Sikainfluenssarokotteen virusantigeenin rakenne lasten narkolepsiaepidemian taustalla

Narkolepsia-katapleksia on mitä ilmeisimmin autoimmuunitauti, jossa lymfosyytit reagoivat oreksiinia (toiselta nimeltään hypokretiini) tuottavia hermosoluja vastaan hypothalamuksessa. Näitä soluja on aivoissa vain 50,000-100,000, eikä niiden häviäminen näy esimerkiksi aivojen magneettikuvauksessa. Narkolepsialle on ominaista voimakkaat uneliaisuusaallot päivän mittaan, usein yöunen laadun heikkeneminen ja REM-unen säätelyn häiriöt, joista yksi on katapleksia. Katapleksiassa tunnereaktion (esim. nauru) laukaisemana lihakset lamaantuvat, vaikka vireystila säilyy. Tämän ilmiön taustalla on normaalisti REM-unen aikana ilmenevä lihasjänteyden häviäminen, katapleksiassa keho menee siis poikkeavasti lihasten osalta REM-unen kaltaiseen tilaan. Lähes 100%:lla narkolepsia-katapleksiaa sairastavista on kudostyyppi HLA-DQB1*0602.

Pandemrix rokotteen jälkeen on lapsilla ja nuorilla narkolepsian ilmaantuvuus merkittävästi lisääntynyt. Tämä on havaittu Suomen lisäksi myös eräissä muissa Pohjois-Euroopan maissa, joissa rokotteena käytettiin Pandemrixiä. Sen sijaan maissa, joissa käytetiin Arepanrix nimistä rokotetta, ei ole havaittu narkolepsian lisääntymistä. Molemmissa rokotteissa on sama apuaine (AS03), mutta virusantigeeni on tehty hieman eri menetelmillä. Voisiko tässä piillä yksi syy narkolepsiaepidemiaan?

Outi Vaarala työryhmineen on tutkinut immuniteettia näiden rokotteiden antigeenisia rakenteita kohtaan. Pandemrix rokotettujen lasten ja nuorten seerumista analysoitiin vasta-aineita ja havaittiin, että narkolepsiaan sairastuneilla oli verrokkeja voimakkaammin Pandemrix virusantigeeniin reagoivia IgG-luokan vasta-aineita. Nämä vasta-aineet eivät tunnistaneet Arepanrix rokotteen tai varsinaisen sikainfluenssaviruksen antigeenejä, mikä viittaa siihen, että antigeenit ovat rakenteeltaan erilaiset. Pandemrixin ja Arepanrixin proteiinirakenteita tutkittiin MES-PAGE geelillä ja erona oli Pandemrixistä löytynyt suurentunut 120 kDa fraktio. Massaspektrometrianalyysissä kyseinen fraktio paljastui polymerisoituneeksi viruksen nukleoproteiiniksi (NP). Kyseistä proteiinia tuotettiin sitten rekombinanttitekniikalla (rNP) ja tutkijat havaitsivat, että narkolepsiaa sairastavien seerumin vasta-aineet tunnistivat erityisesti detergenttien Triton-X ja polysorbaatti-80 modifioimaa rNP antigeenia. Detergentillä voidaan voimistaa immuunivastetta ja Pandemrix-rokotteessa oli edellä mainitut detergentit, joita on aiemminkin käytetty rokotteissa.

Potilaat olivat kudostyyppiä HLA-DQB1*0602, mielenkiintoista oli, että DQB1*0602 positiivisilla kontrolleilla oli myös hieman muita kontrolleja voimakkaampi vasta-ainereaktio detergentillä modifioitua rNP:tä kohtaan. Myös transgeenisillä hiirillä (NOD hiiri), joihin oli siirretty ihmisen DQB1*0602 tai DQB1*0302 pystyttiin havaitsemaan, että DQB1*0602 kudostyyppiin (mutta ei DQB1*0302:een) liittyi voimakkaampi vasta-ainereaktio detergentillä modifioitua rNP:tä kohtaan. Nämä kokeet osoittavat, että DQB1*0602 kudostyyppi vaikuttaa merkittävästi immuunivasteeseen. Vasta-aineet itsessään eivät kuitenkaan välttämättä aiheuta itse hermosolujen vauriota, vaan ovat yksi tunnusmerkki voimistuneesta immuunivasteesta.

Immuunireaktio detergentin modifioimaa NP:tä kohtaan näyttää olevan keskeinen tekijä Pandemrix-rokotteen jälkeisessä narkolepsia-epidemiassa. Tällaista haittavaikutusta ei kukaan pystynyt ennakoimaan ja antigeenisen rakenteen muutokset olivat niin pieniä, että niitä olisi tuskin laadunvalvonnalla pystytty havaitsemaan. Näyttäisi siltä, että rokotteen osalta yksi mysteeri on selvinnyt, mutta avoimia kysymyksiä edelleen jää. Miksi vain 1/2000 DQB1*0602 positiivisista sairastui? Oliko taustalla jokin immunologiseen kehitykseen liittyvä herkkyysvaihe (kapea aikaikkuna) tai jokin geneettinen säätelytekijä?

 

Antigenic Differences between AS03 Adjuvanted Influenza A (H1N1) Pandemic Vaccines: Implications for Pandemrix-Associated Narcolepsy Risk. Vaarala O, Vuorela A, Partinen M, Baumann M, Freitag TL, Meri S, Saavalainen P, Jauhiainen M, Soliymani R, Kirjavainen T, Olsen P, Saarenpää-Heikkilä O, Rouvinen J, Roivainen M, Nohynek H, Jokinen J, Julkunen I, Kilpi T. PLoS One. 2014 Dec 15;9(12):e114361

http://www.plosone.org/article/info%3Adoi%2F10.1371%2Fjournal.pone.0114361

 

Virtsan eksosomirakkulan sokereiden avulla diagnooseja?

Virtsateiden ja monien muiden elinten epiteelisolut hilseilevät rakkuloita, joita kutsutaan eksosomeiksi. Ne fuusioituvat makrofagien ja dendriittisolujen kanssa ja vaikuttavat esimerkiksi immuunivasteeseen. On viitettä siitä, että syövän aiheuttama immunosuppressio ja angiogeneesi johtuvat osittain eksosomeista. Virtsan eksosomit ovat peräisin suurelta osin munuaisista. Koska virtsaa voi tutkia ilman invasiivisia toimenpiteitä, voisi sen eksomiprofiililla olla diagnostista merkitystä. Yllättävän vähän niitä on kuitenkin tutkittu. Nyt Risto Renkosen ryhmä selvitti kolmen terveen henkilön virstan eksosomien glykoproteiinien sokerispektrin kahdella erilaisella, toisiaan täydentävällä menetelmällä. Erilaisia sokeripeptidejä löytyi 126, jotka olivat peräisin 37 glykoproteiinista. Noin puolet normaalin henkilön virtsan sokeriketjuista sisältää fukoosisokeria. Sen määrä on poikkeava syövässä ja tulehduksessa. Tämän takia fukoosisokereiden tutkiminen virtsasta saattaisi auttaa tunnistamaan niin munuaistulehduksen kuin -syövän. Se taitaa olla seuraavan artikkelin teema.

Saraswat M, Joenväära S, Musante L, Peltoniemi H, Holthöfer H, Renkonen R. N-glycoproteomics of urinary exosomes. Mol Cell Proteomics. 2014 Dec 1. pii: mcp.M114.040345.

Lapsen allergisuus ja liukoiset CD14-molekyylit äidinmaidossa

Rintamaidossa lapsi saa paitsi ravintoa, myös monia immuunivastetta muokkaavia tekijöitä äidiltä. On kuitenkin edelleen epäselvää, kuinka nämä tekijät vaikuttavat lapsen allergiariskiin. Erkki Savilahden ryhmä (HY ja HUS, Lasten ja nuorten sairaala) tutki useiden synnynnäisen immuniteetin tekijöiden, mm. liukoisen CD14:n, pitoisuuksia rintamaidossa sekä heti synnytyksen jälkeen että 3 kk kuluttua 250:lla äidillä. Lasten allergiaoireiden ilmaantumista seurattiin viiteen ikävuoteen asti. Tutkimuksen lapsilla oli lähtökohtaisesti normaalia korkeampi allergiariski, koska vanhemmista vähintään yhdellä oli allerginen sairaus. Perimän on jo kauan tiedetty vaikuttavan allergiariskiin.

Kolmasosa lapsista sairastui johonkin allergiaan (esim. ekseema tai ruoka-aineallergia) viiden vuoden ikään mennessä. Tässä tutkimuksessa äidinmaidosta määritetyistä molekyyleistä vain liukoisen CD14:n pitoisuus 3 kk synnytyksen jälkeen korreloi lapsen myöhemmän allergian kanssa. Jos pitoisuus oli korkeampi, oli lapsen allergiariski myös korkeampi. Muiden tutkittujen molekyylien, mm. defensiinien, pitoisuuksilla rintamaidossa ei havaittu olevan yhteyttä lapsen allergiariskiin.

Liukoista CD14:ää on aiemmin todettu olevan enemmän seerumissa ja rintamaidossa niillä äideillä, joilla on atooppisia allergioita (= “nopeita”, IgE-välitteisiä allergioita kuten siitepölyallergioita). Tutkijat arvelevat, että tähän pitoisuuteen puolestaan vaikuttaa tärkeimpänä allergisen äidin perimä. Lapsen allergian puhkeaminen on perimän ja ympäristön yhteispelin summa. Tässä rintamaidon liukoisella CD14:llä vaikuttaisi olevan rooli lapsen B-solujen aktivoinnissa ja sitä kautta IgE-vasta-aineiden tuotannossa.

Savilahti EM, Kukkonen AK, Kuitunen M, Savilahti E. Soluble CD14, α-and β-defensins in breast milk: Association with the emergence of allergy in a high-risk population. Innate Immun. 2014 Nov 27. [Epub ahead of print]

Abstract