruttiva e autoimmune delle articolazioni, caratterizzata da alti livelli di produzione di citochine proinfiammatorie. In particolare, all'interno di una membrana sinoviale RA infiammata, i livelli di citochine proinfiammatorie superano quelli dei mediatori antinfiammatori. Inoltre, un'efficace localizzazione terapeutica di citochine nella RA, in particolare di TNF-α e IL-6, ha dimostrato la loro fondamentale importanza nella patogenesi. Al contrario di altre semaforine, come Sema3C, nella sinovia RA non à ̈ stata rilevata alcuna espressione di Sema3A, ed à ̈ stato mostrato come le cellule linfoblastoidi di pazienti affetti da RA fossero resistenti alla morte cellulare mediata da Fas. Rheumatoid arthritis (RA) is a chronic, destructive and autoimmune disease of the joints characterized by high levels of proinflammatory cytokine production. Specifically, within an inflamed RA synovial membrane, proinflammatory cytokine levels exceed those of anti-inflammatory mediators. Furthermore, an effective therapeutic localization of cytokines in RA, in particular of TNF-Î ± and IL-6, has demonstrated their fundamental importance in pathogenesis. In contrast to other semaphorins, such as Sema3C, no expression of Sema3A was detected in the RA synovium, and lymphoblastoid cells from RA patients were shown to be resistant to Fas-mediated cell death.
Sulla base dei rilievi sperimentali sopra descritti, uno scopo della presente invenzione à ̈ fornire una cura farmaceutica alle malattie autoimmuni, che tenga conto delle proprietà e delle caratteristiche delle semaforine. On the basis of the experimental findings described above, an aim of the present invention is to provide a pharmaceutical cure for autoimmune diseases, which takes into account the properties and characteristics of traffic lights.
Un ulteriore scopo della presente invenzione à ̈ fornire un farmaco per la cura dell’artrite reumatoide, delle osteoartriti ed in generale degli stati infiammatori articolari. A further object of the present invention is to provide a drug for the treatment of rheumatoid arthritis, osteoarthritis and joint inflammatory states in general.
Oggetto della presente invenzione à ̈ pertanto l’uso di semaforine per la preparazione di un farmaco; un altro oggetto della presente invenzione à ̈ l’uso dei plasmidi codificanti l’informazione genica per la produzione delle semaforine per la preparazione di un farmaco. The object of the present invention is therefore the use of traffic lights for the preparation of a drug; another object of the present invention is the use of plasmids encoding gene information for the production of traffic lights for the preparation of a drug.
In particolare, la presente invenzione ha per oggetto l’uso di semaforina 3A, o del plasmide codificante l’informazione genica per la produzione di semaforina 3A per la preparazione di un farmaco. Il farmaco in questione à ̈ un farmaco in grado di combattere l’artrite reumatoide, Γ osteoartrite e simili patologie. In particular, the present invention relates to the use of semaphorin 3A, or the plasmid encoding the gene information for the production of semaphorin 3A for the preparation of a drug. The drug in question is a drug capable of fighting rheumatoid arthritis, osteoarthritis and similar pathologies.
Ulteriori vantaggi e caratteristiche della presente invenzione risulteranno evidenti dalla seguente descrizione di alcuni esempi esecutivi, e con riferimento alle tavole di disegni allegati, in cui : Further advantages and characteristics of the present invention will become evident from the following description of some executive examples, and with reference to the attached drawings, in which:
le figura 1A e 1B sono due diagrammi che rappresentano rispettivamente la produzione di citochine in cellule a seguito di un trattamento con Sema3A o Sema3C alle diverse concentrazioni indicate, e stimolate con anticorpi legati alla piastra specifici per CD3 e CD28 nel corso di 24 ore; Figures 1A and 1B are two diagrams representing respectively the production of cytokines in cells following a treatment with Sema3A or Sema3C at the different concentrations indicated, and stimulated with plate-bound antibodies specific for CD3 and CD28 over the course of 24 hours;
la figura 2 Ã ̈ un diagramma relativo alla produzione di citochine da parte di PBMC a seguito di un trattamento con Sema3A o Sema3C (entrambe a 360 ng/ml) e dell'esposizione a LPS 1 ng/ml per 24 ore; Figure 2 is a diagram relating to the production of cytokines by PBMC following a treatment with Sema3A or Sema3C (both at 360 ng / ml) and exposure to LPS 1 ng / ml for 24 hours;
le figure da 3A a 3C sono dei diagrammi che illustrano la produzione di citochine in cellule in PBMC di individui affetti da RA; Figures 3A to 3C are diagrams illustrating the production of cytokines in PBMC cells of individuals affected by RA;
le figure 4A e 4B sono diagrammi che rappresentano rispettivamente l’ espressione di CD25 da cellule T CD4+ derivate da cinque donatori differenti e l'espressione sulla superficie cellulare di CD25 per uno di cinque esperimenti; Figures 4A and 4B are diagrams representing respectively the expression of CD25 from CD4 + T cells derived from five different donors and the expression on the cell surface of CD25 for one of five experiments;
le figure 5A e 5B sono diagrammi che rappresentano rispettivamente l'espressione media ± e.s.m. (n = 3) di IL- 17, ed una colorazione intracitoplasmatica rappresentativa di IL-17 da cellule T CD4+ dopo 7 giorni di trattamento; Figures 5A and 5B are diagrams representing respectively the mean expression ± e.s.m. (n = 3) of IL-17, and a representative intracytoplasmic staining of IL-17 from CD4 + T cells after 7 days of treatment;
le figure da 6A a 6C rappresentano i livelli di espressione dell'mRNA (fattore moltiplicativo di induzione rispetto a cellule T senza citochine esogene) di RORC2, T-bet e GATA3, mostrati dopo aver stimolato le cellule T CD4 ; Figures 6A to 6C represent the mRNA expression levels (multiplicative factor of induction with respect to T cells without exogenous cytokines) of RORC2, T-bet and GATA3, shown after stimulating CD4 T cells;
la figura 7 à ̈ diagramma che illustra la valutazione dell’apoptosi per cellule T CD4+ umane stimolate con anticorpi; Figure 7 is a diagram illustrating the apoptosis assessment for human CD4 + T cells stimulated with antibodies;
la figura 8 à ̈ diagramma che illustra la valutazione dell’apoptosi per cellule T CD4+ umane stimolate con anticorpi; Figure 8 is a diagram illustrating the apoptosis assessment for human CD4 + T cells stimulated with antibodies;
la figura 9 à ̈ un diagramma che illustra l’ espressione di citochine in cellule T CD4+ stimolate con anticorpi; Figure 9 is a diagram illustrating cytokine expression in antibody-stimulated CD4 + T cells;
le figure 10A e 10B sono dei diagrammi che rappresentano la risposta di delle cavie ad un trattamento preventivo secondo la presente invenzione; Figures 10A and 10B are diagrams representing the response of guinea pigs to a preventive treatment according to the present invention;
le figure 1 1A e 1 1B sono dei diagrammi che rappresentano la risposta di delle cavie ad un trattamento curativo secondo la presente invenzione; Figures 11A and 11B are diagrams representing the response of guinea pigs to a curative treatment according to the present invention;
le figure 12A e 12B sono sezioni rappresentative di tessuto articolare colorate con H&E di topi trattati in prevenzione secondo la presente invenzione; Figures 12A and 12B are representative sections of joint tissue stained with H&E of mice treated in prevention according to the present invention;
la figura 13 Ã ̈ un diagramma che rappresenta i punteggi istopatologici di infiammazione (a), formazione del panno (b) ed erosione di osso e cartilagine (c) in topi trattati in prevenzione, valutati in rispetto ad un controllo; Figure 13 is a diagram representing the histopathological scores of inflammation (a), tissue formation (b) and bone and cartilage erosion (c) in mice treated for prevention, evaluated against a control;
le figure da 14A a 14C sono dei diagrammi che rappresentano la valutazione del titolo degli isotipi IgG anti-CII mediante ELISA nei sieri di topi trattati secondo la presente invenzione; Figures 14A to 14C are diagrams which represent the evaluation of the titer of the anti-CII IgG isotypes by ELISA in the sera of mice treated according to the present invention;
le figure da 15A a 15C sono dei diagrammi che rappresentano la valutazione dei livelli di citochine mediante ELISA nelle cellule T CD4+ di topi trattati secondo la presente invenzione; Figures 15A to 15C are diagrams representing the evaluation of cytokine levels by ELISA in CD4 + T cells of mice treated according to the present invention;
le figure 16A e 16B sono diagrammi che rappresentano il contenuto di DNA ipodiploide dopo la colorazione con PI nei topi trattati con Sema3A o trattati con il plasmide di controllo; Figures 16A and 16B are diagrams representing the hypodiploid DNA content after PI staining in mice treated with Sema3A or treated with the control plasmid;
la figura 17 Ã ̈ un diagramma che illustra la morte cellulare di cellule di linfonodo che sono state trattate secondo la presente invenzione; e Figure 17 is a diagram illustrating the cell death of lymph node cells which have been treated in accordance with the present invention; And
le figure 18A e 18B sono diagrammi che rispettivamente rappresentano la valutazione di parametri di rigonfiamento della zampa e punteggio dell'artrite in topi trattati secondo la presente invenzione. Figures 18A and 18B are diagrams which respectively represent the evaluation of paw swelling parameters and arthritis score in mice treated according to the present invention.
Materiali e metodi Materials and methods
Coltura cellulare e valutazione dell'apoptosi. Cell culture and apoptosis evaluation.
Le cellule T CD4+ sono state purificate da PBMC (peripheral blood mononuclear cells), cellule totali di milza o linfonodo, mediante incubazione con un mAb anti-CD4 (GK1.5), seguita da una selezione positiva delle cellule CD4+ con specifici kit di isolamento per cellule T (tutti di Miltenyi Biotec). Abbiamo sintetizzato le proteine Sema3A e Sema3C umani ricombinanti come descritto in Banu, N., J. Teichman, M. Dunlap-Brown, G. Villegas, and A. Tufro. CD4 + T cells were purified from PBMC (peripheral blood mononuclear cells), total spleen or lymph node cells, by incubation with an anti-CD4 mAb (GK1.5), followed by a positive selection of CD4 + cells with specific isolation kits. for T cells (all from Miltenyi Biotec). We synthesized recombinant human Sema3A and Sema3C proteins as described in Banu, N., J. Teichman, M. Dunlap-Brown, G. Villegas, and A. Tufro.
2006. Semaphorin 3C regulates endothelial celi function by increasing integrin activity. FASEB J. 20:2150-2152. 2006. Semaphorin 3C regulates endothelial celi function by increasing integrin activity. PHASEB J. 20: 2150-2152.
Successivamente à ̈ stata valutata l'apoptosi mediante citometria di flusso, usando fluoresceina isotiocianato (FITC; Roche) coniugata con annessina V in combinazione con PI (ioduro di propidio, Sigma), e ci siamo avvalsi della microscopia ottica per confermare la presenza di variazioni morfologiche caratteristiche dell'apoptosi. Subsequently, apoptosis was assessed by flow cytometry, using fluorescein isothiocyanate (FITC; Roche) conjugated with annexin V in combination with PI (propidium iodide, Sigma), and we used light microscopy to confirm the presence of variations. morphological characteristics of apoptosis.
Induzione e valutazione della CIA. Induction and evaluation of the CIA.
La CIA (collagen-induced arthritis) in topi DBA/l à ̈ stata indotta e classificata. In breve, topi DBA/l (Charles River Laboratories) hanno ricevuto un'immunizzazione intradermica con CII bovino 100 pg/topo (Chondrex) emulsionato in CFA contenente Mycobacterium tuberculosis H37Ra ucciso al calore, 250 pg/topo (BD). Ventuno giorni dopo l'immunizzazione, i topi sono stati richiamati mediante iniezione sottocutanea, alla base della coda, con CII bovino, 100 pg/topo. Per gli esperimenti di trattamento, solo i topi con artrite clinica (punteggio visivo medio di artrite di 4) sono stati randomizzati e trattati. Il numero di topi usati in questi studi era il minimo richiesto per ottenere una significatività statistica. I topi sono stati classificati per l'artrite adottando il seguente sistema di classificazione visiva: grado 0, assenza di rigonfiamenti o eritemi; grado 1 , rigonfiamento ed eritema leggeri, o infiammazione delle dita; grado 2, rigonfiamento ed eritema moderati, confinati in posizione distale rispetto alla regione mediana della zampa; grado 3, rigonfiamento ed eritema maggiormente pronunciati con estensione alla caviglia; grado 4, rigonfiamento, eritema e rigidità articolare severi di caviglia, zampa e dita. Ogni arto à ̈ stato classificato con un punteggio da 0 a 4, con un punteggio massimo possibile di 16 per ogni topo individuale. Collagen-induced arthritis (CIA) in DBA / l mice was induced and classified. Briefly, DBA / l (Charles River Laboratories) mice received intradermal immunization with bovine CII 100 µg / mouse (Chondrex) emulsified in CFA containing heat-killed Mycobacterium tuberculosis H37Ra, 250 µg / mouse (BD). Twenty-one days after immunization, the mice were recalled by subcutaneous injection, at the base of the tail, with bovine CII, 100 µg / mouse. For the treatment experiments, only mice with clinical arthritis (mean visual arthritis score of 4) were randomized and treated. The number of mice used in these studies was the minimum required to obtain statistical significance. Mice were classified for arthritis using the following visual classification system: grade 0, no swelling or erythema; grade 1, mild swelling and erythema, or inflammation of the fingers; grade 2, moderate swelling and erythema, confined distal to the median region of the paw; grade 3, more pronounced swelling and erythema with ankle extension; Grade 4, severe swelling, erythema and joint stiffness of the ankle, paw and fingers. Each limb was graded with a score from 0 to 4, with a maximum possible score of 16 for each individual mouse.
Lo spessore della zampa à ̈ stato determinato misurando, con calibri da 0 a 10 mm, lo spessore della zampa posteriore colpita con maggiore severità . I topi sono stati trattati con ciascun plasmide i.p., partendo dal giorno prima dell'induzione della CIA per gli esperimenti di prevenzione, e in seguito allo sviluppo dell'artrite e alla randomizzazione per gli esperimenti di trattamento. The thickness of the paw was determined by measuring, with calibers from 0 to 10 mm, the thickness of the hind leg affected with greater severity. Mice were treated with each i.p.plasmid, starting the day before CIA induction for prevention experiments, and following arthritis development and randomization for treatment experiments.
Protocolli di trattamento Treatment protocols
I topi (22-25 g) sono stati trattati con il plasmide Sema3A ( ad esempio il plasmide pAGNT- Sema3A; 1 pg/animale; equivalente a 40 pg/kg, in un volume finale di 0,2 mi di PB S) i.p. una volta al giorno, fino al giorno 50. I topi di controllo hanno ricevuto un psDNA3 negli stessi punti temporali. La dose scelta di DNA à ̈ conforme agli esperimenti preliminari sugli animali, dove à ̈ stato osservato che l'espressione della proteina Sema3A in Usati di PBMC, milza e fegato veniva sovraregolata dalla somministrazione di un plasmide codificante per Sema3A (dati non mostrati). Il livello di espressione della proteina Sema3A à ̈ stato saggiato mediante Western blot in cellule spleniche appena isolate da topi trattati con Sema3A o con il plasmide di controllo. I topi sono stati sacrificati 24 ore dopo l'ultimo trattamento, e i Usati cellulari sono stati separati in SDS-PAGE 10%, trasferiti su membrana, e sondati con Ab (anticorpi) anti-Sema3A. Per la somministrazione in vivo di zVAD-fmk, ventiquattro ore dopo l'iniezione intrapleurica del plasmide Sema3A, i topi hanno ricevuto un'iniezione i.p. di zVAD-fmk (z-Val-Ala-DL-Asp-fluorometilchetone; Bachem) 5 mg/kg, ad una concentrazione finale di 1 mg/ml in soluzione salina, o di quantità appropriate di controllo, il veicolo DMSO, come descritto in precedenza (23). Due dosi aggiuntive di zVAD-fmk sono stati fornite i.p. 10 e 25 giorni più tardi, e tutti i topi sono stati sacrificati dopo 50 giorni. Mice (22-25 g) were treated with the Sema3A plasmid (e.g. pAGNT-Sema3A plasmid; 1 pg / animal; equivalent to 40 pg / kg, in a final volume of 0.2 ml PB S) i.p. once daily, up to day 50. Control mice received a psDNA3 at the same time points. The selected dose of DNA complies with preliminary animal experiments, where it was observed that the expression of the Sema3A protein in the PBMC, spleen and liver was upregulated by the administration of a plasmid encoding Sema3A (data not shown). The expression level of the Sema3A protein was assayed by Western blot in newly isolated splenic cells from mice treated with Sema3A or with the control plasmid. Mice were sacrificed 24 hours after the last treatment, and cellular used were separated in 10% SDS-PAGE, transferred to membrane, and probed with anti-Sema3A Ab (antibodies). For in vivo administration of zVAD-fmk, twenty-four hours after intrapleural injection of the Sema3A plasmid, mice received an i.p. of zVAD-fmk (z-Val-Ala-DL-Asp-fluoromethylketone; Bachem) 5 mg / kg, at a final concentration of 1 mg / ml in saline, or appropriate control amounts, the DMSO vehicle, as described previously (23). Two additional doses of zVAD-fmk were given i.p. 10 and 25 days later, and all mice were sacrificed after 50 days.
Studi istopatologici. Histopathological studies.
Gli arti posteriori sono stati fissati e decalcificati in Cal-Ex II (Fischer Scientific) per 3 giorni prima dell'inclusione in paraffina. Le sezioni sono state colorate con H&E e valutate da un ricercatore, in cieco rispetto allo stato del trattamento, in termini di sinovite, formazione del panno e distruzione dell'osso e/o della cartilagine, basandosi su un sistema di classificazione precedentemente descritto: grado 0, normale; grado 1 , infiammazione leggera, iperplasia leggera dello strato di rivestimento sinoviale, lieve distruzione della cartilagine senza erosione dell'osso; gradi 2-4, gradi crescenti di infiltrati di cellule infiammatorie, iperplasia del rivestimento sinoviale, formazione del panno, e distruzione della cartilagine e dell'osso. The hind limbs were fixed and decalcified in Cal-Ex II (Fischer Scientific) for 3 days prior to paraffin embedding. Sections were stained with H&E and evaluated by a researcher, blinded to the treatment status, in terms of synovitis, tissue formation and bone and / or cartilage destruction, based on a previously described classification system: grade 0, normal; grade 1, mild inflammation, mild hyperplasia of the synovial lining layer, mild cartilage destruction without bone erosion; grades 2-4, increasing grades of inflammatory cell infiltrates, hyperplasia of the synovial lining, tissue formation, and destruction of cartilage and bone.
ELISA. ELISA.
Dopo l'esposizione al composto, sono state stimolate le cellule con LPS (Escherichia coli, 01 1 1 :B4, Sigma), rispettivamente a 1 pg/ml e 5 pg/ml, per 24 ore, e sono stati analizzati i sovranatanti per IL-23 (eBiosciences), TNF-a (BD Bioscience) e IL-6 (BD Bioscience) mediante ELISA. Abbiamo analizzato le immunocellule con anticorpi contro CD3 e CD28 per 24 ore in termini di produzione di IFN-γ e IL-2 o di IFN-γ mediante ELISA (BD Bioscience). L'espressione di CD25, NP- 1 ed NP-2 sul sottoinsieme CD4 delle PBMC à ̈ stata misurata mediante citometria di flusso (BD Pharmingen). After exposure to the compound, cells were stimulated with LPS (Escherichia coli, 01 1 1: B4, Sigma) at 1 pg / ml and 5 pg / ml, respectively, for 24 hours, and the supernatants were analyzed for IL-23 (eBiosciences), TNF-a (BD Bioscience) and IL-6 (BD Bioscience) by ELISA. We analyzed immune cells with antibodies against CD3 and CD28 for 24 hours in terms of IFN-γ and IL-2 or IFN-γ production by ELISA (BD Bioscience). The expression of CD25, NP- 1 and NP-2 on the CD4 subset of PBMCs was measured by flow cytometry (BD Pharmingen).
Differenziamento delle cellule T helper di tipo 17. Sono state stimolate le cellule T CD4+ (7,5 x 104 per pozzetto) con anticorpi contro CD3 e CD28 in presenza di TGF-β 5 ng/ml (di R&D Systems) e IL-21 25 ng/ml (di Celi Sciences), per un periodo di 7 giorni in assenza di IL-2, come descritto in precedenza (24). La colorazione intracitoplasmatica à ̈ stata condotta utilizzando metodologie standard e anticorpi anti-IL-17-APC (R&D Systems) e anti-IFN-γ-ΡΕ o anti-IL- 10-PE (BD Biosciences). Le cellule sono state stimolate con forbolo 12-miristato 13-acetato 5 ng/ml e ionomicina 200 ng/ml, in presenza di brefeldina A (Sigma), prima della colorazione intracellulare. Differentiation of type 17 helper T cells. CD4 + T cells (7.5 x 104 per well) were stimulated with antibodies against CD3 and CD28 in the presence of TGF-β 5 ng / ml (from R&D Systems) and IL-21 25 ng / mL (by Celi Sciences), for a period of 7 days in the absence of IL-2, as described above (24). Intracytoplasmic staining was performed using standard methodologies and anti-IL-17-APC (R&D Systems) and anti-IFN-γ-ΡΠ• or anti-IL-10-PE (BD Biosciences) antibodies. Cells were stimulated with phorbol 12-myristate 13-acetate 5 ng / ml and ionomycin 200 ng / ml, in the presence of brefeldin A (Sigma), before intracellular staining.
PCR in tempo reale. Real-time PCR.
Sono stati inclusi, senza ulteriori selezioni, dieci pazienti affetti da RA, 10 pazienti affetti da OA e sottoposti ad intervento chirurgico di sostituzione dell'articolazione del ginocchio, e 5 soggetti di controllo senza condizioni infiammatorie e sottoposti ad intervento chirurgico al ginocchio in artroscopia. I campioni di tessuto sinoviale sono stati ottenuti immediatamente dopo l'apertura della capsula articolare del ginocchio, o durante l'intervento chirurgico in artroscopia (nei controlli). E stato isolato l'RNA totale, ed à ̈ stata condotta un'analisi RT-PCR in tempo reale su un rilevatore di sequenze Chromo4 (Bio-Rad, Milano, Italia). Tutti i primer e le sonde sono stati ottenuti da Applied Biosystems e adoperati secondo metodologie standard. I dettagli sulle sequenze e le condizioni di ciclo termico sono disponibili a richiesta. I dati sono stati acquisiti e analizzati con il software del rivelatore di sequenze Chromo4. We included, without further selection, ten RA patients, 10 OA patients undergoing knee joint replacement surgery, and 5 control subjects without inflammatory conditions and undergoing arthroscopic knee surgery. Synovial tissue samples were obtained immediately after opening the knee joint capsule, or during arthroscopic surgery (in controls). Total RNA was isolated, and real-time RT-PCR analysis was performed on a Chromo4 sequence detector (Bio-Rad, Milan, Italy). All primers and probes were obtained from Applied Biosystems and used according to standard methodologies. Details on thermal cycling sequences and conditions are available on request. The data was acquired and analyzed with the Chromo4 sequence detector software.
Determinazione di Ab anti-collagene . Determination of anti-collagen Ab.
Le IgG specifiche per CII (Chondrex) sono state misurate usando un kit ELISA e seguendo il protocollo del produttore. I livelli degli isotipi IgG di Ab anti-collagene di tipo II nei sieri dei topi DBA/l artritici sono stati valutati usando il kit di saggio per Ab anti-collagene di tipo II, sostituendo TAb IgG totale coniugato ad HRP con IgGl , IgG2a, IgG2b e IgG3 anti-topo di capra isotipo-specifiche e coniugate ad HRP (Jackson ImmunoResearch Laboratories). CII-specific IgG (Chondrex) was measured using an ELISA kit and following the manufacturer's protocol. Levels of IgG isotypes of anti-collagen type II Ab in sera from arthritic DBA / l mice were assessed using the assay kit for anti-collagen type II Ab, substituting total TAb IgG conjugated to HRP with IgG1, IgG2a, Isotype-specific goat anti-mouse IgG2b and IgG3 conjugated to HRP (Jackson ImmunoResearch Laboratories).
Analisi statistiche. Statistical analysis.
Per eseguire confronti tra i gruppi di trattamento, abbiamo condotto il t-test non accoppiato (Mann-Whitney), t-test accoppiati e ANOVA ad una e due vie (laddove appropriato). Per l'ANOVA abbiamo usato un'analisi post hoc di Bonferroni per raffrontare i gruppi di trattamento. Abbiamo condotto tutte le analisi statistiche con il software GraphPad Prism (versione 4.01). I dati sono espressi come media ± e. s.m. (errore standard della media), considerando significativi i valori di P minori di 0,05. To perform comparisons between treatment groups, we conducted unpaired t-test (Mann-Whitney), paired t-test, and one- and two-way ANOVA (where appropriate). For the ANOVA we used a Bonferroni post hoc analysis to compare the treatment groups. We conducted all statistical analyzes with GraphPad Prism software (version 4.01). Data are expressed as mean ± e. s.m. (standard error of the mean), considering P values less than 0.05 to be significant.
Innanzitutto à ̈ stata confermata la differente espressione di Sema3A e Sema3C in campioni di tessuto sinoviale ottenuti da 10 pazienti con RA, da 10 pazienti con osteoartrite (OA), e da 5 pazienti senza condizioni infiammatorie. La maggior parte delle sinovie OA ed RA esprimevano Sema3C, mentre tutti i provini di tessuto sinoviale derivati da pazienti OA ed RA non evidenziavano un'espressione dell'mRNA di Sema3A. E interessante come Sema3A e Sema3C vengano espresse in maniera differente nelle articolazioni infiammatorie, in quanto queste due semaforine possono esercitare effetti differenti sui disordini autoimmuni. First, the different expression of Sema3A and Sema3C was confirmed in synovial tissue samples obtained from 10 patients with RA, 10 patients with osteoarthritis (OA), and 5 patients without inflammatory conditions. Most of the OA and RA synoviums expressed Sema3C, while all synovial tissue specimens derived from OA and RA patients did not show Sema3A mRNA expression. It is interesting how Sema3A and Sema3C are expressed differently in inflammatory joints, as these two traffic lights can exert different effects on autoimmune disorders.
Per valutare l'impatto di queste semaforine sulle immunocellule, sono stati confrontati gli effetti di Sema3A e Sema3C sulla produzione di citochine in PBMC stimolate. Quando sono state stimolate le PBMC trattate con Sema3A attraverso anticorpi per CD3 e CD28, il rilascio di IFN-γ à ̈ stato inibito fino al 60%, e la produzione di IL-2 à ̈ stata inibita del 50%, a tutte le concentrazioni provate (180-480 ng/ml) (Figura 1A). Per contro, Sema3C non ha sostanzialmente influito sul rilascio di citochine (Figura 1B). Abbiamo anche confrontato la produzione di citochine in PBMC stimolate con endotossina. Al contrario di Sema3C, Sema3A ha ridotto la produzione di IL-23 del 70%, e del fattore di necrosi tumorale a (TNF-a) e di IL-6 del 50% circa (Figura 2). Questi risultati indicano che Sema3A regola selettivamente la produzione di citochine infiammatorie in PBMC stimolate con LPS o con anticorpi monoclonali anti-CD3 e CD28 . To evaluate the impact of these semaphorins on immune cells, the effects of Sema3A and Sema3C on cytokine production in stimulated PBMCs were compared. When the PBMCs treated with Sema3A were stimulated through antibodies to CD3 and CD28, the release of IFN-γ was inhibited by up to 60%, and the production of IL-2 was inhibited by 50%, at all concentrations. tried (180-480 ng / mL) (Figure 1A). Conversely, Sema3C did not substantially affect cytokine release (Figure 1B). We also compared cytokine production in endotoxin-stimulated PBMCs. In contrast to Sema3C, Sema3A reduced IL-23 production by 70%, and tumor necrosis factor a (TNF-a) and IL-6 by approximately 50% (Figure 2). These results indicate that Sema3A selectively regulates the production of inflammatory cytokines in PBMCs stimulated with LPS or with anti-CD3 and CD28 monoclonal antibodies.
Per comprendere meglio l'effetto di Sema3A e Sema3C sulle immunocellule, à ̈ stato necessario determinare se i loro recettori naturali, NP-1 e NP-2, venissero espressi in PBMC derivate da donatori sani e da pazienti RA. Le PBMC derivate da pazienti RA presentavano una maggiore espressione di NP- 1 in cellule singolo-positive per CD4+, rispetto a PBMC derivate da donatori sani. Inoltre, l'espressione di NP-1 sulle cellule T CD4+ aumentava durante la stimolazione con anticorpi per CD3 e CD28. Per contro, non à ̈ stata osservata alcuna differenza nell'espressione di NP-2 su cellule T CD4+ tra PBMC derivate da donatori sani e da pazienti RA. Le condizioni di stimolazione non incidevano sull'espressione di NP-2, suffragando ulteriormente l'opinione secondo cui il recettore NP- 1 di Sema3A partecipa all'attivazione delle cellule T. To better understand the effect of Sema3A and Sema3C on immune cells, it was necessary to determine whether their natural receptors, NP-1 and NP-2, were expressed in PBMCs derived from healthy donors and RA patients. PBMCs derived from RA patients exhibited higher NP-1 expression in single-positive CD4 + cells, compared to PBMCs derived from healthy donors. Furthermore, NP-1 expression on CD4 + T cells increased during stimulation with antibodies to CD3 and CD28. In contrast, no difference in NP-2 expression on CD4 + T cells was observed between PBMCs derived from healthy donors and from RA patients. Stimulation conditions did not affect NP-2 expression, further supporting the view that the Sema3A NP-1 receptor participates in T cell activation.
Successivamente à ̈ stata fatta la valutazione rispetto al fatto che Sema3A regoli la produzione di citochine in PBMC stimolate e derivate da individui affetti da RA attiva. In maniera simile alle scoperte descritte sopra (vedere Fig. 2), Sema3A bloccava la produzione di IL-23 fino all'80%, e la secrezione di IL-6 e TNF-α fino al 50% (Figure 3A-3C). Presi insieme, questi risultati possono indicare che, nei pazienti RA, l'espressione di Sema3A controlla la produzione finale di citochine proinfiammatorie. Subsequently, the assessment was made with respect to whether Sema3A regulates the production of cytokines in stimulated and derived PBMCs from individuals with active RA. Similar to the findings described above (see Fig. 2), Sema3A blocked the production of IL-23 up to 80%, and the secretion of IL-6 and TNF-Î ± up to 50% (Figures 3A-3C) . Taken together, these results may indicate that, in RA patients, Sema3A expression controls the final production of proinflammatory cytokines.
Per meglio comprendere il ruolo di Sema3A sulla risposta delle cellule T, abbiamo esaminato l'effetto di Sema3A sull'attivazione iniziale delle cellule T e sul differenziamento delle T helper di tipo 17 (TH17). L'attivazione iniziale delle cellule T, misurata dall'espressione di CD25, veniva influenzata da Sema3A (Figure 4A, 4B). Inoltre, il trattamento con Sema3A ha parzialmente ridotto il differenziamento delle cellule TH17, come misurato dall'espressione di IL- 17, dopo 7 giorni di coltura delle cellule T in presenza di IL-21 e del fattore di crescita trasformante β (TGF-β) (Figure 5A, 5B). Inoltre à ̈ stato confermato che il trattamento con Sema3A inibiva l'espressione dell'mRNA del fattore di trascrizione RORC2 (Figure 6A-6C), un noto gene master del differenziamento di cellule T umane che secernono IL- 17 (24). T-bet (anche conosciuto come TBX21) à ̈ il regolatore master delle cellule TH1 che secernono IFN-γ, mentre GATA3 induce TH2. In particolare, si à ̈ scoperto che il trattamento con Sema3A riduceva anche i livelli di mRNA di T-bet e aumentava l'espressione di GATA3 in cellule T CD4+ stimolate con IL-21 (Figure 6A-6C). Nelle cellule umane trattate con Sema3C, non sono state osservate differenze nei livelli di mRNA di RORC2, T-bet e GATA3 rispetto alle cellule non trattate (dati non mostrati). Questi dati suggeriscono che Sema3A influisce sia sull'attivazione iniziale delle cellule T, sia sul differenziamento in cellule effettrici infiammatorie in presenza di citochine polarizzanti. To better understand the role of Sema3A on T cell response, we examined the effect of Sema3A on early T cell activation and on the differentiation of T helper type 17 (TH17). Initial T cell activation, as measured by CD25 expression, was affected by Sema3A (Figures 4A, 4B). In addition, Sema3A treatment partially reduced TH17 cell differentiation, as measured by IL-17 expression, after 7 days of culturing T cells in the presence of IL-21 and transforming growth factor β (TGF-β ) (Figures 5A, 5B). Furthermore, treatment with Sema3A was confirmed to inhibit the mRNA expression of the transcription factor RORC2 (Figures 6A-6C), a known master gene of the differentiation of human IL-17 secreting T cells (24). T-bet (also known as TBX21) is the master regulator of TH1 cells that secrete IFN-γ, while GATA3 induces TH2. Notably, it was found that treatment with Sema3A also reduced T-bet mRNA levels and increased GATA3 expression in IL-21-stimulated CD4 + T cells (Figures 6A-6C). In human cells treated with Sema3C, no differences were observed in the mRNA levels of RORC2, T-bet and GATA3 compared to untreated cells (data not shown). These data suggest that Sema3A affects both initial T cell activation and differentiation into inflammatory effector cells in the presence of polarizing cytokines.
Avendo mostrato in vitro che l'apoptosi delle cellule T veniva marcatamente influenzata da Sema3A, à ̈ stata valutata la possibilità che gli effetti descritti sopra potessero essere correlati alle proprietà apoptotiche di Sema3A. A 20 ore, Sema3A accelerava l'apoptosi in presenza di anticorpi monoclonali anti-CD3 e CD28, nonché in presenza di citochine polarizzanti (Figura 7), senza indurre direttamente l'apoptosi di per sé. Si à ̈ quindi scoperto che l'effetto proapoptotico di Sema3A era caspasi-dipendente poiché, preincubando le PBMC con zVAD-fmk, un inibitore di caspasi ad ampio spettro, si evitava l'apoptosi potenziata da Sema3A (Figura 8). Inoltre, abbiamo scoperto che l'inibizione di IL-2 e IL-17 indotta da Sema3A veniva attenuata da zVAD-fmk (Figura 9), offrendo un potenziale meccanismo di spiegazione dell'attività inibitoria di Sema3A sulle immunocellule. Having shown in vitro that T cell apoptosis was markedly influenced by Sema3A, the possibility was evaluated that the effects described above could be related to the apoptotic properties of Sema3A. At 20 hours, Sema3A accelerated apoptosis in the presence of anti-CD3 and CD28 monoclonal antibodies, as well as in the presence of polarizing cytokines (Figure 7), without directly inducing apoptosis per se. It was therefore found that the proapoptotic effect of Sema3A was caspase-dependent since preincubating PBMCs with zVAD-fmk, a broad-spectrum caspase inhibitor, avoided Sema3A-enhanced apoptosis (Figure 8). Furthermore, we found that Sema3A-induced inhibition of IL-2 and IL-17 was attenuated by zVAD-fmk (Figure 9), offering a potential mechanism explaining the inhibitory activity of Sema3A on immune cells.
Per determinare l'impatto di Sema3A sulle risposte infiammatorie in vivo, si à ̈ verificato, utilizzando un plasmide codificante per Sema3A, se la sovraproduzione di Sema3A avesse la capacità di prevenire e trattare un'artrite autoimmune nel modello CIA. Per gli studi di prevenzione della CIA, à ̈ stata iniziata un'iniezione i.p. del plasmide esprimente Sema3A (1 pg) 1 giorno prima dell'induzione della CIA, e quindi una volta ogni 5 giorni, fino al giorno 50. Il rigonfiamento della zampa (Figura 10A) e il punteggio clinico (Figura 10B) aumentavano, in maniera dipendente dal tempo, nei topi immunizzati con collagene di tipo II e iniettati con il plasmide di controllo senza inserto (pcDNA3). D'altro canto, i topi trattati con il plasmide codificante per Sema3A mostravano un minore rigonfiamento della zampa e punteggi clinici più bassi (Figure 10A e 10B). Al termine dell'esperimento (giorno 50), il trattamento con Sema3A ha marcatamente ridotto l'incidenza della CIA. Nei topi che avevano ricevuto il DNA non sono state riscontrate tossicità o perdite di peso evidenti. Per determinare i livelli di espressione della proteina Sema3A, dai topi sono state isolate cellule spleniche 24 ore dopo l'ultimo trattamento con il DNA (giorno 48). E stato quindi condotto un western blotting. La proteina Sema3A veniva efficacemente sovraespressa dall'iniezione con il plasmide mentre, nei Usati di milza derivati da topi artritici che avevano ricevuto pcDNA3, si evidenziava soltanto un'espressione leggera di Sema3 A. To determine the impact of Sema3A on inflammatory responses in vivo, it was verified, using a plasmid coding for Sema3A, whether the overproduction of Sema3A had the ability to prevent and treat autoimmune arthritis in the CIA model. For CIA prevention studies, an i.p. of Sema3A expressing plasmid (1 pg) 1 day before CIA induction, and then once every 5 days, until day 50. Paw swelling (Figure 10A) and clinical score (Figure 10B) increased significantly time-dependent, in mice immunized with type II collagen and injected with the control plasmid without insert (pcDNA3). On the other hand, mice treated with the Sema3A coding plasmid showed less paw swelling and lower clinical scores (Figures 10A and 10B). At the end of the experiment (day 50), treatment with Sema3A markedly reduced the incidence of CIA. There was no evidence of toxicity or weight loss in the mice that received the DNA. To determine the expression levels of the Sema3A protein, splenic cells were isolated from mice 24 hours after the last DNA treatment (day 48). A western blotting was then conducted. The Sema3A protein was effectively overexpressed by injection with the plasmid while, in spleen Usates derived from arthritic mice that had received pcDNA3, only a slight expression of Sema3 A was evident.
Per gli studi di trattamento della CIA, topi affetti da artrite clinica conclamata (punteggio medio di 4; giorno 20-22 dopo l'immunizzazione primaria) sono stati randomizzati e iniettati con un plasmide codificante per Sema3A o con un plasmide di controllo. In maniera simile agli studi di prevenzione, Sema3A inibiva la progressione dell'artrite conclamata, valutata sia dal rigonfiamento della zampa che dal punteggio clinico (Figure 12A e 12B). For the CIA treatment studies, mice with overt clinical arthritis (mean score of 4; day 20-22 after primary immunization) were randomized and injected with either a Sema3A encoding plasmid or a control plasmid. Similar to prevention studies, Sema3A inhibited the progression of overt arthritis, as assessed by both paw swelling and clinical score (Figures 12A and 12B).
Sulle zampe posteriori raccolte dai topi affetti da CIA à ̈ stata condotta un'analisi istopatologica. Vengono mostrate immagini rappresentative di sezioni di tessuto articolare colorate con H&E, provenienti da topi iniettati con il plasmide Sema3A e con il plasmide di controllo negli studi di prevenzione della CIA (Figure 12A, 12B). La valutazione istopatologica, condotta da un ricercatore in cieco rispetto al gruppo di trattamento, ha dimostrato che Sema3A provocava una forte riduzione dei punteggi di sinovite, panno ed erosione negli esperimenti di prevenzione della CIA (Figura 13). Un risultato simile à ̈ stato osservato nel trattamento della CIA conclamata (dati non mostrati). A histopathological analysis was conducted on the hind legs collected from the CIA affected mice. Representative images of H&E stained joint tissue sections from mice injected with the Sema3A plasmid and the control plasmid in CIA prevention studies are shown (Figures 12A, 12B). Histopathological evaluation, conducted by a researcher blinded to the treatment group, showed that Sema3A caused a sharp reduction in synovitis, cloth and erosion scores in CIA prevention experiments (Figure 13). A similar result was observed in the treatment of full-blown CIA (data not shown).
Per determinare se Sema3A potesse influire sulle risposte umorali per CII durante il periodo di trattamento, Ã ̈ stata condotta un'analisi dei livelli di IgG anti-CII sui sieri di topi trattati con Sema3A e di controllo. Nei topi normali, i livelli di Ab anti-collagene di tipo II si trovavano sotto i limiti di rilevamento nel saggio (dati non mostrati), mentre nei topi artritici iniettati con il plasmide di controllo, le concentrazioni di Ab anti-collagene di tipo II erano assai elevate (Figura 14A). Gli Ab anti-collagene di tipo II erano soprattutto IgGl e IgG2a (Figure 14B e 14C). Le concentrazioni totali di Ab anti-collagene di tipo II e i livelli in siero della sottoclasse IgG2a degli Ab anti-collagene di tipo II erano minori nei topi trattati con Sema3A (Figure 14A e 14B). In particolare, al termine del trattamento, nei sieri dei topi DBA/l iniettati con Sema3A Ã ̈ stato osservato un leggero ma significativo aumento dei livelli assoluti di IgGl anti-CII rispetto ai topi di controllo (Figura 14C). To determine whether Sema3A could affect humoral responses for CII during the treatment period, an analysis of anti-CII IgG levels was conducted on sera from Sema3A-treated and control mice. In normal mice, the levels of anti-collagen type II Ab were below the detection limits in the assay (data not shown), while in arthritic mice injected with the control plasmid, the concentrations of anti-collagen type II they were very high (Figure 14A). Type II anti-collagen Abs were mainly IgG1 and IgG2a (Figures 14B and 14C). Total concentrations of type II anti-collagen Ab and serum levels of the IgG2a subclass of type II anti-collagen Ab were lower in mice treated with Sema3A (Figures 14A and 14B). In particular, at the end of the treatment, a slight but significant increase in the absolute levels of anti-CII IgGl was observed in the sera of the DBA / l mice injected with Sema3A compared to the control mice (Figure 14C).
Per chiarire se il passaggio di classe ad IgGl fosse correlata a variazioni nel modello di secrezione delle citochine, à ̈ stata misurata la produzione di IFN-γ, IL- 17 ed IL-10 in cellule T CD4+ 7 giorni dopo la seconda immunizzazione dei topi con CII. Il trattamento con Sema3A ha abbassato l'espressione di IFN-γ ed IL- 17 (Figure 15A e 15B). Inoltre, à ̈ stato scoperto che un trattamento continuo con Sema3A in vivo incrementava significativamente la produzione di IL-10 (Figura 15C). Come osservato in saggi di differenziamento su cellule T umane, à ̈ stato anche confermato che il trattamento con Sema3A potenziava l'espressione dell'mRNA del fattore di trascrizione GATA3 in cellule T CD4+ di milza ottenute al giorno 45 (dati non mostrati). Questi risultati hanno suggerito che un trattamento ripetuto con Sema3A nell'infiammazione cronica riduce i livelli di IgG anti-CII e induce una deviazione da una risposta immune mediata di tipo 1 ad una di tipo 2. To clarify whether the class shift to IgGl was related to variations in the cytokine secretion pattern, the production of IFN-γ, IL-17 and IL-10 in CD4 + T cells was measured 7 days after the second immunization of the mice. with CII. Sema3A treatment lowered IFN-γ and IL-17 expression (Figures 15A and 15B). Furthermore, it was found that continuous treatment with Sema3A in vivo significantly increased IL-10 production (Figure 15C). As observed in human T cell differentiation assays, treatment with Sema3A was also confirmed to enhance the expression of transcription factor GATA3 mRNA in spleen CD4 + T cells obtained at day 45 (data not shown). These results suggested that repeated treatment with Sema3A in chronic inflammation reduces anti-CII IgG levels and induces a deviation from a type 1 to type 2 mediated immune response.
Partendo dall'apoptosi caspasi-dipendente indotta da Sema3A di cellule T attivate in vitro (vedere le figure da 7 a 9), à ̈ stato stabilito se la migliore risoluzione della CIA da parte di Sema3A venisse mediata da una simile induzione di apoptosi caspasi-dipendente in vivo. I topi coinvolti nel protocollo di terapia genica sono stati sacrificati al termine del trattamento, i linfonodi drenanti sono stati asportati, e le cellule sono state coltivate per 24 ore in presenza o assenza di CII per il rilevamento delle cellule apoptotiche. Le cellule di linfonodo di tutti i topi trattati con Sema3A mostravano una maggiore suscettibilità all'apoptosi indotta da antigeni, come mostrato da un'analisi FACS sul contenuto di DNA ipodiploide (Figure 16A, 16B). Per contro, i topi trattati con pCDNA3 mostravano livelli di fondo in termini di contenuto di DNA ipodiploide (Figure 16A, 16B). In assenza di CII, i livelli di morte cellulare erano tra il 2 e il 5% in entrambi i gruppi sperimentali (dati non mostrati). Inoltre, l'aumento di apoptosi delle cellule di linfonodo, osservato in associazione al trattamento con Sema3A, veniva marcatamente inibito dal trattamento con zVAD-fmk (Figura 17). Infine, una somministrazione sistemica di zVAD-fmk impediva la risoluzione indotta da Sema3A del rigonfiamento della zampa (Figura 18A) e del punteggio clinico in vivo (Figura 18B). Presi insieme, i risultati qui presentati suggeriscono una correlazione tra le proprietà molecolari riportate per Sema-3A in vitro e il suo potenziale terapeutico in vivo. Starting from Sema3A-induced caspase-dependent apoptosis of activated T cells in vitro (see Figures 7 to 9), it was determined whether the best CIA resolution by Sema3A was mediated by a similar induction of caspase apoptosis. dependent in vivo. The mice involved in the gene therapy protocol were sacrificed at the end of the treatment, the draining lymph nodes were excised, and the cells were cultured for 24 hours in the presence or absence of CII for the detection of apoptotic cells. Lymph node cells from all Sema3A-treated mice showed increased susceptibility to antigen-induced apoptosis, as shown by a FACS analysis of hypodiploid DNA content (Figures 16A, 16B). In contrast, mice treated with pCDNA3 showed background levels in terms of hypodiploid DNA content (Figures 16A, 16B). In the absence of CII, cell death levels were between 2 and 5% in both experimental groups (data not shown). Furthermore, the increase in lymph node cell apoptosis observed in association with Sema3A treatment was markedly inhibited by zVAD-fmk treatment (Figure 17). Finally, systemic administration of zVAD-fmk prevented Sema3A-induced resolution of paw swelling (Figure 18A) and clinical in vivo score (Figure 18B). Taken together, the results presented here suggest a correlation between the molecular properties reported for Sema-3A in vitro and its therapeutic potential in vivo.
Le semaforine ricoprono un ruolo centrale nella guida dell'assone, e un'evidenza emergente punta a funzioni diverse delle numerose semaforine (Sema3A inclusa) nel sistema immune. Ad esempio, Sema4D e Sema4A ricoprono ruoli cruciali nella stimolazione reciproca tra cellule T e APC (26). Inoltre, Sema3A inibisce la migrazione dei monociti umani in risposta ad una stimolazione con citochine, riducendo anche la proliferazione di cellule T leucemiche a seguito di una stimolazione con TCR. Traffic lights play a central role in guiding the axon, and emerging evidence points to different functions of the numerous traffic lights (including Sema3A) in the immune system. For example, Sema4D and Sema4A play crucial roles in mutual stimulation between T cells and APCs (26). Furthermore, Sema3A inhibits human monocyte migration in response to cytokine stimulation, while also reducing the proliferation of leukemic T cells following TCR stimulation.
La sovraespressione di Sema3A era sufficiente a prevenire la CIA e ad ottenere un drastico arresto della progressione patologica, come valutato in base alle manifestazioni cliniche, istopatologiche e immunologiche dell'artrite. I presenti risultati estendono le scoperte che dimostrano come Sema3A svolga un ruolo distinto nella regolazione dell'apoptosi di cellule T umane e di macrofagi di derivazione monocitaria, mostrando che l'attività proapoptotica di Sema3A à ̈ essenziale nella regolazione delle risposte infiammatorie in vivo. The overexpression of Sema3A was sufficient to prevent CIA and to achieve a drastic arrest of pathological progression, as assessed by the clinical, histopathological and immunological manifestations of the arthritis. The present results extend the findings demonstrating that Sema3A plays a distinct role in the regulation of apoptosis of human T cells and monocyte-derived macrophages, showing that the proapoptotic activity of Sema3A is essential in the regulation of inflammatory responses in vivo.
Una delle aree studiate con maggiore assiduità nell'eziologia delle malattie autoimmuni à ̈ il ruolo dell'apoptosi disregolata. Il primo indizio che una perdita di apoptosi possa influire sull'insorgenza di disordini autoimmuni, proviene da modelli animali portatori di mutazioni spontanee nei geni di Fas o del ligando di Fas . In seguito, un'evidenza che la resistenza all'apoptosi potesse promuovere disordini autoimmuni à ̈ stata ricavata dall'osservazione che la mutazione dominante del gene di Fas era correlata alla sindrome di Canale-Smith, una malattia linfoproliferativa. One of the areas studied most frequently in the etiology of autoimmune diseases is the role of dysregulated apoptosis. The first clue that a loss of apoptosis may affect the onset of autoimmune disorders comes from animal models carrying spontaneous mutations in the Fas or Fas ligand genes. Later, evidence that resistance to apoptosis could promote autoimmune disorders was derived from the observation that the dominant Fas gene mutation was related to Canale-Smith syndrome, a lymphoproliferative disease.
Viene qui chiarito come la suscettibilità all'apoptosi venisse aumentata in cellule di linfonodo derivate da topi iniettati con il DNA di Sema3A. Inoltre, la somministrazione di zVAD-fmk impediva la risoluzione indotta da Sema3A del rigonfiamento della zampa e del punteggio clinico in topi artritici. La CIA murina viene indotta in topi DBA/l geneticamente suscettibili, e assomiglia alla RA sia nei meccanismi cellulari che in quelli umorali coinvolti nel processo patogenico. Le cellule di derivazione ematica che migrano nelle articolazioni, insieme alle cellule sinoviali attivate, producono citochine infiammatorie e di tipo 1 , oltre che enzimi degradativi che portano progressivamente alla distruzione della cartilagine e dell'osso. Pertanto, l'apoptosi promossa da Sema3A potrebbe fornire un meccanismo ideale che utilizza una proteina endogena di origine naturale capace di terminare l'attacco delle cellule T autoimmuni, impedendo l'espansione di cloni autoaggressivi dominanti e garantendo un minimo di danno nocivo a distanza (bystander) al parenchima locale. Here it is clarified how susceptibility to apoptosis was increased in lymph node cells derived from mice injected with Sema3A DNA. Furthermore, administration of zVAD-fmk prevented Sema3A-induced resolution of paw swelling and clinical score in arthritic mice. Murine CIA is induced in genetically susceptible DBA / l mice, and resembles RA in both cellular and humoral mechanisms involved in the pathogenic process. The blood-derived cells that migrate into the joints, together with the activated synovial cells, produce inflammatory and type 1 cytokines, as well as degradative enzymes that progressively lead to the destruction of cartilage and bone. Therefore, the apoptosis promoted by Sema3A could provide an ideal mechanism that uses an endogenous protein of natural origin capable of terminating the attack of autoimmune T cells, preventing the expansion of dominant self-aggressive clones and guaranteeing a minimum of harmful damage at a distance ( bystander) to the local parenchyma.
Il trattamento con Sema3A ha prodotto una riduzione complessiva dei livelli di Ab anti-CII, spostando l'equilibrio verso una risposta immune mediata di tipo 2, una nuova funzione delle semaforine che rimane da esaminare ulteriormente. Tuttavia, si potrebbe ipotizzare che la risposta autoimmune in atto, principalmente controllata da cellule proinfiammatorie Thl , possa essere inibita dall'apoptosi di cellule T memoria e attivate. Una volta rimossa l'azione infiammatoria delle citochine di tipo 1 , à ̈ possibile che venga alla luce una risposta Th2 precedentemente repressa. Questa osservazione può fornire una potenziale associazione tra l'apoptosi indotta da Sema3A e la deviazione immune. Di conseguenza, solo le cellule effettrici Thl sono dette suscettibili all'apoptosi mediata da TCR e Fas, portando ad una sopravvivenza selettiva di Th2. Inoltre, i risultati che abbiamo ottenuto sul passaggio Thl/Th2 attraverso il trattamento con Sema3A sono quantitativamente più robusti di quelli precedentemente riportati per il fattore di crescita epatocitario (HGF, hepatocyte growth factor) correlato a Sema. Treatment with Sema3A produced an overall reduction in anti-CII Ab levels, shifting the balance towards a type 2 mediated immune response, a new function of traffic lights that remains to be examined further. However, it could be hypothesized that the ongoing autoimmune response, mainly controlled by proinflammatory Thl cells, may be inhibited by the apoptosis of memory and activated T cells. Once the inflammatory action of type 1 cytokines is removed, a previously repressed Th2 response may come to light. This observation may provide a potential association between Sema3A-induced apoptosis and immune deviation. Consequently, only Thl effector cells are said to be susceptible to TCR- and Fas-mediated apoptosis, leading to selective Th2 survival. Furthermore, the results we obtained on the Thl / Th2 shift through Sema3A treatment are quantitatively more robust than those previously reported for Sema-related hepatocyte growth factor (HGF).
Vale la pena di notare che Sema3A riduce i livelli di IgG2a e aumenta quelli di IgGl . IgG2a à ̈ un anticorpo che fissa il complemento, contribuendo al danno tissutale innescando la produzione di anafilatossine che provocano l'estravasazione e l'infiltrazione di neutrofili i quali, a loro volta, secernono mediatori patogeni dell'infiammazione. Pertanto, Sema3A può avere un impatto terapeutico anche nella sclerosi multipla e nella miastenia gravis, dove sono stati coinvolti anticorpi e il complemento al pari della RA, per quanto concerne la patologia della malattia. It is worth noting that Sema3A reduces IgG2a levels and increases IgGl levels. IgG2a is an antibody that fixes the complement, contributing to tissue damage by triggering the production of anaphylatoxins that cause the extravasation and infiltration of neutrophils which, in turn, secrete pathogenic mediators of inflammation. Therefore, Sema3A can also have a therapeutic impact in multiple sclerosis and myasthenia gravis, where antibodies and complement have been involved as well as RA, as regards the pathology of the disease.
Si à ̈ già evidenziata una maggiore prevalenza di Sema3C nel tessuto sinoviale di pazienti affetti da RA. Questo fattore repellente nervoso delle fibre nervose simpatiche potrebbe essere un elemento responsabile dell'innervazione simpatica ridotta in un tessuto RA. Abbiamo scoperto una correlazione negativa nell'espressione associata alla RA tra Sema3C e Sema3A in soggetti umani. Inoltre, Sema3A, ma non Sema3C, ha bloccato la produzione di citochine in PBMC stimolate sia con CD3/CD28 che con LPS. I risultati qui ottenuti dimostrano come le semaforine secrete di classe III abbiano ruoli distinti nella regolazione della funzione cellulare, mostrando che il rilascio di citochine dipende selettivamente da Sema3A. La base molecolare di questi modelli differenti à ̈ attualmente ignota. Dati recenti suggeriscono che NP- 1 , il recettore di superficie cellulare per Sema3A, medi i contatti tra le cellule dendritiche e le cellule T attraverso interazioni omotipiche, e che questo recettore sia essenziale per l'inizio di risposte immuni primarie. Diversamente da NP-2, si à ̈ scoperto che NP- 1 viene fortemente espresso su cellule T CD4+ attivate, suggerendo come Sema3A possa controllare il rilascio di citochine attraverso NP- 1. Ciò si trova in accordo con prove precedenti dove l'apoptosi di cellule T indotta da Sema3A veniva ridotta da un anticorpo neutralizzante anti-NP- 1. Nondimeno, il dominio intracellulare di NP- 1 à ̈ breve e non sembra in grado di mediare risposte funzionali contro Sema3A. La plexina-Al à ̈ un co-recettore di Sema3A nel sistema nervoso, e svolge un ruolo di segnalazione nelle risposte immuni. Si rendono necessari ulteriori studi per capire se la plexina-Al possa avere un ruolo nell'attività immunoregolatoria di Sema3A. There has already been evidence of a higher prevalence of Sema3C in the synovial tissue of RA patients. This nerve repellent factor of sympathetic nerve fibers could be an element responsible for reduced sympathetic innervation in an RA tissue. We found a negative correlation in RA-associated expression between Sema3C and Sema3A in human subjects. Furthermore, Sema3A, but not Sema3C, blocked the production of cytokines in PBMC stimulated with both CD3 / CD28 and LPS. The results obtained here demonstrate that class III secreted semaphorins have distinct roles in the regulation of cell function, showing that cytokine release is selectively dependent on Sema3A. The molecular basis of these different models is currently unknown. Recent data suggest that NP-1, the cell surface receptor for Sema3A, mediates contacts between dendritic cells and T cells through homotypic interactions, and that this receptor is essential for the initiation of primary immune responses. Unlike NP-2, NP-1 was found to be strongly expressed on activated CD4 + T cells, suggesting that Sema3A can control cytokine release via NP-1. This is in agreement with previous evidence where apoptosis of Sema3A-induced T cells were reduced by a neutralizing anti-NP-1 antibody. Nonetheless, the intracellular domain of NP-1 is short and does not appear to be able to mediate functional responses against Sema3A. Plexin-Al is a Sema3A co-receptor in the nervous system, and plays a signaling role in immune responses. Further studies are needed to understand whether plexin-Al may play a role in the immunoregulatory activity of Sema3A.
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Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2001017559A1 (en) * | 1999-09-08 | 2001-03-15 | Immunex Corporation | Semaphorin modulation of immune cell migration |
WO2003035100A1 (en) * | 2001-09-26 | 2003-05-01 | Institut National De La Sante Et De La Recherche Medicale (Inserm) | Neuropilin as a novel therapeutic target for modulation of immune reponses |
JP2008297243A (en) * | 2007-05-31 | 2008-12-11 | Yokohama City Univ | Therapeutic or prophylactic agent for pruritic dermatosis |
WO2009033715A2 (en) * | 2007-09-14 | 2009-03-19 | Scil Technology Gmbh | Neuroendocrine factors for treatment of degenerative diseases |
WO2009050691A2 (en) * | 2007-10-19 | 2009-04-23 | Rappaport Family Institute For Research In The Medical Sciences | Compositions comprising semaphorins for the treatment of angiogenesis related diseases and methods of selection thereof |
US20090181035A1 (en) * | 2008-01-10 | 2009-07-16 | Genentech, Inc. | Plexind1 agonists and their use |
-
2010
- 2010-05-21 IT ITAN2010A000083A patent/IT1400024B1/en active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2001017559A1 (en) * | 1999-09-08 | 2001-03-15 | Immunex Corporation | Semaphorin modulation of immune cell migration |
WO2003035100A1 (en) * | 2001-09-26 | 2003-05-01 | Institut National De La Sante Et De La Recherche Medicale (Inserm) | Neuropilin as a novel therapeutic target for modulation of immune reponses |
JP2008297243A (en) * | 2007-05-31 | 2008-12-11 | Yokohama City Univ | Therapeutic or prophylactic agent for pruritic dermatosis |
WO2009033715A2 (en) * | 2007-09-14 | 2009-03-19 | Scil Technology Gmbh | Neuroendocrine factors for treatment of degenerative diseases |
WO2009050691A2 (en) * | 2007-10-19 | 2009-04-23 | Rappaport Family Institute For Research In The Medical Sciences | Compositions comprising semaphorins for the treatment of angiogenesis related diseases and methods of selection thereof |
US20090181035A1 (en) * | 2008-01-10 | 2009-07-16 | Genentech, Inc. | Plexind1 agonists and their use |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
DATABASE WPI Week 200903, Derwent World Patents Index; AN 2009-A56848, XP002617168 * |
LEPELLETIER YVES ET AL: "Immunosuppressive role of semaphorin-3A on T cell proliferation is mediated by inhibition of actin cytoskeleton reorganization", EUROPEAN JOURNAL OF IMMUNOLOGY, WILEY - V C H VERLAG GMBH & CO. KGAA, DE, vol. 36, no. 7, 1 July 2006 (2006-07-01), pages 1782 - 1793, XP002465667, ISSN: 0014-2980, DOI: DOI:10.1002/EJI.200535601 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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