On the pathophysiological significance of CD154/CD40-mediated leukocyte-endothelial cell interaction

Abstract

CD154/CD40-Wechselwirkungen spielen sowohl bei der humoralen als auch der zellulären Immunantwort eine entscheidende Rolle. Eine Beteiligung von CD40/CD154 an der Pathogenese chronisch entzündlicher Darmerkrankungen (CED) konnte sowohl durch eine Untersuchung der Expression beider Proteine in der Mukosa von Patienten als auch durch die Wirksamkeit von anti-CD154-Antikörpern in vivo gezeigt werden. Aufgrund schwerer Nebenwirkungen, insbesondere thromboembolischer Komplikationen, kann jedoch die Gabe blockierender anti-CD154-Antikörpern nicht als vielversprechender therapeutischer Ansatz angesehen werden. In dieser Arbeit haben wir untersucht, inwieweit ein alternativer Ansatz, die Unterdrückung der Expression von CD40 durch spezifische antisense-Oligonukleotide (asODN), für die Therapie von CED wirksam sein könnte. Um asODN gegen CD40 aus der Ratte generieren zu können, wurde das Gen zunächst kloniert und sequenziert. Nach dem Design verschiedener spezifischer asODN konnte eines, rAS3, in vitro wirksam war. In kultivierten glatten Gefäßmuskelzellen aus der Aorta der Ratte konnte rAS3 sowohl die Expression von CD40 hemmen als auch CD40-induzierte Genexpression unterdrücken. Um das therapeutische Potential von rAS3 in vivo zu untersuchen, wurde das TNBS-Colitis Modell der Ratte etabliert. Eine einzelne rektale Injektion einer liposomalen Formulierung von rAS3, aber nicht die eines Oligonukleotides anderer Sequenz, konnte die Entwicklung einer Colitis in TNBS-behandelten Ratten für mindestens eine Woche signifikant hemmen: makroskopisch und histologisch war der Zustand behandelter Tiere deutlich verbessert. Die Infiltration der Mukosa mit Leukozyten war im Vergleich zu Kontrolltieren erniedrigt, möglicherweise aufgrund der niedrigen Expression des Zelladhäsionsmoleküls VCAM-1 (RT-PCR-Analyse). Um schließlich die Übertragbarkeit der im Rattenmodell gewonnen Ergebnisse auf den Menschen zu prüfen, wurde die Wirksamkeit verschiedener spezifischer humaner asODN gegen CD40 in kultivierten humanen Endothelzellen gezeigt. Die in dieser Studie gewonnenen Ergebnisse zeigen, dass gegen CD40 gerichtete asODN CD40/CD154-Wechselwirkungen in vitro und in vivo potent und spezifisch unterbinden. Humane asODN gegen CD40 könnten somit eine interessante Plattform für die Therapie chronisch entzündlicher Erkrankungen, darunter Morbus Crohn bieten. Vorteil dieses Ansatzes wäre neben der kostengünstigen Herstellung vor allem die einfache lokale Applikation die eine Vermeidung der obengenannten Nebenwirkungen ermöglichen könnte.