T cell subsets in bronchoalveolar lavage fluid in sarcoidosis and other diffuse parenchymal lung diseases
Doctoral thesis

Åpne
Permanent lenke
http://hdl.handle.net/11250/284097Utgivelsesdato
2015Metadata
Vis full innførselSamlinger
Sammendrag
Slimhinnen i luftveiene og lungene er kontinuerlig eksponert for partikler, støv og en stor
mengde mikrober fra omgivelsene. Ufarlige mikrober og partikler fjernes med minst mulig
betennelsesreaksjon i vevet, slik at lungenes gassutveksling kan opprettholdes. I
normalsituasjonen sørger alveolære makrofager for dette, mens de skiller ut immundempende
signalstoffer. Lymfocyttene i lungene er hovedsakelig T celler. T hjelpeceller utrykker coreseptoren
CD4 på celleoverflaten, og orkestrere forskjellige typer spesifikke
immunresponser, passende for den aktuelle trusselen, og deles inn etter hvilke signalstoffer de
produserer og skiller ut. Th1 celler skiller ut det betennelsesfremmende signalstoffet
interferron-γ, Th2 celler skiller ut IL-4 og Th17 celler skiller ut IL-17. Regulatoriske T celler
er en populasjon med CD4+ T celler som uttrykker transkripsjonsfaktoren FoxP3, og har en
regulatorisk og dempende effekt på immunresponsen.
Immunceller fra lungene kan framskaffes ved fiberoptisk bronkoskopi med bronkoalveolar
lavage, der man skyller et lungesegment med saltvann eller buffer via arbeidskanalen i
bronkoskopet. Cellene i skyllevannsprøven kan undersøkes nærmere med flow cytometri, som
muligjør analyser av blant annet uttrykk av antigener på celleoverflaten, produksjon av
signalstoffer, funksjonell status og aktiveringsgrad på hver enkelt celle. Samtidig kan man
måle relativ forekomst av de forskjellige immuncelletypene. Enkelte inflammatoriske
sykdommer kan ha et mer eller mindre spesifikt mønster av immunceller, og kunnskap om
dette kan i noen sammenhenger brukes til å sannsynliggjøre hvilken sykdom en pasient lider
av. Dessuten kan man øke kunnskapen om de forskjellige sykdommene ved å studere mønstre
i immunresponsen. Forholdet mellom forekomst av forskjellige undergrupper av T celler har
blitt knyttet til enkelte autoimmune sykdommer.
Sarkoidose er en inflammatorisk sykdom som kan ramme nærmest alle vev i kroppen, og
kjennetegnes av akkumulering av Th1 celler og betennelsesknuter kalt granulomer i lunger og
lymfevev. En lignende granulomatøs lungesykdom med uttalt Th1 respons er
hypersensitivitets pneumonitt, som kan oppstå ved eksponering for en rekke forskjellige
stoffer, hovedsakelig antigener fra inhalert organisk støv, som sopp, bakterier eller proteiner
fra fugler. Årsaken til sarkoidose er ennå ukjent, men man mistenker at inhalasjon av et eller
flere ukjente antigen utløser sykdommen..
Målet med dette forskningsprosjektet var å lete etter immuncelleprofiler og
lymfocyttfenotyper som kan brukes i diagnostikk av sarkoidose eller hypersensitivitets
pneumonitt, samt å undersøke forekomsten av og balansen mellom de forskjellige
undergruppene av CD4+ T celler ved sarkoidose og friske kontroller.
Vi fant økt forekomst av T celler med naturlig drepecelle-markører (NKT celler) hos pasienter
med hypersensitivitets pneumonitt sammenlignet med sarkoidose (median 5.5% versus 0.7%
av leukocyttene, p<0.0001). Videre var uttrykket av aktiveringsmarkøren HLA-DR på
cytolytiske T celler (CD8+) betydelig høyere hos pasienter med hypersensitivitets pneumonitt
sammenlignet med sarkoidose. (median 79% versus 43%, p<0.0001). Tilsammen ser det ut til
at de to lymfocyttfenotypene NKT celler og HLA-DR+ CD8+ T celler kan gi en god
diskriminering mellom pasienter med sarkoidose og hypersensitivitets pneumonitt. Videre
undersøkte vi diagnostisk nøyaktighet av en test basert på data fra bronkoalveolær
skyllevæske hos pasienter som ble utredet med mistanke om sarkoidose eller andre lignende
lungesykdommer. Ved hjelp av ROC (receiver operating characteristic)-kurve analyser kunne
vi anslå testens diagnostiske nøyaktighet med eller uten tillegg av NKT cellefraksjon og
HLA-DR+ CD8+ T celler. Arealet under ROC kurven var henholdsvis 0.937 og 0.898
(p=0.008). Tillegg av disse to lymfocyttfenotypene i vår prediksjonsmodell ga en signifikant
økning av testens diagnostiske nøyaktighet.
I den siste artikkelen viser vi at både fraksjoner av regulatoriske T celler og Th17 celler i
bronkoalveolær skyllevæske var lavere hos pasienter med sarkoidose enn hos friske kontroller
(median: 3.4% versus 5.3%, p=0.017 og 2.5% versus 4.5%, p=0.01). Videre fant vi at en stor
andel av Th17 cellene hos pasienter med sarkoidose også produserte interferron-γ (median:
72.4% versus 31% hos friske kontroller, p=0.0005). Andelen interferron-γ+ Th17 celler var
sterkt korrelert med andel Th1 celler, men også med alvorlighetsgrad av sykdommen uttrykt
ved radiologisk stadium (n=23, rho=0.45, p=0.03).
Dette forskningsarbeidet viser at lymfocyttfenotyper kan øke diagnostisk nøyaktighet av
immuncelleprofiler fra bronkoalveolær skyllevæske ved sarkoidose, og potensielt også ved
hypersensitivitets pneumonitt. Videre fant vi at hovedparten av Th17 celler i bronkoalveolær
skyllevæske hos pasienter med sarkoidose produserte interferron-γ. Dette kan være en effekt
av en Th17-Th1 drift som følge av en intens Th1-respons.
Består av
Paper 1: Tøndell, Anders; Rø, Anne Dorthea; Børset, Magne; Moen, Torolf; Sue-Chu, Malcolm. Activated CD8+ T cells and natural killer T cells in bronchoalveolar lavage fluid in hypersensitivity pneumonitis and sarcoidosis. Sarcoidosis Vasculities and Diffuse Lung Diseases 2014 ;Volum 31.(4) s. 316-324Paper 2: Tøndell, Anders; Rø, Anne Dorthea; Åsberg, Arne; Børset, Magne; Moen, Torolf; Sue-Chu, Malcolm. Activated CD8+ T Cells and NKT Cells in BAL Fluid Improve Diagnostic Accuracy in Sarcoidosis. Lung 2014 ;Volum 192.(1) s. 133-140 - The final publication is available at Springer via http://dx.doi.org/10.1007/s00408-013-9527-8
Paper 3: Tøndell, Anders; Moen, Torolf; Børset, Magne; Salvesen, Øyvind; Rø, Anne Dorthea; Sue-Chu, Malcolm. Bronchoalveolar lavage fluid IFN- γ + Th17 cells and regulatory T cells in pulmonary sarcoidosis. Mediators of Inflammation 2014 ;Volum 2014 http://dx.doi.org/10.1155/2014/438070 © 2014 Anders Tøndell et al. This is an open access article distributed under the Creative Commons Attribution License, which permits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.