< Terug naar onderzoeken

Onderzoeksinformatie

Project nummer: 17-995
Subsidievorm: Meerjarig project
Doel: Oorzaken
Onderzoekers:
Dr. G.M.G.M. Verjans
Instituut: Erasmus MC, afdeling Viroscience
Budget: € 265.000 voor 3 jaar, 2019-2023
Status: Afgerond

Functie, specificiteit en locatie van T-cellen in hersenen van MS patiënten

Belang: T-cellen zijn ontstekingscellen die in hersenen van mensen met MS schadelijk zijn, maar wij weten niet hoe ze dit doen en waartegen ze gericht zijn. Vanuit ons voorwerk en dankzij nieuwe moleculair biologische ontwikkelingen, o.a. single cell RNA sequencing (scRNAseq), recombinant T cel receptor (TCR) expressie en in situ RNA hybridisatie (ISH), zijn we nu in staat om direct vanuit hersenweefsel iedere T-cel apart in detail te bestuderen op zowel hun functie, welk eiwit ze herkennen en waar ze in het originele hersenweefsel liggen.

Georges en Paul-Peter zoeken naar de oorzaken van MS

Helpt u mee?

Rol T-cel in MS hersenen

Methode: T-cellen zijn uit hersenweefsel (stukje normale witte stof, 2 stukjes aangetaste witte stof en hersenvocht) gehaald van vijf overleden mensen met MS (in samenwerking met de Nederlandse Hersenbank in Amsterdam). Met behulp van scRNAseq zijn deze T-cellen geanalyseerd op de expressie van (a) >1500 genen/cel (het transcriptoom) en (b) tegelijkertijd de TCR (‘vingerafdruk van elke T cel’). T-cellen gebruiken de TCR om onderdelen van een specifiek eiwit te herkennen. De TCR van individuele T-cel klonen (TCK), die in grote aantallen in het hersenweefsel werden aangetroffen en derhalve potentieel betrokken zijn bij het ziekteproces, werden in het laboratorium nagemaakt om te onderzoeken waartegen ze gericht zijn, d.w.z. het eiwit van een virus of een hersencel, en uiteindelijk is de locatie van de desbetreffende TCK in het restant van het originele hersenweefsel aangetoond m.b.v. geavanceerde histologie (o.a. TCR-specifieke ISH).

Karakteriseren van MS-geassocieerde T-cel klonen

Resultaat: De T-cellen uit het hersenmateriaal zijn met name uit cytotoxische T-cellen. In tegenstelling tot de T-cellen in het hersenvocht, waren de T-cellen in het hersenweefsel actieve geheugen T-cellen die weefsel-verankerde kenmerken hadden (z.g. effector memory tissue-resident T-cellen, TRM cellen). Deze eigenschappen waren nagenoeg identiek in de normale witte stof als witte stof laesies van dezelfde patiënt als wel tussen de 5 MS-patiënten die binnen deze studie in detail bestudeerd zijn. In alle patiënten werden dominante TCK, met name van de cytotoxische T-cellen, gevonden in zowel het hersenvocht als hersenweefsel. Deze waren uniek per MS-patiënt. De activiteit van de TCKs verschilden binnen de weefsels, wat duidt op een actieve rol bij het lokale ziekteproces. Bioinformatische analyse (m.b.v. GLIPH2.0 software) van de TCRs (vingerafdrukken) van alle T-cellen duidde op virus-herkenning van een aantal TCKs, met name van de overheersende cytotoxische TCKs. De desbetreffende TCRs werden gekopieerd en in het laboratorium in cytotoxische T-cellen gezet om te bestuderen eiwit herkend wordt. Voorlopige resultaten bevestigen de herkenning van een virus, welke in het restant hersenweefsel van dezelfde MS patiënt werd aangetoond. Deze cytotoxische TCK werd in de gewone witte stof aangetroffen, maar ook in acute hersen laesies gevonden.

Therapieën gericht op T-cellen

Impact: Binnen deze studie zijn een groot aantal methodes ontwikkeld om – voor het eerst in de wereld – de rol van T-cellen in de hersenen van MS patiënten in detail te bestuderen. De resultaten van dit unieke onderzoek duiden op de aanwezigheid van cytotoxische, actieve, geheugen T-cellen, in zowel aangedaan als normale witte stof van MS patiënten. Deze cel populatie omvat patiënt-specifieke dominante TCKs die een variatie in activiteit vertonen (actief tot uitgeput) en waarvan een aantal mogelijk gericht zijn tegen virussen. Bij één cytotoxische T-cel kloon is zowel de virus-specificiteit als de locatie in het actief ontstoken hersenweefsel (acute MS laesie) aangetoond. In conclusie, virus-specifieke cytotoxische T-cellen spelen mogelijk een rol bij het actieve ziekteproces in de hersenen van patiënten met langdurig MS.
Projectnummer: 17-995