Biomarkery w stwardnieniu rozsianym

• Authors: Mieczysław Wender

Title variants

EN

Biomarkers in multiple sclerosis

• Languages of publication: EN PL

Abstracts

EN

The critical analysis of current status in the search of optimal biomarkers in multiple sclerosis was performed. In many cases the clinical as well as MRI patterns are sufficient for the diagnosis. In dubious cases the impact of CSF studies is necessary demonstrating an increase of IgG index indicating an intrathecal production of this proteins as well as the presence of oligoclonal IgG bands. The intensive search for more specific biomarkers continues. However, till now the results are far from satisfactory ones and are not included into the accepted diagnostic tests. Nevertheless, the studies are of a great value for understanding of the disease pathomechanism. The increase of MBP level in the CSF represents a marker of demyelination. An increase in titres of antibodies recognizing myelin proteins manifests no diagnostic value due to significant level differences, similarly as the increase in expression of some cytokines, chemokines and adhesion molecules. The same concerns the relative percentage of superficial antigens of blood mononuclears. Biomarkers tested as predictors of disease progress have a greater future. A very important scientific problem involves the question if it is possible to find genetic markers, which could predict a positive or negative therapeutic response to immunomodulatory or immunosuppressive drugs. Such markers would signify a great advantage in the therapy of multiple sclerosis.

PL

Przeprowadzono krytyczną analizę stanu badań w zakresie poszukiwania optymalnych markerów w stwardnieniu rozsianym. W wielu przypadkach wystarczy analiza kliniczna i obraz tomografii rezonansu magnetycznego. W razie wątpliwości wiele wnosi badanie płynu mózgowo- rdzeniowego, podwyższony wskaźnik IgG wskazujący na syntezę tego białka wewnątrz przestrzeni płynowych oraz obecność prążków oligoklonalnych IgG. Nadal jednak trwają poszukiwania bardziej swoistych biomarkerów. Mimo swego znaczenia dla poznania patogenezy choroby jak dotychczas nie wszystkie próby są uwzględnione w przyjętych kryteriach diagnostycznych. W płynie mózgowo- rdzeniowym odnotowuje się podwyższony poziom białka zasadowego jako wyraz procesu demielinizacyjnego oraz podwyższony poziom przeciwciał rozpoznających białka mieliny. Wzrost miana przeciwciał w surowicy ma niewielką wartość diagnostyczną wobec dużych różnic w częstości ich występowania, podobnie jak wzrost poziomu niektórych cytokin, chemokin i molekuł adhezyjnych. To samo dotyczy odsetkowych wartości antygenów powierzchniowych komórek jednojądrzastych krwi. Biomarkery próbuje się wykorzystywać do rokowania co do postępu choroby. Bardzo ważnym kierunkiem badawczym jest próba odpowiedzi na pytanie, czy można określić markery genetyczne decydujące o pozytywnym wyniku lub braku odpowiedzi terapeutycznej przy stosowaniu leków immunosupresyjnych i immunomodulacyjnych. Pozytywne wyniki w tym zakresie stanowić będą istotny postęp w terapii stwardnienia rozsianego.

Keywords

EN

antimyelin antibodies; biomarkers; biomarkery; chemokines; chemokiny; cytokines; cytokiny; farmakogenetyka; multiple sclerosis; pharmacogenetics; przeciwciała antymielinowe; stwardnienie rozsiane

Discipline

• MEDICINE: MEDICINE

• Publisher: Medical Communications
• Journal: Aktualności Neurologiczne
• Year: 2009
• Volume: 9
• Issue: 2
• Pages: 109-115

Contributors

author

Mieczysław Wender

• Zespół Badawczo- Leczniczy Chorób Neuroimmunologicznych Instytutu Medycyny Doświadczalnej i Klinicznej im. Mirosława Mossakowskiego PAN, ul. Przybyszewskiego 49, 60- 355 Poznań, tel.: [phone], tel. kom.: 0 602 245 703

References

• 1. Rudick R.A., Polman C.H.: Current approaches to the identification and management of breakthrough disease in patients with multiple sclerosis. Lancet Neurol. 2009; 8: 545-559.
• 2. Ross A.P.: Strategies for optimal disease management, adherence, and outcomes in multiple sclerosis patients. Neurology 2008; 71 supl. 3: S1-S2.
• 3. Weiner H.L.: The challenge of multiple sclerosis: how do we cure a chronic heterogeneous disease? Ann. Neurol. 2009; 65: 239-248.
• 4. Zgorzalewicz M., Michałowska- Wender G., Losy J., Wender M.: Znaczenie badań wzrokowych potencjałów wywołanych i immunologicznej analizy płynu mózgowo -rdzeniowego w diagnostyce dziecięcej i młodzieńczej postaci stwardnienia rozsianego. Przegl. Lek. 2003; 60 supl. 1: 1 4.
• 5. Losy J., Michałowska- Wender G., Wender M.: Podklasy IgG1 -IgG4 w płynie mózgowo-rdzeniowym i surowicy oraz ich synteza na terenie ośrodkowego układu nerwowego w stwardnieniu rozsianym. Neurol. Neurochir. Pol. 1992; 26: 297-303.
• 6.Michałowska-Wender G.: The early stage of multiple sclerosis in the light of molecular and immunological studies. Folia Neuropathol. 1999; 37: 273-276.
• 7. Jorens P.G., VanderBorght A., Ceulemans B. i wsp.: Encephalomyelitis - associated antimyelin autoreactivity induced by streptococcal exotoxins. Neurology 2000; 54: 1433-1441.
• 8. Prince H.E.: Biomarkers for diagnosing and monitoring auto-immune diseases. Biomarkers 2005; 10 supl. 1: S44-S49.
• 9. Rithidech K.N., Honikel L., Milazzo M. i wsp.: Protein expression profiles in pediatric multiple sclerosis: potential biomarkers. Mult. Scler. 2009; 15: 455-464.
• 10. Jaśkiewicz E.: Epitopy na białkach mieliny rozpoznawane przez autoprzeciwciała obecne u chorych na stwardnienie rozsiane. Postępy Hig. Med. Dośw. 2004; 58: 472-482.
• 11. Reindl M., Khalil M., Berger T.: Antibodies as biological markers for pathophysiological processes in MS. J. Neuroimmunol. 2006; 180: 50 62.
• 12. Warren KG., Catz I., Johnson E., Mielke B.: Anti- myelin basic protein and anti proteolipid protein specific forms of multiple sclerosis. Ann. Neurol. 1994; 35: 280 -289.
• 13. Jurewicz A., Matysiak M., Raine C.S., Selmaj K: Soluble Nogo A, an inhibitor of axonal regeneration, as a biomarker for multiple sclerosis. Neurology 2007; 68: 283 287.
• 14. Lindsey J.W, Crawford M.P., Hatfield L.M.: Soluble Nogo -A in CSF is not a useful biomarker for multiple sclerosis. Neurology 2008; 71: 35-37.
• 15. Onoue H., Satoh J.I., Ogawa M. i wsp.: Detection of anti- Nogo receptor autoantibody in the serum of multiple sclerosis and controls. Acta Neurol. Scand. 2007; 115: 153-160.
• 16. Losy J., Michałowska-Wender G.: In 'vivo effect of interferon - β 1a on interleukin-12 and TGF- β1 cytokines in patients with relapsing-remitting multiple sclerosis. Acta Neurol. Scand. 2002; 106: 44 46.
• 17. Losy J., Michałowska-Wender G., Wender M.: Interleukin 12 and interleukin 10 are affected differentially by treatment of multiple sclerosis with glatiramer acetate (Copaxone). Folia Neuropathol. 2002; 40: 173-175.
• 18. Bielecki B., Głąbiński A.: Udział chemokin i ich receptorów w patogenezie stwardnienia rozsianego. Aktualn. Neurol. 2007; 7: 223 231.
• 19. Saruhan-Direskeneli G., Yentur S.P., Akman- Demir G. i wsp.: Cytokines and chemokines in neuro - Behęet’s disease compared to multiple sclerosis and other neurological dis eases. J. Neuroimmunol. 2003; 145: 127-134.
• 20. Narikawa K, Misu T., Fujihara K i wsp.: CSF chemokine levels in relapsing neuromyelitis optica and multiple sclerosis. J. Neuroimmunol. 2004; 149: 182-186.
• 21. Pashenkov M., Soderstrom M., Link H.: Secondary lymphoid organ chemokines are elevated in the cerebrospinal fluid during central nervous system inflammation. J. Neu roimmunol. 2003; 135: 154-160.
• 22. Losy J., Niezgoda A., Wender M.: Increased serum levels of soluble PECAM 1 in multiple sclerosis patients with brain gadolinium enhancing lesions. J. Neuroimmunol. 1999; 99: 169-172.
• 23. Matsuda M., Tsukada N., Miyagi K., Yanagisawa N.: Increased levels of soluble vascular cell adhesion molecule-1 (VCAM-1) in the cerebrospinal fluid and sera of patients with multiple sclerosis and human T lymphotropic virus type 1 associated myelopathy. J. Neuroimmunol. 1995; 59: 35 40.
• 24. Rieckmann P., Martin S., Weichselbraun I. i wsp.: Serial analysis of circulating adhesion molecules and TNF receptor in serum from patients with multiple sclerosis: cICAM 1 is an indicator for relapse. Neurology 1994; 44: 2367-2372.
• 25. Hartung H.P., Reiners K., Archelos J.J. i wsp.: Circulating adhesion molecules and tumor necrosis factor receptor in multiple sclerosis: correlation with magnetic resonance imaging. Ann. Neurol. 1995; 38: 186 193.
• 26. Michałowska-Wender G., Losy J., Wender M. i wsp.: Effect of immunomodulatory treatment of multiple sclerosis on lymphocyte surface immunomarkers. Pol. J. Pharmacol. 2003; 55: 877 880.
• 27. Frequin S.T., Lamers K.J., Borm G.F. i wsp.: T- cell subsets in the cerebrospinal fluid and peripheral blood of multiple sclerosis patients treated with high-dose intravenous methyl-prednisolone. Acta Neurol. Scand. 1993; 88: 80-86.
• 28. Borsellino G., Kleinewietfeld M., Di Mitri D. i wsp.: Expression of ectonucleotidase CD39 by Foxp3+ Treg cells: hydrolysis of extracellular ATP and immune suppression. Blood 2007; 110: 1225-1232.
• 29. Ichikawa H., Ota K., Iwata M.: Increased Fasantigen on T cells in multiple sclerosis. J. Neuroimmunol. 1996; 71: 125 129.
• 30. Sharief M.K.: Impaired Fas independent apoptosis of T lymphocytes in patients with multiple sclerosis. J. Neuroimmunol. 2000; 109: 236 243.
• 31. Huang Y.M., Kouwenhoven M., Jin Y.P. i wsp.: Dendritic cells derived from patients with multiple sclerosis show high CD1a and low CD86 expression. Mult. Scler. 2001; 7: 95 99.
• 32. Chatzimanolis N., Kraus J., Bauer R. i wsp.: CD45RA+ ICAM -3+ lymphocytes in interferon - β 1b- treated and untreated patients with relapsing remitting multiple sclero sis. Acta Neurol. Scand. 2004; 110: 377-385.
• 33. Navarro J., Aristimufio C., Sanchez - Ramón S. i wsp.: Circulating dendritic cells subsets and regulatory T-cells at multiple sclerosis relapse: differential short term changes on cor ticosteroids therapy. J. Neuroimmunol. 2006; 176: 153-161.
• 34. Mirowska Guzel D.M., Kurowska K., Skierski J. i wsp.: High dose of intravenously given glucocorticosteroids decrease IL -8 production by monocytes in multiple sclerosis patients treated during relapse. J. Neuroimmunol. 2006; 176: 134-140.
• 35. Marckmann S., Wiesemann E., Hilse R. i wsp.: Interferon-β up regulates the expression of co stimulatory molecules CD80, CD86 and CD40 on monocytes: significance for treatment of multiple sclerosis. Clin. Exp. Immunol. 2004; 138: 499 506.
• 36. Mehta P.D., Cook S.D., Troiano R.A., Coyle P.K: Increased free light chains in the urine from patients with multiple sclerosis. Neurology 1991; 41: 540-544.
• 37. Michałowska- Wender G., Losy J., Tokarz - Kupczyk E. i wsp.: Wolne łańcuchy kappa w moczu w stwardnieniu rozsianym. Neurol. Neurochir. Pol. 1999; 33: 311 319.
• 38. Furlan R., Rovaris M., Martinelli Boneschi F. i wsp.: Immunological patterns identifying disease course and evolution in multiple sclerosis patients. J. Neuroimmunol. 2005; 165: 192-200.
• 39. Scarpini E., Galimberti D., Baron P. i wsp.: IP-10 and MCP 1 levels in CSF and serum from multiple sclerosis patients with different clinical subtypes of the disease. J. Neurol. Sci. 2002; 195: 41-46.
• 40. Franciotta D., Martino G., Zardini E. i wsp.: Serum and CSF levels of MCP-1 and IP-10 in multiple sclerosis patients with acute and stable disease and undergoing immunomod ulatory therapies. J. Neuroimmunol. 2001; 115: 192-198.
• 41. Lopatinskaya L., Zwemmer J., Uitdehaag B. i wsp.: Mediators of apoptosis Fas and FasL, predict disability progression in multiple sclerosis over a period of 10 years. Mult. Scler. 2006; 12: 704 709.
• 42. Correale J., de los Milagros Bassani Molinas M.: Temporal variations of adhesion molecules and matrix metalloprotei nases in the course of MS. J. Neuroimmunol. 2003; 140: 198 209.
• 43. Clerici M., Saresella M., Trabattoni D. i wsp.: Single - cell analysis of cytokine production shows different immune profiles in multiple sclerosis patients with active or quiescent disease. J. Neuroimmunol. 2001; 121: 88-101.
• 44. Rieckmann P., Altenhofen B., Riegel A. i wsp.: Soluble adhesion molecules (sVCAM 1 and sICAM 1) in cerebrospinal fluid and serum correlate with MRI activity in multiple scle rosis. Ann. Neurol. 1997; 41: 326-333.
• 45. Dore -Duffy P., Newman W, Balabanov R. i wsp.: Circulating, soluble adhesion proteins in cerebrospinal fluid and serum of patients with multiple sclerosis: correlation with clinical activity. Ann. Neurol. 1995; 37: 55-62.
• 46. Losy J.: Adhesion molecules as surrogate markers of disease activity in multiple sclerosis. Centr. Eur. J. Immunol. 1999; 24: 229-232.
• 47. Teunissen C.E., Iacobaeus E., Khademi M. i wsp.: Combination of CSF N -acetylaspartate and neurofilaments in multiple sclerosis. Neurology 2009; 72: 1322-1329.
• 48. Grossman I., Avidan N., Singer C. i wsp.: Pharmacogenetics of glatiramer acetate therapy for multiple sclerosis reveals drug response markers. Pharmacogenet. Genomics 2007; 17: 657-666.
• 49. Wandinger K.P., Lunemann J.D., Wengert O. i wsp.: TNF- related apoptosis inducing ligand (TRAIL) as a potential response marker for interferon beta treatment in multiple sclerosis. Lancet 2003; 361: 2036-2043.
• 50. Rzążewska- Mąkosa B.: The mechanism of glucocorticoid resistance in multiple sclerosis. Postępy Hig. Med. Dośw. 2005; 59: 457-463.

• Document Type: article