Dendritische cellen als regulators van autoimmuniteit: studie in inflammatoire myopathieën

FACULTEIT GENEESKUNDE EN GEZONDHEIDSWETENSCHAPPEN

Academiejaar 2011 - 2012

Dendritische cellen als regulators van autoimmuniteit: studie in inflammatoire myopathieën. Katrien DE WOLF

Promotor: Prof. Dr. De Bleecker Co-promotor: Creus Kim

Scriptie voorgedragen in de 2de Master in het kader van de opleiding

MASTER IN DE GENEESKUNDE

FACULTEIT GENEESKUNDE EN GEZONDHEIDSWETENSCHAPPEN

Academiejaar 2011 - 2012

Dendritische cellen als regulators van autoimmuniteit: studies in inflammatoire myopathieën. Katrien DE WOLF

Promotor: Prof. Dr. De Bleecker Co-promotor: Creus Kim

Scriptie voorgedragen in de 2de Master in het kader van de opleiding

MASTER IN DE GENEESKUNDE

“De auteur(s) en de promotor geven de toelating deze scriptie voor consultatie beschikbaar te stellen en delen ervan te kopiëren voor persoonlijk gebruik. Elk ander gebruik valt onder de beperkingen van het auteursrecht, in het bijzonder met betrekking tot de verplichting uitdrukkelijk de bron te vermelden bij het aanhalen van resultaten uit deze scriptie.”

Datum

(handtekening student (en))

(handtekening promotor)

(Naam student)

(Naam promotor)

Inhoudstabel

1. Idiopatische inflammatoire myopathieën. 1.1 Inleiding 1.2 Klinische kenmerken 1.2.1 Dermatomyositis 1.2.2. Polymyositis 1.2.3. Sporadische inclusion body myositis 1.3 Diagnostische laboratoriumtesten. 1.3.1. Serumenzymen 1.3.2. Electromyografie 1.3.3. Magnetische resonantie 1.3.4. Auto-antilichamen 1.3.4.1 Myositis specifieke antilichamen 1.3.4.2 Myositis geassocieerde antilichamen 1.4. Spierbiopsie. 1.4.1. Dermatomyositis 1.4.2. Polymyositis 1.4.3. Sporadische inclusion-body myositis 2. Dendritische cellen 2.1 De rol van dendritische cellen in het immuunsysteem 2.1.1 Indeling van dendritische cellen 2.1.2 Antigenpresentatie door DC 2.1.3 Het onderhoud van tolerantie door DC 3. Immunopathogenese van IIM 3.1 Dermatomyositis 3.2 Polymyositis 3.3 Sporadische inclusion body myositis 3.4 Dendritische cellen in IIM 3.4.1 Dendritische cellen in dermatomyositis 3.4.2 Dendritische cellen in polymyositis en sporadische inclusion body myositis

4. De behandeling van IIM 4.1 De huidige behandeling van IIM 4.2. De beperkingen in de huidige behandeling van IIM 4.3 DC als targets in de behandeling van IIM 4.3.1 Inhibitie van de IFN-productie door pDC 4.3.1.1. BDCA-2 4.3.1.2. ILT-7 4.3.1.3. LAIR-1 4.3.2 De inductie van tolerogene DC 4.3.2.1 Inductie van tolDC door rapamycine 4.3.2.2 Inductie van tolDC door dexamethasone 4.3.2.3 Inductie van tolDC door vitamine D receptor (VDR)-agonisten 4.3.2.4 Inductie van tolDC door GM-CSF en TGF-β 4.3.2.5 Inductie van tolDC door IL-10 4.3.2.6 Inhibitie van NF-κB 4.3.2.7 Inductie van tolDC door neuropeptiden 4.3.2.8 Genetische modificatie 5. Discussie: Immunotherapie in IIM 5.1 Immunotherapie voor DM 5.2 Immunotherapie voor PM en IBM 6. Conclusie

Abstract

De idiopathische inflammatoire myopathieën (IIM) vormen een groep van auto-immune spieraandoeningen die naast spierzwakte en –moeheid gekenmerkt worden door infiltraten van mononucleaire inflammatoire cellen in het musculair weefsel. De belangrijkste subtypes van IIM zijn dermatomyositis (DM), polymyositis (PM), sporadische inclusion body myositis (IBM) en necrotiserende auto-immune myositis (NAM). In de infiltraten van het spierweefsel bij IIM-patiënten worden lokaal dendritische cellen (DC) teruggevonden. In DM worden in de perimysiale en perivasculaire ontstekingszones grote aantallen pDC teruggevonden. pDC zijn circulerende DC die na stimulatie grote hoeveelheden type 1 interferon (IFN) produceren. In het spierweefsel van patiënten met PM en IBM worden in de endomysiale celinfiltraten hoge concentraties van mature mDC waargenomen. Er is steeds meer bewijs dat in IIM DC niet alleen een cruciale rol spelen bij de initiatie van de auto-immuunrespons, maar dat ze ook essentieel betrokken zijn bij het onderhoud ervan. De huidige behandeling voor IIM met corticosteroïden geeft voor de meeste IBM-patiënten geen klinische verbetering. Bovendien zijn sommige patiënten resistent aan een behandeling met corticosteroïden en kunnen er ernstige bijwerkingen voorkomen. Gezien deze beperkingen is verder onderzoek naar meer effectieve therapieën met minder bijwerkingen aangewezen. Meer aandacht moet gaan naar immunotherapie die zich richt op belangrijke cellen in de pathogenese van IIM. Vermits de DC als belangrijkste APC een essentiële rol spelen in de controle van de immuunrespons, vormen ze een geschikt therapeutisch doelwit. Mogelijke behandelingen gericht op DC worden besproken.

Bemerkingen

MIP-1α = CCL-3 MIP-1β = CCL-4 RANTES = CCL-5 MIP-3β = CCL-19 MIG = CXCL-9 IP-10 = CXCL-10 MCP-1 = CCL-2 B7-H1 = PD-L1 CCR-1 = MIP-1αR CCL-20 = MIP-3α CXCL-12 = SDF-1α

1. Idiopatische inflammatoire myopathieën.

1.1 Inleiding

De idiopatische inflammatoire myopathieën (IIM) vormen een heterogene groep van aandoeningen die klinisch gekenmerkt worden door spierzwakte en pathologisch door een mononucleair inflammatoir infiltraat in de skeletspieren (1). Met een incidentie van 5 tot 10 gevallen per miljoen personen vormen ze een kleine groep patiënten, maar met een aanzienlijke morbiditeit en mortaliteit (2).

De IIM worden onderverdeeld in vier belangrijke groepen op basis van klinische en histopathologische kenmerken, immunopathologische mechanismen en respons op immunotherapie: dermatomyositis (DM), polymyositis (PM), sporadische inclusion body myositis (IBM) en necrotiserende auto-immune myositis (NAM) (3). Daarnaast zijn er een aantal andere aandoeningen die eveneens behoren tot de IIM, maar die minder frequent optreden en hier niet verder worden besproken. Het betreft overlap myositis, kankergeassocieerde myositis, focale myositis, proliferatieve myositis, orbitale myositis, eosinofiele myositis en granulomateuse myositis. Bij een aantal DM en PM patiënten treden ook andere autoimmuunziekten op of is er sprake van geassocieerde bindweefselziekten. In dat geval spreekt men van overlap myositis. Kanker-geassocieerde myositis wordt vaak gedefinieerd als myositis die gediagnosticeerd wordt binnen de 2 jaar rond de diagnose van kanker. De andere aandoeningen zoals granulomateuse, eosinofiele, focale, proliferatieve en orbitale myositis zijn bijzonder zeldzaam en hoewel ze pathologisch verschillend zijn, blijft het nog onduidelijk of ze ook klinisch en prognostisch van elkaar verschillen (4). Er zijn nog veel studies nodig om de pathogenese van NAM verder te doorgronden. Ze worden daarom nu nog niet in detail besproken, maar algemeen geldt dat patiënten met NAM een matige tot ernstige spierzwakte met een subacuut of acuut begin vertonen. Ze presenteren zich met hoge creatine kinase (CK)- waarden. Histologisch is er spiervezelnecrose en infiltratie van macrofagen waar te nemen. In tegenstelling tot bij PM en IBM komt er hier geen infiltratie van T-cellen en expressie van MHC-I voor. Bij sommige patiënten wordt er een afzetting van complement in de bloedvaten gezien. Antilichamen tegen het Signal Recognition Particle (SRP) of 100-200 kiloDalton (kDa) proteïnen zijn al geïdentificeerd. Gezien de aanwezigheid van specifieke antilichamen en de afzetting van complement, kan men spreken van een antilichaam gemedieerde aandoening. De aantrekking van macrofagen gebeurt als onderdeel van een antilichaam afhankelijk celgemedieerd cytotoxisch (ADCC) proces. Er kunnen verschillende oorzaken aan de basis van deze aandoening liggen. Kanker, acute virale infecties zoals HIV, blootstelling aan statines of een onderliggend sluimerend auto-immuun 2

proces zijn gekende oorzaken, maar niet bij alle patiënten kan een oorzaak worden achterhaald (5).

Voor DM, PM en IBM geldt dat een voorlopige diagnose wordt gesteld op basis van typische klinische kenmerken, de resultaten van het laboratoriumonderzoek en myopathische kenmerken op het electromyogram (EMG). Een definitieve diagnose kan enkel gemaakt worden op basis van de histopathologische veranderingen die gezien worden op een spierbiopt (6). Hieronder worden de belangrijkste diagnostische kenmerken besproken.

1.2 Klinische kenmerken

1.2.1 Dermatomyositis

DM wordt frequenter gezien bij vrouwelijke patiënten en treft zowel volwassenen als kinderen. Bij deze laatste groep spreekt men van juveniele DM. Het begin van de ziekte is vaak subacuut gedurende enkele weken, om zich dan geleidelijk over een periode van verschillende maanden, ofwel zeer abrupt, te ontwikkelen. De veranderingen ter hoogte van de huid maken het mogelijk om DM klinisch te onderscheiden van PM. Deze veranderingen kunnen gelijktijdig optreden met de spierzwakte, maar ze kunnen er ook aan vooraf gaan. Zo ontstaat bijvoorbeeld een heliotrope uitslag (fig.1), dit is een blauwpaarse uitslag ter hoogte van de bovenste oogleden. Deze komt soms samen voor met periorbitaal oedeem. De term poikiloderma duidt op een combinatie van atrofie, depigmentatie en telangiëctasieën in een V-vorm op de voorkant van de borst of als “shawl sign” ter hoogte van de bovenrug. Een ander specifiek kenmerk van DM is: “Gottron’s rash” (fig.2), een erythemateuse uitslag op de extensorzijde van de metacarpofaryngeale gewrichten en de proximale en distale interfaryngeale gewrichten. Deze erythemateuse uitslag kan evolueren tot korstige erupties en kan eveneens voorkomen op de extensorzijde van knie en elleboog (7). Bij volwassenen kunnen de handpalmen een gebarsten en geschilferd uitzicht vertonen, bijgenaamd “mechanic’s hands”.

3

Al deze veranderingen van de huid kunnen echter ook voorkomen bij dermatomyositis sine myositis. Deze patiënten hebben de typische huiduitslag van DM, maar geen klinisch bewijs voor myositis (4). Kinderen met juveniele DM zijn gevoeliger voor de ontwikkeling van calcinosis cutis, calcificaties in het zachte weefsel en de spieren. Deze kunnen leiden tot ulceratie van de huid, secundaire infectie en gewrichtscontracturen. Calcinosis cutis komt voor bij 40% van de juveniele DM (8). Bij juveniele DM kan het gezicht een eerder blozende indruk vertonen in plaats van de typische uitslag die bij volwassenen wordt gezien (9).

Volwassen patiënten hebben typisch last van spierzwakte ter hoogte van de proximale spiergroepen. De meest betrokken spiergroepen zijn de nekflexoren, de pectoralen en de schouder- en heupgordelspieren (1). Spierzwakte ter hoogte van de bovenste ledematen leidt tot problemen bij handelingen die het omhoog houden van de armen vereisen zoals haren wassen en scheren. Spierzwakte van de nekflexoren uit zich door moeilijkheden bij het optillen van het hoofd of zelfs bij het rechtop houden van het hoofd. Spierzwakte ter hoogte van de onderste ledematen leidt dan weer tot problemen bij het beklimmen van de trap en het opstaan uit zittende positie (8). Slikklachten (dysfagie) komen voor bij een derde van de patiënten (1).

4

Ongeveer 20% van de gevallen van DM is geassocieerd met een onderliggende maligniteit, voornamelijk bij de oudere populatie (8). Patiënten met DM kunnen ook systemische manifestaties ontwikkelen (10). Zo komt interstitiële longziekte (ILD) voor bij ongeveer 10% van de patiënten. Ter hoogte van de longen kunnen eveneens complicaties optreden als een gevolg van verzwakte ademhalingsspieren. Myocarditis en geleidingsabnormaliteiten komen voornamelijk voor bij ernstige acute vormen van de ziekte. De morbiditeit en mortaliteit bij patiënten met DM houdt meestal verband met deze systemische manifestaties (8).

1.2.2. Polymyositis

PM treedt op vanaf de leeftijd van 18 jaar. Zoals bij DM, wordt de ziekte gekenmerkt door een subacute aanvang van spierzwakte en treft ze voornamelijk vrouwen. De betrokken spiergroepen zijn gelijkaardig aan deze bij DM. Het betreft de nekflexoren en symmetrisch de proximale spiergroepen van de armen en benen (1). Er is nog geen zekerheid over de associatie van PM met maligniteit, maar indien er een verband is, is dit minder sterk dan voor DM. Bij PM kunnen zich ook systemische manifestaties ontwikkelen. Myocarditis kan voorkomen bij patiënten geaffecteerd door PM (8).

1.2.3. Sporadische inclusion body myositis

IBM is de meest voorkomende inflammatoire spierziekte bij patiënten ouder dan 50 jaar. Spierzwakte manifesteert zich in frequent vallen en moeite bij het opstaan vanuit een stoel. Andere symptomen zijn lichte footdrop en atrofie van de volaire voorarmspieren. Er zijn geen sensibele afwijkingen (1). IBM onderscheidt zich van PM en DM doordat ze ten eerste meer mannen dan vrouwen treft. Verder kent de spierziekte een acute aanvang. Zowel distale als proximale skeletspieren worden getroffen, voornamelijk de quadriceps, dorsiflexoren van de enkel en de vinger- en polsflexoren. Spierverzwakking kan zowel symmetrisch als asymmetrisch voorkomen (1). Deze groep wordt nog eens onderverdeeld in 4 specifieke categorieën, waarbij enkel de eerste in deze bespreking aan bod komt. a) Sporadische IBM (IBM) is een inflammatoire vacuolaire myositis met karakteristieke kenmerken zoals hierboven beschreven, b) familiale inflammatoire IBM, een inflammatoire vacuolaire myositis die bij verschillende familieleden van dezelfde generatie voorkomt en karakteristieke klinische en histologische kenmerken heeft identiek aan deze van sIBM, c) retroviraal-geassocieerde IBM, bij patiënten met een HIV- of HTLV-1 infectie en d) erfelijke inclusion body myopathie, een groep van niet-inflammatoire vacuolaire myopathieën (11).

5

Tabel – Klinische kenmerken van IIM(1) DM

PM

IBM

Beginleeftijd

Alle leeftijden

Volwassenen

>50 jaar

Man:vrouw ratio

Vrouwen

Vrouwen

Mannen

Familiale voorgeschiedenis

Nee

Nee

Zelden

Associatie met maligniteit

Ja

Licht

Nee

Bindweefselaandoening

Ja

Ja

Ja

Spierzwakte Huiduitslag Creatine kinase

Proximaal>Distaal Ja Verhoogd

Proximaal>Distaal Nee Verhoogd

Proximaal=Distaal Nee Normaal tot licht verhoogd

1.3 Diagnostische laboratoriumtesten

Bij het stellen van de diagnose van IIM worden volgende stappen ondernomen:

1.3.1. Serumenzymen

Verschillende enzymen zijn in verhoogde concentratie aanwezig in het serum van IIM-patiënten. Zo worden voor het serum CK waarden tussen 1000 en 10000 mg/dl waargenomen (9) die tot 50 maal de normaalwaarde bedragen. Bij IBM worden mildere of geen stijgingen van de normaalwaarden gezien (1). De waarden liggen dan typisch tussen 600 tot 800 mg/dl. Men moet bij het meten en analyseren van CK waarden echter rekening houden met volgende factoren: Ten eerste correleert de CKconcentratie niet met de graad van spierzwakte. Ten tweede kunnen CK-waarden normaal zijn bij sommige IIM-patiënten. Zo hebben 20-30% van de IBM-patiënten normale serum CK-concentraties (8) en vertonen kinderen met DM vaak ook geen verhoogde CK-waarden(1). Ten derde fluctueert de concentratie CK van dag tot dag en ten vierde worden verhoogde CK-concentraties ook gezien bij spierdystrofie en sommige metabole myopathieën. Verhoogde concentraties van serum CK zijn dus niet specifiek voor IIM; ze zijn eerder een indicatie voor spierschade. Het bepalen van serum CK waarden mag dan ook nooit worden beschouwd als een conclusieve diagnostische test (12). Verhoogde concentraties van andere spierenzymen zoals aldolase, lactaat dehydrogenase (LDH), aspartaat transferase (AST), alanine transferase (ALT) en myoglobine kunnen eveneens voorkomen bij IIM (1). Deze tests zijn echter nog minder specifiek voor IIM dan de bepaling van het serum CK (8). 6

1.3.2. Electromyografie

Een electromyografie (EMG) wordt verricht om een actief myopathisch proces aan te tonen. De veranderingen zijn dus niet specifiek voor IIM. Zo worden bij DM en PM positive sharp waves, fibrillatiepotentialen en complex repetitieve ontladingen gezien. De myopathische motor unitactiepotentialen zijn polyfasisch, van korte duur en met een lage amplitude. Bij IBM wordt bijkomend bewijs voor neurogene veranderingen gezien: verlengde motor unit-actiepotentialen van een hoge amplitude (12).

1.3.3. Magnetische resonantie

Magnetic resonance imaging (MRI) wordt uitgevoerd om de geschikte locatie voor het verrichten van een spierbiopsie te bepalen. Het spierbiopt moet immers voldoende actief ontstoken spierweefsel bevatten. MRI kan ook helpen om steroïd-geïnduceerde myopathie te onderscheiden van oplaaiende myositis bij patiënten die terugkerende spierzwakte vertonen onder behandeling met corticosteroïden. De techniek wordt dus niet toegepast voor initiële evaluatie en diagnose van IIM (8).

1.3.4. Auto-antilichamen

Auto-antilichamen zijn gericht tegen lichaamseigen antigenen en komen voor bij PM, DM (8) en IBM (13). Ze worden ingedeeld in 2 categorieën: de myositis specifieke antilichamen(MSA) en myositis geassocieerde antilichamen (MAA). Waar de MSA enkel voorkomen in IIM, worden MAA ook gezien in bindweefselziekten. Om deze MSA en MAA te detecteren wordt meestal gebruik gemaakt van enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) waarbij de auto-antigenen als doelwit dienen. Het is een gevoelige techniek om zowel auto-antilichamen te detecteren als te kwantificeren (10).

1.3.4.1 Myositis specifieke antilichamen

Enerzijds vormt de aanwezigheid van MSA in het bloed van een patiënt een sterke aanwijzing voor DM, PM of IBM. Anderzijds kan men echter drie ziektebeelden niet uitsluiten wanneer geen MSA worden teruggevonden. Elk MSA is geassocieerd met typische klinische kenmerken naast myositis en ze komen zelden samen voor bij dezelfde patiënt. Deze homogene verdeling van klinische associaties en de mutuele exclusiviteit laten elk antilichaam toe een groep van patiënten te definiëren met klinisch, prognostisch en mogelijks therapeutische implicaties (14).

Het Anti-Jo-1-antilichaam komt voor in 20 % van de patiënten met DM en PM en herkent histidyl transfer RNA synthetasen die aanwezig zijn in het cytoplasma. Het Anti-Jo-1 treedt op als merker voor 7

het anti-synthetase syndroom. Deze patiënten maken koorts en lijden aan inflammatoire arthritis. Verder manifesteert het syndroom zich door het voorkomen van het fenomeen van Raynaud en ILD(8). Het Anti-Mi-2-antilichaam herkent nucleaire antigenen. Anti-Mi-2-antilichamen worden bijna uitsluitend gedetecteerd in DM. Deze patiënten hebben een typisch V-sign of shawl-sign huiduitslag en reageren goed op therapie. Het Anti-SRP is gericht tegen een of meer kernproteïnen van het SRP, een ribonucleoproteïnecomplex dat het transport van nieuw gesynthetiseerde polypeptiden naar het endoplasmatisch reticulum medieert (10). Dit antilichaam identificeert een groep van PM-patiënten met een zeer agressieve en refractaire vorm van de ziekte. Bij deze patiënten wordt er vaak ook aantasting van het myocard gezien (8). Anti-PM-Scl komt voor bij patiënten waarvan de meerderheid lijdt aan het overlap connective tissue disease syndroom. Ze worden gekenmerkt door zowel symptomen van myositis als symptomen van sclerodermie (14). Recente studies bevestigen de aanwezigheid van circulerende antilichamen tegen een 43 kDa musculair auto-antigen specifiek in IBM. De uiteindelijke identificatie van dit auto-antigen kan bijdragen tot het beter begrijpen van de pathogenese van IBM en kan potentieel nuttig zijn bij de diagnose (13). Myositis specifieke auto-antilichamen(4). Anti-synthetase

Acuut begin van PM, DM of overlap myositis in de lente met symmetrische niet-erosieve arthritis, ILD, mechanic’s hands en het fenomeen van Raynaud. De patiënten reageren matig op behandeling. Anti-synthetase antilichamen worden gezien bij 20-25% van de volwassenen en 5-10% van de juveniele myositis patiënten.

Anti- SRP

Zeer acuut begin van ernstige PM in de herfst, vaak geassocieerd met aantasting van het hart. Voornamelijk bij Afro-Amerikaanse vrouwen. De patiënten reageren slecht op behandeling. Anti-SRP antilichamen worden teruggevonden bij minder dan 5% van de volwassene en juveniele myositis patiënten.

Anti-Mi-2

De volwassen patiënten vertonen de klassieke DM-kenmerken zoals V-sign en shawl-sign. De patiënten reageren goed op behandeling. Anti-Mi-2 antilichamen worden gezien bij 5-10% van de volwassene en bij minder dan 5% van de juveniele myositis patiënten. 8

1.3.4.2 Myositis geassocieerde antilichamen

MAA worden frequent, maar niet exclusief gezien bij DM- en PM-patiënten. Tot deze MAA behoren autoantilichamen tegen U1-ribonucleoproteïne (RNP), U2-RNP, PM/Scl en Ku (14).

1.4. Spierbiopsie

Het verrichten van een spierbiopsie is de gouden standaard bij patiënten waarvan vermoed wordt dat ze aangetast zijn door een IIM subtype. 1.4.1. Dermatomyositis

Door de karakteristieke huiduitslag en perifasciculaire atrofie in het spierbiopt, brengt de diagnose van DM zelden veel onzekerheden met zich mee (3). DM is een complement gemedieerde endotheliopathie, waarbij het endotheel van de perimysiale arteriolen en aders en dat van de perifasciculaire arteriolen en capillairen wordt beschadigd. Door een afzetting van auto-antilichamen tegen een tot nog toe onbekend antigen, wordt een complement cascade geactiveerd, wat resulteert in een afzetting van het C5b-9 membraan attack complex (MAC) (3) zoals weergegeven in figuur 3 (15). Fig.3 Dwarse doorsnede van een bevroren spierbiopt specimen van een patiënt met DM. De doorsnede is gekleurd met Ulex europaeus en avidin-rhodamene, welke de endomysiale capillairen met een fluorescent rood kleuren (midden) en met antilichamen tegen het C5bC9 MAC, welke de afzetting van complement met een fluorescent groen kleuren (boven). Dubbele blootstelling aan bovengenoemde (onder) creëert een gele kleur door het rood kleuren van de capillaire wand bovenop de groene afzetting van MAC. De aanwezigheid van MAC deposities op de capillairen duidt op schade aan deze capillairen die gestuurd wordt door complement-gefixeerde antilichamen(15).

9

Dit leidt tot de rekrutering van lymfocyten. Elektronenmicroscopisch onderzoek toont bleke en gezwollen endotheelcellen (1) met abnormale tuboreticulaire structuren in het glad endoplasmatisch reticulum (7).

1.4.2. Polymyositis

Op basis van lichtmicroscopisch onderzoek alleen is het soms moeilijk de differentiaal diagnose met IBM te stellen. In PM wordt een endomysiale infiltratie van inflammatoire cellen geobserveerd. Nietnecrotiserende spiervezels die Major Histocompatibility Complex (MHC)-I tot expressie brengen, worden geïnvadeerd door CD8+ T-cellen (12), zoals voorgesteld in figuur 4 (15). Andere inflammatoire cellen die ook de spiervezels binnen dringen, doch in mindere mate, zijn dendritische cellen (DC) en macrofagen (12).

Fig.4 (A) CD8+ auto-invasieve T-cellen omgeven gezonde spiervezels bij een patiënt met IBM. (B) Dwarse doorsnede van een bevroren spierbiopt specimen van een patiënt met PM dubbel gekleurd voor CD8 (rood) en MHC-I (groen). Bemerk de typische endomysiale inflammatie en de lymfoïde cellen die de gezonde spiervezels, die MHC-I tot expressie brengen op het sarcolemma (groen), omgeven en binnen dringen. De auto-invasieve CD8+ cellen zijn eveneens MHC-I positief (oranje). Dit patroon is identiek bij PM en IBM(15).

1.4.3. Sporadische inclusion-body myositis

Om de diagnose correct te kunnen stellen wordt het spierbiopt bij voorkeur verkregen uit de vastus lateralis. Uniek voor IBM is het gezamenlijk voorkomen van een inflammatoire respons, zoals in PM, en degeneratieve verschijnselen gelijkaardig aan degene die optreden in de hersenen bij de ziekte van Alzheimer. Zo wordt een accumulatie van Congorode amyloïd-gerelateerde inclusies en “rimmed vacuoles” waargenomen. De inclusies worden teruggevonden in het cytoplasma van niet gevacuoliseerde spiervezels en in vacuolevrije regio’s van het gevacuoliseerde cytoplasma. Verscheidene eiwitten worden erin teruggevonden, zoals amyloïd precursor proteïne (APP), β-amyloïd (Aβ) en gefosforyleerd tau (p-tau) samen met een sterke primaire inflammatoire respons met overexpressie van pro-inflammatoire mediatoren en MHC-I antigenen (3). Om de diagnose van IBM correct te kunnen stellen, dient een reeks van kleuringen te gebeuren. 10

Rimmed vacuoles worden aangetoond in lichtmicroscopisch onderzoek met behulp van een EngelGomori trichome kleuring, zoals weergegeven op onderstaande figuur (15). Fig.5 Dwarse doorsnede van een bevroren spierbiopt specimen van een patiënt met IBM (Gomori Trichoom). Bemerk de typische rimmed vacuolen met basofiele granules en de clusters van kleine ronde vezels(15).

Op elektronenmicroscopie worden typische gepaarde helixfragmenten (PHF’s) gevonden van het p-tau (16). Ze zijn zowel aanwezig in spiervezels met als zonder vacuolen en worden typisch aangekleurd met antilichamen tegen p-tau. In het cytoplasma van de spiervezels worden ook Aβ-positieve tubulofilamenteuse structuren en amorf materiaal teruggevonden. Deze bestaan uit amyloïdgerelateerde moleculen zoals APP, Aβ, p-tau, prion proteïne (PrPc), apolipoproteïne E (ApoE) en ubiquitin (1). Verder wordt er in de normaal lijkende IBM-spiervezels αβ-crystalline gezien. Dit αβcrystalline zou, samen met de pro-inflammatoire merkers, een teken zijn van een vroege stressrespons die voorafgaat aan accumulatie van β-amyloïd (3). Een ander lichtmicroscopisch kenmerk dat echter niet noodzakelijk is om een correcte diagnose te stellen, is het optreden van cytochroom-c-oxidase (COX) negatieve spiervezels. Hun aanwezigheid wijst op het voorkomen van mitochondriale afwijkingen. Ook atrofe vezels die donker aangekleurd worden als een gevolg van hun pan-esterase of NADH-tetrazolium-reductase activiteit worden aangetoond. Ze zijn een teken van recente denervatie en dragen vermoedelijk bij tot de spierzwakte (16).

Typische kenmerken op spierbiopsie(9). Pathologische kenmerken Inflammatoire infiltraten T-cellen>B-cellen B-cellen>T-cellen Partiële invasie van de spiervezels Micro-infarcten Verspreid necrotische spiervezels Perifasciculaire atrofie Zones met verlies van myofibrillen ‘rimmed vacuolen’ Primair capillair verlies MHC-I expressie

DM

PM

IBM

Perivasculair

Endomysiaal

Endomysiaal

+ -

+ ++

+ ++

++ -

+

+

++

-

-

+

-

-

+

-

++ -

+

++

++ 11

2. Dendritische cellen

2.1 De rol van dendritische cellen in het immuunsysteem

DC vormen een onderdeel van het immuunsysteem. Ze zijn de meest belangrijke antigenpresenterende cellen (APC).Als onderdeel van het aangeboren immuunsysteem nemen DC antigenen op ter hoogte van de plaats waar infectie optreedt en worden hierdoor geactiveerd. Hierna migreren ze naar nabijgelegen lymfeweefsel, waar ze zich verder ontwikkelen tot cellen die op uiterst effectieve wijze antigenen kunnen presenteren aan circulerende lymfocyten. Geactiveerde DC secreteren cytokines die zowel de aangeboren als de verworven immuunrespons beïnvloeden. Dit maakt dat deze cellen de controle behouden over hoe het immuunsysteem op de aanwezigheid van infectieuze agentia reageert (17).

2.1.1 Indeling van dendritische cellen

De DC kennen hun oorsprong in het beenmerg. Ze verblijven er als CD34+ precursoren. Eens ze migreren in het bloed, kunnen ze op basis van hun verschillende expressie van specifieke merkers en hun verschillend antwoord op stimuli voor maturatie en differentiatie onderverdeeld worden in 2 groepen: een myeloide CD11c+ lijn en een plasmacytoide CD11c- lijn, zoals weergegeven op onderstaande figuur (18).

Fig.6 De verschillende types van dendritische cellen. De CD34 + voorlopercellen zijn afkomstig uit het beenmerg. Een myeloïde lijn genereert zowel Langerhanscellen (LC) als interstitiële DC (intDC). Daarnaast genereert het ook myeloïde DC (mDC) die circuleren in de bloedbaan. Monocyten kunnen onder invloed van inflammatoire stimuli differentiëren tot mDC. Een tweede lijn genereert plasmacytoïde DC (pDC). Geactiveerde (mature) DC verplaatsen zich via afferente lymfevaten (mDC) of de bloedbaan (pDC) naar secundaire lymfe-organen(18).

12

mDC worden teruggevonden op 3 plaatsen in het menselijk lichaam: de perifere weefsels, de secundaire lymfeweefsels en de bloedbaan. De mDC migreren via de bloedbaan naar de perifere weefsels. Het zijn immature DC’s die actief antigen kunnen opnemen en verwerken. Omdat ze geen MHC-I/II, costimulatorische of adhesiemoleculen tot expressie brengen, interageren ze slechts weinig met naïeve T-cellen (19). Ze worden beschouwd als de meest potente APC, gespecialiseerd in het opnemen van antigenen en het teweegbrengen van adaptieve immuunantwoorden. Ter hoogte van de huid kunnen we 2 concrete types mDC onderscheiden. De LC in de epidermis brengen CD1a en Langerine tot expressie, terwijl de intDC in de dermis DC-SIGN en CD14 dragen (20). Daarnaast kan IFN-α/β in combinatie met granulocyte macrophage-colony stimulating factor (GM-CSF) de differentiatie van monocyten naar geactiveerde mDC stimuleren (21). pDC circuleren in de bloedbaan en komen voor in de secundaire lymfeweefsels. Ze expresseren BDCA-2, Immunoglobin Like Transcript (ILT)-7 en CD123 (IL-3R) en secreteren grote hoeveelheden type 1 IFN wanneer ze gestimuleerd worden door virussen of liganden van de Toll-like receptoren (TLR)-7 en/of 9. Ze worden beschouwd als de belangrijkste producenten van type I IFN (20). Het is mogelijk deze verschillende subtypes van elkaar te onderscheiden door middel van 3 specifieke merkers. BDCA-2 komt typisch voor bij pDC, Langerine bij LC en DC-SIGN wordt door intDC tot expressie gebracht(18), zoals op onderstaande figuur is weergegeven (22).

Fig.7 De verschillende DC-subtypes zijn van elkaar te onderscheiden door middel van specifieke merkers zoals C-type lectine receptoren(22).

Na de opname en verwerking van antigen (19), differentiëren immature DC onder invloed van IFN-α/β tot mature DC (23). Ze evolueren van antigen-capterende cellen tot antigen-presenterende cellen (22). Dit differentiatieproces verloopt in verschillende stadia en het is mogelijk om aan de hand van 3 specifieke merkers immature van mature DC te onderscheiden. CD1a is geassocieerd met het vroege stadium in het differentiatieproces, DC-LAMP met het late stadium en CD83 met het stadium die aan deze laatste fase vooraf gaat (24).

13

2.1.2 Antigenpresentatie door DC

Zoals weergegeven op onderstaande figuur (22) stellen verschillende mechanismen de mDC in staat om antigenen op te nemen. Ten eerste kunnen antigenen worden opgenomen via fagocytose, wanneer mDC gestimuleerd worden door mediatoren van het aangeboren immuunsysteem. Daarnaast kunnen oplosbare moleculen door middel van pinocytose efficiënt worden opgenomen. Uiteindelijk is het meest efficiënte mechanisme voor antigenopname de macro-endocytose of receptor-gestuurde opname. De mDC’s worden geactiveerd na herkenning van pathogeen geassocieerde moleculaire patronen (PAMPs) die zich bevinden op microbiële agentia (18). Hiervoor maken ze gebruik van oppervlaktereceptoren zoals pattern recognition receptoren (PPRs), waarvan de belangrijkste de TLR’s, C-type lectine receptoren zoals BDCA-2, Langerine en DC-SIGN en NOD-like receptoren zijn (22). Maar ook van scavenger receptoren, Fc-receptoren, complement receptoren en receptoren voor virussen (25). Ze kunnen ook componenten van afstervende cellen, de zogenaamde damage-associated molecular pattern molecules (DAMPs), herkennen. Het gaat hier om Heat shock proteïnen (HSP), high mobility Group box protein (HMBG1), β-defensine en urinezuur (18). Het is bewezen dat verscheidene HSP’s zoals HSP70, glucose-regulated protein (grp)96 en HSP90 de maturatie van DC kunnen induceren (22). Ook HMGB1 kan een cascade van inflammatoire reacties veroorzaken in de afwezigheid van enige microbiële componenten. Het HMGB1 bindt verschillende receptoren zoals TLR2, TLR4 en de receptor for advanced glycation end product (RAGE) op monocyten, macrofagen , Natural Killer (NK)-cellen (26) en pDC (27). De β-defensines zijn kleine antimicrobiële peptiden die door neutrofielen en epitheelcellen worden gesecreteerd. Ze zijn in staat om immature DC te activeren via interactie met TLR4 (28). Fig.8 Activatie van mDC: mDC kunnen via 4 grote mechanismen geactiveerd worden: microben, afstervende cellen, cellen van het aangeboren immuunsysteem en cellen van het verworven immuunsysteem. PRRs herkennen microbiële PAMPs. DAMPs, gesecreteerd door afstervende cellen, kunnen ook mDC activeren. Wanneer cellen van het aangeboren immuunsysteem in contact komen met microben, secreteren ze cytoen chemokines die immature DC en hun precursoren kunnen activeren. Geactiveerde mDC migreren naar de drainerende lymfenodi waar ze in contact komen met macrofagen en cellen van het verworven immuunsysteem(22).

14

In auto-immune ziekten gaan cellen ten gevolge van lokale ontstekingsreacties inflammatoire chemokines secreteren (19) zoals CCL-3, CCL-4 en CCL-5 (23). Immature DC worden via hun chemokine-receptoren CCR-5, CCR-6, CXCR-1 en CXCR-2 zo in grote aantallen aangetrokken naar de plaats van inflammatie. Na de opname en verwerking van antigenen (19), differentiëren immature DC onder invloed van IFN-α/β tot mature DC (23). Ze evolueren van antigen-capterende cellen tot antigenpresenterende cellen (22). Ze reageren niet langer op CCL-3/4 en CCL-5, maar migreren ten gevolge van de verhoogde expressie van CCR-7 naar de secundaire lymfeweefsels (23) waar een interactie plaatsvindt met de ligand CCL-21 op de endotheelcellen van de lymfevaten en met CCL-19 in de T-cel rijke zones van de lymfeklieren. Nu de mature DC zich in de omgeving bevinden van naïeve T-cellen, kunnen ze deze activeren met behulp van MHC-I, MHC-II en costimulatorische moleculen zoals CD80, CD86 en CD40 (19). Cytotoxische CD8+ T-cellen interageren met MHC-I moleculen en de CD4+ T-cellen interageren met MHC-II moleculen op mature DC (23). DC zijn ook in staat om, als onderdeel van het immuunantwoord, zelf chemokines te secreteren. Welke chemokines worden geproduceerd is afhankelijk van het stadium van de immuunrespons. De eerste chemokines worden binnen de 2 tot 4 uur geproduceerd. Het gaat hier om CXCL1, CXCL2 en CXCL3 die effectorcellen van het aangeboren immuunsysteem aantrekken en CXCL8 die zorgt voor het aantrekken van neutrofielen. Deze cellen kunnen de verspreiding van de infectie beperken. Binnen de 4 tot 8 uur worden CXCL9-11 en CCL3-5 gesecreteerd. Deze chemokines trekken geactiveerde memory T-cellen aan, maar ook monocyten die de hoeveelheid DC en macrofagen kunnen aanvullen. Ten slotte secreteren mature DC, wanneer ze de drainerende secundaire lymfeweefsels hebben bereikt, nog een laatste golf van chemokines. CXCL13 trekt B-cellen aan en T-cellen die gespecialiseerd zijn in humorale immuunantwoorden, deze worden folliculaire T-helper(Tfh)cellen genoemd. CCL19 en CCL21 trekken naïeve T-cellen aan en CCL22 trekt regulatoire T-cellen (Tregs) aan die uiteindelijk de immuunrespons zullen beëindigen (22). pDC maken slechts 0,2-0,8% uit van alle cellen in het bloed, maar ze produceren meer dan 95% van het type 1 IFN als antwoord op de meeste virale infecties. De pDC’s detecteren virussen door middel van TLR-7 en TLR-9. De endosomale TLR-7 detecteert ssRNA, terwijl TLR-9 dsDNA detecteert (29). Conformationele veranderingen in de TLRs veroorzaken de activatie van myeloid-differentiation primary respons gene 88 (MyD88), waardoor het zich gaat binden met TNF receptor associated factor 6 (TRAF6), Bruton’s tyrosine kinase (Btk) en IL-1 receptor associated kinase 4 (IRAK4). Dit complex stimuleert onder andere IFN-regulatory factor 7 (IRF7) en Nuclear Factor (NF)-κB. Na fosforylatie zal het IRF7 zich naar de kern verplaatsen, waar het de transcriptie van type 1 IFN- genen gaat stimuleren. De activatie van NF-κB en IRF5 leidt tot de productie van pro-inflammatoire cytokines en de expressie van costimulatorische moleculen, zoals schematisch voorgesteld op onderstaande figuur (30).Vanwege de intracellulaire lokalisatie van TLR-7 en -9 voorkomen DC dat ze spontaan geactiveerd kunnen worden door lichaamseigen nucleïnezuren (22). 15

Fig.9 Mechanisme van IFN-productie door pDC in reactie op stimulatie van TLR-7 en/of TLR-9(30).

Zowel de activatie van pDC als de amplitude van de type 1 IFN-respons staat onder controle van oppervlaktereceptoren zoals BDCA-2 en ILT-7. Ze hebben een inhiberende invloed op de type 1 IFN secretie en limiteren op deze manier het immuunantwoord. De immuunrespons van pDC omvat niet alleen secretie van type 1 IFN, maar ook van IL-12, IL-6, TNF-α en inflammatoire chemokines. Productie van IFN-α en IL-12 verhoogt de capaciteit van mDC om antigenen te presenteren aan CD8+ T-cellen, waardoor die op hun beurt een verhoogde clonale expansie ondergaan (20). Bovendien stimuleren mDC de differentiatie van Th1-cellen uit CD4+ Tcellen (31) en de activatie van NK-cellen (20). Secretie van IFN-α en IL-6 veroorzaakt de differentiatie van B-cellen naar antilichaam-secreterende plasmacellen en verhoogt de IgG-secretie (31). IFN-α en IFN-β stimuleren eveneens de maturatie van DC’s en bevorderen zo de activatie van naïeve T-cellen. Ten slotte zorgt de secretie van chemokines zoals CXCL-9, CXCL-10, CCL-3, CCL4 en CCL-5 voor het aantrekken van geactiveerde CD4+ en CD8+ T-cellen (20).

16

2.1.3 Het onderhoud van tolerantie door DC DC spelen ook een belangrijke rol in het ontstaan van immunotolerantie(18). De thymus produceert onveranderlijk thymocyten die nieuw samengestelde T-cel receptoren (TCR) dragen (32). Deze thymocyten ondergaan twee specifieke processen, namelijk een positieve selectie gevolgd door een negatieve selectie. Bij de positieve selectie in de cortex worden de thymocyten met een TCR die in staat is om te binden met de MHC-moleculen gestimuleerd om verder hun maturatieproces te doorlopen. Thymocyten met een TCR die deze MHC-moleculen niet herkennen, ondergaan apoptose. De positieve selectie zorgt er ook voor dat CD8+ T-cellen specifiek gaan reageren op peptiden gepresenteerd door MHC-I moleculen en CD4+ T-cellen op peptiden gepresenteerd door MHC-II moleculen. Vervolgens vindt een negatieve selectie plaats. Thymocyten waarvan de TCR een sterke affiniteit vertonen voor complexen van lichaamseigen peptiden met MHC-moleculen worden geëlimineerd. Zo wordt de maturatie van autoreactieve T-cellen vermeden (33). Zowel de epitheelcellen van de thymus als mature DC’s zouden bij dit proces betrokken zijn (32). Toch worden niet alle thymocyten met een hoge affiniteit voor auto-antigenen door deze negatieve selectie vernietigd. Sommige van deze thymocyten overleven en ondergaan een proces dat leidt tot de generatie van immunosuppressieve CD4+ T-cellen, beter gekend als Tregs (33). Het talrijk voorkomen van circulerende autoreactieve T-cellen wijst er echter op dat de mechanismen die instaan voor de centrale tolerantie onvoldoende blijken om nieuw gevormde T-cellen te zuiveren van alle autoreactieve elementen. Daarom dienen autoreactieve T-cellen, die door de thymus niet werden geëlimineerd, onder controle gehouden te worden om zo een immuunantwoord tegen lichaamseigen componenten te vermijden (32). Tolerantie voor lichaamseigen componenten wordt niet alleen verkregen door de eliminatie van autoreactieve T-cellen in de thymus, maar verscheidene immunologische mechanismen in de periferie zijn eveneens betrokken bij het behouden van deze tolerantie. Deze mechanismen noemt men de perifere tolerantie. Hierdoor kunnen T-cellen alleen geactiveerd worden wanneer de presentatie van antigenen gebeurt in de aanwezigheid van een costimulatorisch of secundair signaal. Dit secundair signaal wordt meestal bekomen via de interactie tussen de CD28 molecule op het T-cel oppervlak en moleculen van de B7-familie op het oppervlak van de APC. Bij afwezigheid van inflammatie dragen de APC slechts lage concentraties van deze B7moleculen en verhinderen hierdoor de activatie van autoreactieve T-cellen. Bijgevolg worden deze Tcellen, wanneer ze in contact komen met hun specifiek lichaamseigen antigen, anergisch of gaan ze in apoptose (33). Dit mechanisme wordt voornamelijk gezien bij immature mDC die lichaamseigen antigenen opnemen (19). Receptoren zoals CD36 en αvβ3/αvβ5-integrines zijn betrokken bij de opname van apoptotische cellen. Deze receptoren voorkomen via intracellulaire signalisatie de maturatie van de mDC en de productie van cytokines door de mDC. Hierdoor blijven de mDC in een ‘steady state’ wanneer ze de lymfeklieren bereiken en het lichaamseigen antigen presenteren (34) via MHC17

moleculen, maar zonder costimulatorisch signaal (19), zoals weergegeven op onderstaande figuur.(34).

Fig.10 Wanneer er geen schade of infectie is, blijven de DC van de perifere weefsels in een immature ‘steady state. Hier komen ze in contact met lichaamseigen antigenen en apoptotische cellen. Deze DC blijven in hun steady state terwijl ze naar de lymfenodi migreren. Presentatie van lichaamseigen antigenen in afwezigheid van een optimale costimulatie en cytokineproductie leidt tot de inductie van Tregs en anergische T-cellen(34).

T-cellen worden enkel geactiveerd als de APC ook de costimulatorische moleculen CD80 en CD86 draagt. Zonder deze moleculen gaat de activatie niet door en de T-cel wordt anergisch (17). Maar ook niet-gestimuleerde pDC dragen bij tot de perifere tolerantie. Deze niet-geactiveerde pDC dragen geen costimulatorische moleculen, maar wel grote hoeveelheden inducible T-cell costimulator (ICOS)-L. Via ICOS-L bevorderen ze de overleving en proliferatie van IL-10 producerende FoxP3+ Tregs die ICOS dragen (29). Deze Tregs onderdrukken de productie van effector T-cellen via het immuunregulerend enzyme indoleamine-2,3-dioxygenase (IDO). IDO bevordert het verbruik van tryptofaan, welke een noodzakelijke component is voor de generatie van een efficiënte T-cel respons (20). Bovendien brengen Tregs ook actief de immunosuppressieve moleculen B7-H4 en B7-H3 tot expressie. Zij onderdrukken de DC en dragen op die manier bij tot de onderdrukking van het immuunantwoord (34). Een tekort of afwezigheid van deze Tregs leidt tot een systemische autoimmuunreactie met verhoogde waarden van zowel antinucleaire als orgaanspecifieke antilichamen (33).

18

3. Immunopathogenese van IIM

3.1 Dermatomyositis

Bij DM vormen de perifasciculaire en perimysiale bloedvaten het primaire doelwit van de complementgestuurde immuunreactie. Al vroeg in het verloop van het ziekteproces wordt C3 complement geactiveerd. Dit leidt tot de vorming van C3b, C3bNEO, C4b en het C5b-9 MAC. Deposities van MAC worden al gezien voordat er inflammatoire structurele veranderingen van de spier zichtbaar zijn (35). Als een gevolg van deze complement cascade treedt een zwelling op van het endotheel, een vernauwing van de bloedvaten, thrombusvorming en capillaire necrose waardoor het totaal aantal bloedvaten en dus ook de doorbloeding van de spiervezels vermindert. Om dit tekort op te vangen treedt er als tegenreactie in de resterende bloedvaten een dilatatie op. Het is mogelijk dat als gevolg van deze verminderde doorbloeding de perifasciculaire spiervezels atrofiëren (1). Vervolgens worden als reactie op de complementactivatie cytokines en chemokines vrijgesteld. Ten eerste is er sprake van een verhoogde secretie van type 1 IFN, zoals IFN-α en IFN-β. Deze bevinding wordt gestaafd door de aanwezigheid van pDC in de perimysiale en perivasculaire inflammatoire infiltraten (36). Hun aanwezigheid wordt aangetoond met behulp van een specifieke merker: BDCA-2. pDC worden beschouwd als de belangrijkste cellulaire producenten van type 1 IFN(37). Hiernaast worden ook hoge concentraties IFN-α en –β gerelateerde genen (IFNAR1) gezien en wordt een verhoogde expressie van het human Myxovirus resistance 1 (MxA) proteïne perifasciculair en in de bloedvaten waargenomen (36). MxA is een IFN-α/β geïnduceerd proteïne dat vaak gebruikt wordt als indicator voor de productie van type 1 IFN. Bovendien ziet men bij sommige patiënten die behandeld worden met type 1 IFN in het kader van hepatitis, maligniteiten of Multiple Sclerose (MS) autoimmune symptomen gelijkaardig aan die van PM of DM optreden. Bij patiënten met DM of PM die behandeld worden met anti-Tumor Necrosis Factor (TNF) ziet men dan weer een verhoging van de type 1 IFN waarden optreden, gerelateerd aan een exacerbatie van de aandoening (37). Type 1 IFN is op zijn beurt verantwoordelijk voor de productie van verscheidene pro-inflammatoire chemokines en cytokines, zoals IL-1 en TNF-α. In combinatie met deze cytokines kunnen IFN-α en -β een verhoogde expressie van MHC-I op de spiervezels induceren (38). Deze MHC-I expressie is verantwoordelijk voor een bijkomende spierzwakte, onafhankelijk van de inflammatoire infiltraten. De snelle type II spiervezels worden hierdoor kleiner en zwakker, de oxidatieve type I vezels worden groter en zwakker. Daarnaast is type 1 IFN ook verantwoordelijk voor de maturatie van mDC (39) en voor hun productie van de B-cell activating factor (BAFF) die instaat voor overleving en maturatie van Blymfocyten (37). Ten tweede tonen studies aan dat, ter hoogte van de endotheelcellen en macrofagen, verhoogde concentraties TNF-α worden waargenomen. De macrofagen vertonen bovendien een verhoogde 19

expressie van de receptor TNF-R55 en de endotheelcellen vertonen een verhoogde expressie van TNFR75 (40). Via interactie met de TNF-R55 activeert het TNF-α T-cellen, B-cellen en macrofagen en induceert het de expressie van andere cytokines en adhesiemoleculen. De TNF-R75 is voornamelijk verantwoordelijk voor het aantrekken van TNF-α naar de celoppervlakken en transfereert nadien het TNF-α naar de TNF-R55 (41). De afzetting van MAC induceert de productie van een aantal proinflammatoire mediatoren via de activatie van NF-κB en kan mogelijk op een gelijkaardig wijze de expressie van receptoren voor TNF-α induceren. TNF-α is naast betrokken te zijn bij de activatie van T-cellen, B-cellen en macrofagen ook verantwoordelijk voor het ontstaan van focale atrofie van de spiervezels via directe mechanismen, maar eveneens via een indirect mechanisme door de activatie van het nitric oxide synthase (NOS) (40). Ten derde wijzen zowel de verhoogde concentraties van IFN-γ als de verhoogde productie van IL-18 door macrofagen en DC in de perimysiale infiltraten op een immuunrespons die hoofdzakelijk door Th1-cellen wordt gedomineerd (42). Daarenboven bevordert IL-18 de productie van CCL-2 die instaat voor het aantrekken van memory T-cellen, macrofagen en pDC. Het bevordert zo de migratie van inflammatoire cellen tot in het spierweefsel. Ook Th17-cellen spelen een belangrijke rol in de immuunrespons. Ze bevorderen de productie van IL-1 en TNF-α en stimuleren het effect van IL-1β op de secretie van zowel CCL-20 als IL-6 door de myoblasten. Spiervezels kunnen dus zelf betrokken zijn bij de aantrekking van leukocyten en immature DC via de lokale productie van β-chemokines zoals CCL-20 die wordt gestimuleerd door IL-1β en IL-17. Daarnaast produceren de spiercellen van nature ook lage concentraties IL-6 en TGF-β. Deze productie kan op een dosis-afhankelijke wijze oplopen door stimulatie van de spiercellen via pro-inflammatoire cytokines zoals IL-1α/β, TNF-α en IFN-γ. IL-6 beïnvloedt de differentiatie van T-cellen en plasmacellen en is in combinatie met TGF-β in staat om Tregs te inhiberen. Vermits deze Tregs normaal door CCL-22 worden aangetrokken om de immuunrespons te beëindigen, wordt door de inhibitie ervan het chronisch karakter van de inflammatie gestimuleerd (38). Naast Th1-en Th17-cellen dragen ook Th2-cellen, zij het in mindere mate, bij tot de immuunrespons in DM. Ze zijn via de productie van IL-4 verantwoordelijk voor de differentiatie van naïeve B-cellen naar plasmacellen en memory B-cellen (42). Bij patiënten met DM is er dus naast een Th1-respons ook een Th2- en een Th17-respons. Th1-cellen produceren typisch IFN-γ en zijn in staat om macrofagen en T-cellen te activeren. Th2-cellen produceren voornamelijk IL-4, dat humorale processen gaat stimuleren. Th17-cellen produceren onder andere IL-17. Deze 3 cytokines worden samen met hun receptoren, respectievelijk TLR-9, TLR-2 en TLR-4, in verhoogde mate teruggevonden. Dit wijst erop dat CD4+ Th-cellen een belangrijke rol kunnen spelen in de immunopathogenese van DM (43). Deze vrijstelling van cytokines en chemokines leidt tot een verhoogde expressie van de adhesiemoleculen vascular cell adhesion molecule (VCAM-1) en intercellular adhesion molecule (ICAM-1). De adhesiemoleculen vergemakkelijken het transport van geactiveerde T-cellen naar de perimysiale en perivasculaire ruimte. ICAM-I wordt in DM ter hoogte van de endotheelcellen van de 20

perimysiale en perifasciculaire capillairen sterk tot expressie gebracht, waardoor T-cellen en macrofagen via een integrine (lymphocyte function associated antigen-1, LFA-I) doorheen de celwand van het endotheel kunnen extravaseren (35). Daarnaast veroorzaakt de afzetting van complement in de bloedvaten beschadiging van het endotheel, dat als reactie hierop onder andere CXCL-12 gaat produceren. Wanneer CXCL-12 samen met receptorgebonden CCL-2 voorkomt, is het in staat om leukocyten aan te trekken. Zo wordt een selectieve penetratie van leukocyten en proliferatie van inflammatoire cellen in de perimysiale ontstekingszones bewerkstelligd. Er ontstaan aggregaten van ontstekingscellen (44) die uiteindelijk als perimysiale en perivasculaire inflammatoire infiltraten worden gezien en voornamelijk bestaan uit CD4+ T-helper(Th)cellen, B-cellen, pDC en in mindere mate macrofagen (1). De aanwezigheid van CD4+ T-cellen en B-cellen wijst op de betrokkenheid van een humorale immuunreactie (35). Voor de activatie van B-cellen is namelijk zowel de binding van een antigen op een oppervlakte-immunoglobuline, de B-cel receptor, als de interactie met een antigen-specifieke CD4+ T-cel vereist. Deze activatie stimuleert een krachtige proliferatie van de B-cellen en leidt uiteindelijk tot de differentiatie van deze clonaal vermenigvuldigde voorlopers tot plasmacellen en memory B-cellen. Deze differentiatie wordt nog eens bevorderd door BAFF, dat onder invloed van type 1 IFN wordt geproduceerd door mDC en de overleving van B-cellen gaat stimuleren (45).

3.2 Polymyositis

De immuunreactie in PM is gericht tegen de spiervezels zelf. Het gaat hier om een antigen-gerichte myocytotoxische reactie die gestuurd wordt door voornamelijk invaderende CD8-+ T-cellen (35) Deze cytotoxische CD8+ T-cellen zijn uitsluitend antigen-specifieke CD45RA-RO+ memory cellen (46). Geactiveerde T-cellen bevatten granules met perforine en granzyme die gericht worden naar de spiervezelmembraan (35). Het perforine creëert een lek in het oppervlak van het sarcolemma, waarna granzyme het sarcolemma binnendringt wat leidt tot necrose van de spiervezels. Geactiveerde T-cellen kunnen ook granulysine (45). Waarbij voordien werd gedacht dat de spiervezels apoptose ondergingen via het Fas-FasL systeem, doen voorgaande bevindingen deze hypothese teniet. Bovendien werd ook gezien dat spiervezels de anti-apoptotische moleculen Bcl2, Fas-associated death domain-like protein (FLICE) en het human IAP-like protein (hILP) tot expressie brengen, wat wijst op een zekere resistentie tegen een Fas-gemedieerde apoptose (35). De hypothese dat auto-antigenen instaan voor het ontstaan van de ziekte is gebaseerd op het voorkomen van CD8+ cytotoxische T-cellen die clonaal vermenigvuldigd zijn. Ze bevatten allen dezelfde herschikking van de antigenbindende CD3-regio in de T-cel receptor (1). De morfologisch normale spiervezels brengen MHC-I tot expressie, iets wat in normale omstandigheden niet gebeurt. Hoewel spiervezels niet de costimulatorische moleculen CD80 en CD86 tot expressie brengen, blijken ze toch in staat om antigen-specifieke peptiden aan de T-cellen te presenteren en zo de antigen-specifieke immuunrespons te versterken. Naast het MHC-I worden 21

immers ook andere pro-inflammatoire mediatoren op de spiervezelmembraan tot expressie gebracht. Zo staan onder andere CD40L (45) en B7-H1 bijkomend in voor de antigen-presentatie (38). Het proinflammatoire ICOSL, waarvan de expressie gestimuleerd wordt door TNF-α en dat bindt met zijn receptor op T-cellen, zorgt er dan weer voor dat de productie van Th1- en Th2-cytokines wordt opgedreven, waardoor de antigen-specifieke immuunreactie tegen de spiervezel wordt versterkt (47). De spiervezels treden dus op als ‘limited’ APC, omdat ze dankzij het secundaire signaal via bovengenoemde costimulatorische moleculen antigenen kunnen presenteren, maar hun capaciteit om deze antigenen te presenteren is minder sterk dan cellen die wel CD80 en CD86 tot expressie brengen (45). De adhesiemolecule ICAM-I is prominent aanwezig op dat deel van het sarcolemma dat gericht is naar de auto-agressieve mononucleaire cellen. Alle mononucleaire cellen dragen LFA-I en het ICAM-I fungeert als belangrijke ligand. Of de inwerking van ICAM-I op LFA-I de initiële binding van de cytotoxische T-cel met de spiervezels stuurt of instaat voor het onderhouden van het cytotoxische immuunantwoord is nog niet duidelijk (48). In PM wordt verder ook een verhoogde concentratie aan cytokines, chemokines en matrixmetalloproteïnasen (MMP’s) teruggevonden. Zij spelen onder andere een rol bij de cytotoxische reactie, de ontwikkeling van fibrose en de migratie van lymfocyten (35).

Fig.11 Pathogenese van PM: een antigen-specifieke myocytotoxische reactie, gestuurd door invaderende CD8 + Tcellen(70).

22

Ten eerste zijn type 1IFN-induceerbare moleculen zowel betrokken in DM als in PM (49), maar de toename van type 1-IFN induceerbare genen is hoger in DM dan in PM (50). Activatie van de type 1 IFN signaalwegen is bovendien zowel bij patiënten met DM als bij patiënten met PM sterk gecorreleerd met de activiteit van de aandoening. Het type 1 IFN speelt dus een belangrijke rol in de pathogenese zowel DM als PM (51). Ten tweede speelt ook TNF-α een belangrijke rol als regulator in de chronische inflammatie. TNF-α wordt in verhoogde mate gesecreteerd door de endomysiale inflammatoire cellen, voornamelijk door de CD68+ macrofagen. Daarnaast zou het lymphotoxine α (LTα), soms ook TNF-β genoemd, betrokken zijn bij de cytotoxische respons van de CD8+ T-cellen tegen de niet-necrotische spiervezel. Het LTα kan dezelfde receptoren als TNF-α binden (41). Ten derde wijzen, zoals in DM, zowel de verhoogde concentraties van IFN-γ als de verhoogde productie van IL-18 door macrofagen en DC op een immuunrespons die hoofdzakelijk door Th1-cellen wordt gedomineerd (49). Het IFN-γ induceerbare chemokine CXCL-9 komt in verhoogde mate voor op spiervezels in zones van ernstige inflammatie bij patiënten met PM, maar zelden bij patiënten met DM (52). Daarenboven bevordert IL18 de productie van CCL-2 die instaat voor het aantrekken van memory T-cellen, macrofagen en pDC. Het bevordert zo de migratie van inflammatoire cellen tot in het spierweefsel (42). Ten vierde worden verhoogde waarden van chemokines gezien in de endomysiale inflammatoire cellen, de extracellulaire matrix en de spiervezels (35). In IIM worden hoge waarden van bepaalde β-chemokines, zoals CCL-2, gezien (53). De productie van dit CCL-2 wordt gestimuleerd door de CD40L-positieve T-cellen (41). CCR2B is de voornaamste receptor voor CCL-2 en wordt door de CD68+ macrofagen verhoogd tot expressie gebracht. Via interactie tussen de receptor en CCL-2 worden ze zo aangetrokken naar de plaats van inflammatie. De β-chemokines kunnen dus ontstekingscellen aantrekken en activeren en spelen hierdoor een belangrijke rol in chronische ontstekingsreacties (53). Bovendien wordt door de CD68+ macrofagen het HSP90 verhoogd tot expressie gebracht. Het HSP90 bevordert de expressie van CXCL-10 in PM, een chemokine dat onder andere instaat voor de aantrekking van geactiveerde Tcellen. Daarnaast moduleert HSP90 het induceerbaar NOS (iNOS), waardoor het de cytotoxische activiteit stimuleert (54). Ten slotte zijn deze endomysiaal gelegen macrofagen ook de belangrijkste bron van TNF-α in PM. Naast CD8+ T-cellen worden de spiervezels dus omgeven door CD68+ macrofagen gericht tegen spiervezels, maar ook door mDC (55). Verschillende studies tonen aan de hand van de specifieke antilichamen tegen CD20 aan dat er weinig tot geen B-cellen ter hoogte van de ontstekingszones in PM aanwezig zijn. Maar B-cellen secreteren geen antilichamen, het zijn de meer gedifferentieerde plasmacellen die instaan voor de aanmaak en de secretie van grote hoeveelheden immunoglobulines en deze plasmacellen brengen geen CD20 tot expressie. Recente studies bevestigen de aanwezigheid van transcriptioneel-actieve plasmacellen aan de hand van de specifieke merker CD138. Bovendien werd, ten opzichte van controlepersonen, bij patiënten met PM een verhoogde transcriptie van immunoglobulines waargenomen (56). De 23

aanwezigheid van veel CD138+ plasmacellen en weinig CD20+ B-cellen is suggestief voor een snelle transitie van B-cel naar plasmacel. Daarnaast zijn verscheidene CD138+ plasmacellen afkomstig van dezelfde B-cel precursoren, wat wijst op een lokale maturatie van B-cel clonen tot plasmacellen. Dit is typisch voor een antigen-specifieke immuunrespons (57).

3.3 Sporadische inclusion body myositis

Zowel inflammatoire als degeneratieve mechanismen spelen een belangrijke rol in het ontstaan van de ziekte, maar welke het eerst voorkomen of de grootste impact hebben is nog niet gekend (58). De inflammatoire immuunrespons wordt veroorzaakt door de activatie van CD8+ T-cellen en de inductie van pro-inflammatoire cytokines. Zoals bij PM zijn de CD8+ cytotoxische T-cellen clonaal vermenigvuldigd, wat inhoudt dat ze allen over dezelfde herschikking van de antigenbindende CD3regio in de T-cel receptor bezitten (59). De T-cellen zijn gericht tegen spiervezels die een verhoogde expressie van MHC-I en costimulatorische moleculen vertonen , waardoor ze zich gedragen als APC. Hun interactie met auto-agressieve T-cellen leidt tenslotte tot celdood via de perforine-pathway. De immunopathologische processen die optreden zijn gelijkaardig aan deze bij PM. Een verhoogde expressie van MHC-I kan echter ook het gevolg zijn van mechanismen die in werking treden wanneer het endoplasmatisch reticulum (ER) onder stress wordt gebracht (58). Het ER is een intracellulair compartiment dat een cruciale rol speelt in het verwerken, opvouwen en exporteren van nieuw gesynthetiseerde proteïnen. In het ER is de aanwezigheid van chaperone-eiwitten noodzakelijk om het correct opvouwen van de proteïnen te garanderen (60). Virale infecties of misfolded eiwitten kunnen een ER stress respons opwekken die enerzijds een unfolded protein response (UPR) en anderzijds een ER overload response activeert. Bij UPR zijn chaperone-eiwitten van het ER, zoals grp78, betrokken. Bij het ER overload-antwoord wordt NF-κB gestimuleerd, wat leidt tot een verhoogde transcriptie van APP en MHC-I. In de aangetaste spieren worden zowel verhoogde waarden van grp78 als NF-κB teruggevonden. In IBM treden naast een inflammatoire immuunrespons ook degeneratieve veranderingen op (58). In normale omstandigheden worden fout opgevouwen eiwitten door de cel verwijderd via verschillende mechanismen. Een eerste mechanisme maakt gebruik van ER chaperone-eiwitten of HSP. Zij staan in voor het correct opvouwen van de misfolded eiwitten. Een tweede mechanisme voorziet de afbraak van fout opgevouwen eiwitten door het 26S-ubiquitin proteasoom systeem (UPS). En een derde mechanisme is enzymatische degradatie na fusie van autofagosomen met lysosomen. Waarschijnlijk zijn deze mechanismen bij patiënten met IBM verstoord (60). Zo worden immers in de aggregaten de misfolded eiwitten α-synucleïne en preseline-1, merkers voor oxidatieve stress gezien. Daarnaast komen er ook chaperone-eiwitten, 26S proteasoom-componenten, gemuteerd ubiquitin (UBB+1) en HSP voor (61). Dit toont aan dat naast oxidatieve stress ook inhibitie van het proteasoom, ER-stress en UPR typisch zijn voor IBM. Het verouderd celmilieu draagt hoogstwaarschijnlijk bij tot de 24

ontwikkeling van de progressieve degeneratie en de accumulatie van verscheidene potentieel toxische eiwitten (16). De aanwezigheid van inclusion bodies gaat vaak vooraf aan de vorming van vacuolen in de spiervezels. Het gaat hier om autofage vacuolen die vaak membraneuse restanten en lysosomale enzymen bevatten en het eindresultaat zijn van de spiervezelafbraak. In tegenstelling tot bij DM en PM is er bij IBM een significant verband tussen Aβ-geassocieerde moleculen en de belangrijkste inflammatoire moleculen (62). In IBM zou Aβ-accumulatie gecorreleerd zijn aan een verhoogde expressie van pro-inflammatoire mediatoren. Ten eerste toonde onderzoek aan dat het cytokine IFN-γ en CXCL-9 colocaliseren met APP en Aβ. Verder vond men αβcrystalline (αβC) terug in gezond ogende spiervezels die tevens APP en MHC-I tot expressie brengen. Ten derde zag men dat de secretie van IL-1β en IFN-γ de productie van APP en αβC stimuleert. Productie van APP leidde uiteindelijk dan weer tot accumulatie van Aβ (3).

Fig.12 Mechanisme van accummulatie van fout opgevouwen eiwitten, proteasoom inhibitie en vorming van aggresomen in spiervezels bij patiënten met IBM(61).

25

3.4 Dendritische cellen in IIM

In het spierweefsel van IIM-patiënten worden lokaal DC teruggevonden. Omdat deze APC een belangrijke rol spelen in het ontstaan van de aangeboren en verworven immuunrespons, kan een verandering in de functie van de DC een belangrijke component zijn in de immunopathogenese van deze groep auto-immuun aandoeningen. Deze DC zouden een auto-immuun respons kunnen initiëren door de presentatie van auto-antigenen aan T-cellen (50). In het spierweefsel van patiënten met IBM en PM worden mDC in hoge aantallen teruggevonden. Ze maken deel uit van lymfocytaire infiltraten die de spiervezels omgeven en ze binnendringen.

Fig.13 Bij een patiënt met IBM: (A) CD3, een merker van T-cellen. (B) CD4, een merker voor Th-cellen, DC en macrofagen. (C) CD8, een merker voor cytotoxische en suppressieve T-cellen. (D) BDCA-1, een merker voor mDC. Bemerek de “stellate” morfologie van de mDC in D, typisch voor geactiveerde mDC(63).

In DM worden in vergelijking met mDC grote aantallen pDC teruggevonden. Ze worden voornamelijk gezien in de perimysiale en perivasculaire ontstekingszones (45). Fig.14 pDC in DM dragen BDCA-2 en IFNα. pDC gekleurd voor BDCA-2 (A en B). pDC gekleurd voor IFN-α in dezelfde stalen (C en D)(36).

26

Fig.15 pDC in DM dragen BDCA-2 (A-C). pDC zijn diffuus aanwezig in de endomysiale perimysiale en perivasculaire regio’s (B,C,E,F,I). De cellen hebben een dendritische morfologie of (H) zijn pDC met een eccentrische kern en grote hoeveelheden cytoplasma(36).

Immature DC worden gedetecteerd aan de hand van hun CD1a expressie. Ze worden zowel in DM als PM teruggevonden en niet in gezonde controlegroepen. In DM komen ze voornamelijk voor in de perivasculaire infiltraten ter hoogte van het endomysium (24). In de infiltraten worden verhoogde concentraties van CCL20/CCR6 waargenomen. Dit wijst eveneens op een accumulatie van immature DC, vermits de chemokine-ligand CCL20 en zijn receptor CCR6 de migratie van immature DC controleren (38). In PM worden de immature DC voornamelijk gezien in de infiltraten die de spiervezels omgeven en binnendringen. Mature DC worden gedetecteerd aan de hand van hun CD83- en DC-LAMP expressie. De CD83+ cellen zijn minder ver gevorderd in het maturatieproces dan de CD-LAMP+ cellen. Beide worden teruggevonden in DM en PM en niet bij gezonde controlepersonen. In DM komen beide mature DC subtypes alleen voor in de perivasculaire infiltraten in het endomysium. In PM omgeven beide mature DC subtypes de spiervezels. De DC-LAMP : CD1a ratio (mature DC/immature DC) bedraagt 1,7 in DM en 2,3 in PM. In PM zouden dus meer mature DC accumuleren (24).

27

3.4.1 Dendritische cellen in dermatomyositis

In DM worden in vergelijking met mDC grote aantallen pDC teruggevonden (45), ze worden waarschijnlijk door de interactie van hun chemokine-receptor CCR4 met het CXCL-12 op het beschadigd endotheel aangetrokken (50). pDC zijn circulerende DC die na stimulatie grote hoeveelheden type 1 IFN produceren (63). De ontregelde activatie van pDC, met een overmatige secretie van IFN-α tot gevolg, kan betrokken zijn bij het ontstaan van auto-immuniteit (27). Immuniteit is namelijk een dynamisch systeem dat gecontroleerd wordt door verscheidene tegengestelde vectoren. Indien al deze vectoren evenwaardig aanwezig zijn, is er sprake van een beschermend immuunsysteem. Wanneer echter een van de vectoren een bepaalde drempelconcentratie overschrijdt, wordt het evenwicht verstoord (22).

Fig.16 De in het immuunsysteem worden gezien als een dynamisch systeem, gedreven door 2 paren van tegengestelde vectoren: TNF en IFN-α/β enerzijds en IL-4 en IFN-γ anderzijds. Wanneer deze vectoren gelijk zijn, is het immuunsysteem in evenwicht en in staat om optimale bescherming te bieden. Wanneer een van de vectoren een welbepaalde drempel overschrijdt, wordt het evenwicht verstoord en dit leidt tot auto-immuniteit. Dit kan door toename van 1 vector of door verzwakking van de tegengestelde vector(32).

In omstandigheden waar er een verstoord evenwicht van cytokines is, differentiëren DC tot welbepaalde fenotypes die de tolerantie kunnen verstoren. De verhoogde beschikbaarheid van type 1 IFN draagt via de activatie van immature mDC bij tot het doorbreken van de perifere tolerantie. Ten eerste kunnen geactiveerde mDC, omdat ze in tegenstelling tot immature mDC wel MHC-I, CD80 en CD86 verhoogd tot expressie brengen, autoreactieve T-cellen activeren. Ten tweede kunnen ze samen met pDC ook de expansie van autoreactieve B-cellen stimuleren (21). pDC bevorderen namelijk de differentiatie van B-cellen naar antilichaam-secreterende plasmacellen via de secretie van 28

IFN-α en IL-6. Bovendien verhogen mDC onder invloed van het type 1 IFN de expressie van BAFF, waardoor ze de overleving van de autoreactieve B-cellen gaan bevorderen (18). Ten derde kunnen geactiveerde DC ook cytotoxische CD8+ effector T-cellen activeren. Vervolgens kunnen de afgestorven cellen door mDC en de nucleïnezuur-bevattende immuuncomplexen door pDC en Bcellen worden opgenomen. Ten vierde kan IFN-α/β in combinatie met GM-CSF de differentiatie van monocyten naar geactiveerde monocyte-derived DC (MDDC) drijven, waardoor de maturatie van DC onverminderd kan blijven doorgaan (21). Naast IFN-α/β produceren pDC ook IL-6, TNF-α, IL-12 en secreteren ze preferentieel liganden van CCR1 en CCR5 (63). Deze liganden, zoals CCL-3 en CCL-5, kunnen via CCR5 de cytokine-productie van Th1-cellen induceren en zijn zo in staat om ondanks de lage concentratie van auto-antigenen toch een Th1-respons te genereren, waarbij voornamelijk IFN-γ wordt gesecreteerd (64). Blootstelling aan inflammatoire cytokines zoals dit IFN-γ resulteert onder andere in een verhoogde expressie van HMGB1 in de nuclei en het cytoplasma van de spiervezels. Hierdoor wordt er een reversiebele MHC-I expressie en een irreversibele verstoring van de calciumloslating gedurende repetitieve tetanische stimulatie geïnduceerd. Dit mechanisme draagt zo op een directe manier bij tot de typische spierzwakte bij patiënten met DM (65). Extracellulair HMGB1 is daarenboven een trigger voor inflammatie (66). HMGB1 wordt vrijgesteld uit necrotische cellen en kan via een TLR9-MyD88 signaal, waarbij de multivalente RAGE-receptor betrokken is, de IFN-productie van pDC doen toenemen, zoals weergegeven op onderstaande figuur (27). Fig.17 Een model voor het herkennen van lichaamseigen DNA: Het antimicrobiële peptide LL37 wordt gesecreteerd door beschadigde epitheelcellen of door neutrofielen die het weefsel infiltreren. Het bindt met fragmenten van het eigen DNA, die vrijgesteld worden uit afstervende cellen, en vormt zo aggregaten die resistent zijn aan afbraak door extracellulaire nucleasen. Ze kunnen dan endosomaal worden opgenomen door pDC. Afstervende cellen stellen ook HMGB1 vrij, dat bindt de complexen van lichaamseigen DNA en LL37 en stimuleert hun associatie met TLR-9 in de endosomen via de binding met de receptor for advanced glycation end-products (RAGE)(27).

29

Bovendien hebben recente studies aangetoond dat HMGB1, gebonden aan nucleosomen, uit apoptotische cellen naar het extracellulair compartiment kan doorsijpelen. Deze HMGB1/nucleosoomcomplexen hebben via de interactie met TLR-2 een inflammatoire en immuunstimulerende activiteit, onafhankelijk van de TLR9-MyD88 signaalweg (66). HMGB1 wordt veelvuldig tot expressie gebracht ter hoogte van de spiervezels van DM tijdens de vroege fasen van de aandoening en kan hierdoor betrokken zijn bij essentiële initiële stappen in de pathogenese (65). Ten slotte is ook het C5b-9 MAC in staat om de maturatie van MDDC te stimuleren en een Th1-respons te induceren. Binding van C5b9 MAC op de membraan van de DC stimuleert de maturatie. Ten eerste leidt het tot een toename in de expressie van maturatiemerkers zoals CD83 en costimulatorische moleculen zoals CD80en CD86. Ten tweede verhoogt de secretie van inflammatoire cytokines zoals IL-12 en TNF-α. Ten derde vermindert de capaciteit om antigenen op te nemen. Het C5b-9 MAC is daarnaast ook in staat om de Th1-respons te induceren. De geactiveerde DC stimuleren immers de secretie van IFN-γ en IL-2 door CD4+ Tcellen en de Th1-respons door activatie van CD4+ CD45RA+ naïeve T-cellen (67). Bij auto-immune aandoeningen zoals DM is er een duidelijk overwicht van IFN-α. Een toename van de IFN-α vector wordt ook gezien in andere auto-immuun aandoeningen zoals psoriasis en Systemische Lupus Erythematosus (SLE). Bij psoriasis wordt een productie van gelijkaardige inflammatoire cytokines als bij DM waargenomen. Het gaat hier om CCL20 waardoor immature dendritische cellen naar de plaats van inflammatie worden aangetrokken, CXCL-12 die ontstekingscellen aantrekken en IL-1β en TNF. Bij SLE wordt, zoals bij DM, een verhoogde productie van IFN-α door pDC gezien. Hierdoor worden monocyten gestimuleerd tot differentiatie naar geactiveerde DC die CCR5 en CCR7 tot expressie brengen (19) en wordt de differentiatie van Bcellen naar antilichaam-secreterende plasmacellen bevorderd. Ook HMGB1 is betrokken bij de pathogenese. Na binding van DNA-bevattende immuuncomplexen, activeert het de pDC door activatie van de TLR9 via RAGE (18). Er bestaat een duidelijke omgekeerde correlatie tussen de IFN- en de TNF-vector. Beide oefenen een inhiberend effect uit op elkaar. In SLE vindt men oplosbare TNFreceptoren terug. Ze kunnen TNF-α capteren waardoor deze een minder krachtig inhiberende invloed op de IFN-productie kunnen uitoefenen. In normale omstandigheden is de secretie van TNF door pDC namelijk een endogeen mechanisme om de IFN-productie onder controle te houden (21).

3.4.2 Dendritische cellen in polymyositis en sporadische inclusion body myositis

In het spierweefsel van patiënten met PM en IBM worden hoge concentraties van mDC waargenomen. Ze maken deel uit van de lymfocytaire infiltraten die de spiervezels omgeven en ze binnendringen (47). De mature : immature DC-ratio is hoger bij PM en IBM in vergelijking met DM. Dit wijst op een accumulatie van meer mature DC, die in tegenstelling tot hun immature voorlopers, wel actief antigenen kunnen presenteren aan naïeve T-cellen (38). Deze mature mDC bevatten het 30

p50/p65 NF-κB heterodimeer, maar niet zijn inhibitor I-κBα. De mDC verkeren hierdoor in een verhoogde staat van activiteit. NF-κB wordt door de binding met deze inhibitor normaal immers in het cytosol gehouden, maar in afwezigheid van het I-κBα kan het NF-κB zich naar de nucleus verplaatsen, waar het de expressie van verscheidene pro-inflammatoire genen zoals deze voor TNF-α en IL-1β kan induceren (45). De verhoogde expressie van HSP90 door de CD68+ macrofagen in PM kan mogelijk bijdragen tot de accumulatie van meer mature DC, vermits HSP90 de maturatie van DC kan induceren (22). De mature DC worden waarschijnlijk via de binding van het CCR7 met CCL-19 en CCL-21 op de spiervezels aangetrokken naar de plaats van inflammatie (52). In PM en IBM omgeven CCR7+ mDC en macrofagen namelijk de spiervezels en wordt CCL19 door de meeste spiervezels tot expressie gebracht. De aggregatie van CCR7+ mature DC, samen met CCR7+ macrofagen en CCR7+ T-cellen, is ongewoon en wordt ook gezien bij andere inflammatoire aandoeningen zoals Crohn en reuzecel arteritis. Normaal zouden de mature DC onder invloed van CCL19 en CCL21 naar de secundaire lymfeorganen moeten migreren om daar naïeve T-cellen te stimuleren (68). CCR7 mRNA is afwezig bij immature DC en wordt geïnduceerd bij de maturatie onder invloed van CD40 of TNFreceptoren (50). Hun “stellate” morfologie is suggestief voor een lokale intramusculaire antigenpresentatie aan de daar aanwezige T-cellen (69).

4. De behandeling van IIM

4.1 De huidige behandeling van IIM

In de acute fase worden DM en PM behandeld met een hoge dosis orale prednisone. Het doel van deze behandeling is de schadelijke gevolgen van de ontstekingsreactie zo snel mogelijk te reduceren (70). Na 3 tot 4 weken wordt de dagelijkse dosis langzaam gereduceerd. Sommige artsen verkiezen om de corticosteroïde-therapie te combineren met een bijkomend immunosuppressief agens zoals azathioprine of methotrexaat. Cyclosporine wordt gezien zijn toxiciteit liever niet gebruikt (70). Intraveneuze immunoglobulines (IVIg) zijn effectief in de behandeling van PM en DM, maar de behandeling is kostelijk en vereist repetitieve intraveneuze infusies. Daarom wordt ze alleen toegepast indien de behandeling met corticosteroïden er niet in slaagt om een volledige remissie te induceren, wanneer de ziekte een snelle progressie vertoont en gepaard gaat met ernstige spierzwakte (71), wanneer de patiënt duidelijk problemen heeft met het slikken of wanneer er contra-indicaties zijn voor het gebruik van corticosteroïden of andere immunosuppressiva (72). Wanneer ook de behandeling met IVIg faalt, is het aangewezen om de diagnose opnieuw te evalueren en een nieuwe diagnostische spierbiopsie te verrichten. Indien de diagnose van DM of PM hierdoor wordt bevestigd, worden empirisch nog een aantal therapeutische agentia gebruikt. Rituximab, een monoclonaal antilichaam gericht tegen CD20+ B-cellen, wordt over het algemeen goed getolereerd. Cyclofosfamide en Tacrolimus worden gezien hun bijwerkingsprofiel minder gebruikt (71). 31

4.2. De beperkingen in de huidige behandeling van IIM

Ten eerste is er een gebrek aan gecontroleerde studies. Als een gevolg hiervan is de behandelingskeuze of de volgorde waarin immunotherapeutische geneesmiddelen worden gebruikt niet evidence-based, maar eerder empirisch (71). Ten tweede is er bij de meeste patiënten met IBM geen klinische verbetering onder behandeling met anti-inflammatoire immunosuppressiva of immuunmodulerende agentia. In tegenstelling tot voor patiënten met DM en PM, zijn er momenteel nog geen effectieve behandelingsmogelijkheden voor patiënten met IBM. Prednisone, cyclosporine, azathioprine, methotrexaat en IFN-β bleken reeds ineffectief (73). Ten derde zijn sommige patiënten resistent aan een behandeling met corticosteroïden. Men spreekt van vermoedelijke resistentie aan corticosteroïden wanneer er geen remissie optreedt na 3 maanden behandeling met dagelijks methylprednisolone aan minimum 0,5 mg/kg gedurende 1 maand gevolgd door een afbouwperiode. Er is sprake van refractaire ziekte wanneer er geen verbetering optreedt na minimum 1 tweedelijns immunosuppressieve behandeling of na therapie met IVIg (74). Ten vierde kan een continue behandeling met corticosteroïden tot enkele mogelijke neveneffecten leiden. Het gaat hier onder andere om iatrogene osteoporose en maagulcera, waarvoor respectievelijk substitutie van calcium in combinatie met vitamine D en protonpomp inhibitoren kunnen gegeven worden. Daarnaast kan ook een steroïd-geïnduceerde myopathie optreden. Glucocorticoïden hebben namelijk een katabolische effect op het spierweefsel. Dit effect wordt gekenmerkt door een afname van de eiwit-synthese en een toename van de afbraak van eiwitten, waardoor spieratrofie ontstaat. Aangeraden wordt om bij het optreden van steroïd-geïnduceerde myopathie de behandeling met corticosteroïden af te bouwen of zelfs stop te zetten. Gezien deze beperkingen is verder onderzoek naar meer effectieve therapieën met minder bijwerkingen aangewezen. Meer aandacht moet gaan naar immunotherapie die belangrijke moleculen of cellen in de pathogenese van IIM als doelwit heeft (75).

4.3 DC als targets in de behandeling van IIM

In de immunotherapie heeft de vooruitgang in de biotechnologie voor nieuwe producten gezorgd die het immuunsysteem kunnen manipuleren door selectieve inhibitie van welbepaalde stappen in de immuunrespons. Vermits de DC als belangrijkste APC een essentiële rol spelen in de controle van de immuunrespons, vormen ze een geschikt therapeutisch doelwit voor immunotherapie.

4.3.1 Inhibitie van de IFN-productie door pDC

Zowel de activatie van pDC als de amplitude van de type 1 IFN-respons staat onder controle van 32

oppervlaktereceptoren. Ze hebben een inhiberende invloed op de type 1 IFN secretie en limiteren op deze manier het immuunantwoord. Immunotherapie gericht op de stimulatie van deze oppervlaktereceptoren zou bijgevolg de overmatige productie van type 1 IFN in IIM kunnen beperken.

4.3.1.1. BDCA-2

BDCA-2 is een C-type lectine receptor (CLR) die zich bevindt op ter hoogte van het oppervlak van de pDC. Na cross-linking van deze oppervlaktereceptor door middel van anti-BDCA-2 monoclonale antilichamen (mAb), worden deze mAb opgenomen (76). Cross-linking van BDCA-2 leidt via tyrosine fosforylatie van Syk en de influx van Ca2+ tot de inhibitie van de type 1 IFN-productie en de productie van IL-6. Daarnaast wordt eveneens een verstoorde verwerking en presentatie van antigenen aan antigen-specifieke autologe memory T-cellen waargenomen en wordt de balans tussen de CCR5+ Th1-cellen en de CCR4+ Th2-cellen verstoord in het voordeel van de Th2-respons (77). BDCA-2 vormt een interessant doelwit, omdat het zowel de productie van type 1 IFN als de antigenspecifieke T-cel stimulatie beïnvloedt.

4.3.1.2. ILT-7

ILTs bevatten extracellulair domeinen, een transmembrane domeinen en cytoplasmatisch domeinen. De extracellulaire domeinen zijn verantwoordelijk voor de ligand-binding. De residu’s in de transmembranaire en cytoplasmatische domeinen bepalen tot welk groep van ILTs ze behoren (78). ILTs bestaan enerzijds uit een groep inhibitorische receptoren die immunoreceptor tyrosine-based inhibitory motifs (ITIMs) dragen en anderzijds uit een groep van stimulatorische receptoren die signaliseren via hun associatie met adaptor-moleculen die immunoreceptor tyrosine-based activation motifs (ITAMs) bevatten (79). ILT-7 is een element uit de ILT familie dat alleen door pDC tot expressie wordt gebracht. Het vormt een receptorcomplex met de signaaladaptor FcεRIγ. Crosslinking leidt tot activatie van de ITAM-signaalweg. Hierdoor wordt de transcriptie van IFN-α en IFNβ gereduceerd. ILT-7 inhibeert met andere woorden de TLR-geïnduceerde activatie van pDC (79). Bone marrow stromal cell antigen 2 (BST2) is een biologische ligand van ILT-7. Het wordt geïnduceerd op het oppervlak van verscheidene type cellen na blootstelling aan IFN en andere proinflammatoire cytokines. Het onderdrukt de secretie van type 1 IFN, TNF-α en IL-6. Cross-linking van ILT-7 kan zowel door een anti-ILT-7 mAb als door een recombinant BTS2-Fc proteïne gebeuren (78).

4.3.1.3. Leukocyt-associated Ig-like receptor (LAIR)-1

LAIR-1 bestaat uit een extracellulair Ig-like domein en 2 cytoplasmatische ITIMs die het SH2-domein 33

van fosfatasen kunnen binden en zo de fosforylatie van verscheidene kinasen kunnen beïnvloeden. Binding van LAIR-1 inhibeert significant de productie van IFN-α door de pDC. Het is namelijk bewezen dat cross-linking van LAIR-1 de IFN-producutie van pDC, die geactiveerd werden met antiDNA immuuncomplexen uit serum van SLE-patiënten, inhibeert (80). Verder onderzoek naar een mogelijke ligand is hier aangewezen.

4.3.1.4. NKp44

NKp44 werd origineel geïdentificeerd als een NK-activerende receptor die signaliseert via de ITAMbevattende DNAX-activation protein (DAP)12 adaptormolecule. Hoewel cross-linking van NKp44 op NK-cellen geassocieerd is aan een activatie van de NK-cel gemedieerde cytotoxiciteit, leidt crosslinking van NKp44 op pDC niet tot een toename, maar een reductie van de IFN-α productie. Het functioneert hier dus als een inhibitorische receptor. Cross-linking van NKp44 leidde, zoals crosslinking van LAIR-1, tot de inhibitie van IFN-α door pDC die gestimuleerd werden door anti-DNA immuuncomplexen afkomstig uit het serum van SLE-patiënten. Op alle pDC die geassocieerd waren aan Non-Small-cell-Lung Carcinomen, Renale cel carcinomen en melanomen werd NKp44 teruggevonden. Verder onderzoek is hier noodzakelijk, omdat hoewel de ligand voor NKp44 nog niet gekend is, hij hoogstwaarschijnlijk op verscheidene tumorcellijnen tot expressie wordt gebracht (80).

Fig.18 Op pDC zijn drie oppervlaktereceptoren BDCA-2, ILT-7 en FcεRIα zijn geassocieerd met een immuunreceptor tyrosine-based activation motif (ITAM). Het humane NKp44 en het Siglec-H afkomstig van de muis binden op een andere ITAM-bevattende adaptor, DAP12. Deze receptoren geven via hun ITAMs een inhibitorisch signaal dat de productie van type 1 IFN en ander cytokines door de pDC kan onderdrukken(27).

34

4.3.2 De inductie van tolerogene DC

Onder invloed van welbepaalde agentia kunnen immature DC irreversibel worden omgevormd tot tolerogene DC (tolDC). Ze vertonen een karakteristiek fenotype, gekenmerkt door een lage concentratie van costimulatorische moleculen, een lage productie van pro-inflammatoire cytokines en een verhoogde productie van IL-10. Deze tolDC reageren niet langer op inflammatoire stimuli en zijn in staat om Tregs te induceren (81).

Fig.19 TolDC zijn DC met een verminderde expressie van costimulatorische moleculen en een toegenomen expressie van immunosuppresieve moleculen. Ze produceren weinig IL-12 en grote hoeveelheden IL-10. Hierdoor promoten ze de Th2-respons boven de Th1-respons en veroorzaken ze antigenspecifieke anergie bij de memory T-cellen. Ten gevolge van de verminderde productie van IL-23 wordt de expansie van Th17-cellen onderdrukt. Ten slotte onderdrukken ze via een toegenomen secretie van TGF-β en een afgenomen secretie van IL-12 ook de effector T-cellen(76).

35

Op basis van hun capaciteiten zouden tolDC via volgende mechanismen een belangrijke rol kunnen spelen in de behandeling van ongewenste immuunreacties, zoals deze zich voordoen in IIM: Ten eerste worden T-cellen anergisch wanneer tolDC antigenen presenteren via MHC-moleculen, maar zonder costimulatorisch signaal. T-cellen worden enkel geactiveerd als de APC ook de costimulatorische moleculen CD80 en CD86 draagt (17). Daarnaast onderdrukken tolDC de T-cel respons ook via een toegenomen expressie van immuunregulerende moleculen zoals IDO, FasL, PDL1 en CTLA-4Ig(82). Bovendien voorkomt de productie van IL-10 dat antigen-specifieke T-cellen proliferatie ondergaan en dat DC inflammatoire cytokines gaan secreteren. IL-10 inhibeert de expressie van costimulatorische moleculen en kan door directe interactie met CD28 de proliferatie van de T-cellen verhinderen en de productie van cytokines, zoals IL-2, TNF-α en IFN-γ, onderdrukken. IL10 is ook in staat om NK-cellen, mononucleaire cellen en macrofagen te onderdrukken en om Tregs te induceren (83). Daarnaast wordt, vermits tolDC wel IL-10 en geen IL-12 produceren, het evenwicht tussen Th1 en Th2 verstoort in het voordeel van Th2. TolDC produceren ook minder IL-23, waardoor het aantal Th17-cellen afneemt. IL-23 is namelijk essentieel voor de expansie van Th17-cellen. Ten slotte kunnen tolDC ook Tregs induceren (82).

4.3.2.1 Inductie van tolDC door rapamycine

Rapamycine (Rapa) is een immunosuppressivum dat de activiteit van T-, B- en NK-cellen inhibeert. Wanneer Rapa aanwezig is tijdens de generatie van mDC ontstaan er DC met tolerogene capaciteiten: de Rapa-DC. Rapa-DC brengen geen CD40 en CD86 tot expressie. Hierdoor zijn ze minder goed in staat om CD4+ T-cellen te stimuleren. Daarnaast produceren ze, wanneer ze gestimuleerd worden door IL-4, minder IL-12 en TNF-α dan normale mDC. In tegenstelling tot de meeste tolDC produceren ze geen IL-10. Ten slotte is hun capaciteit om antigenen op te nemen via endocytose en pinocytose verstoord. Gebaseerd op de maturatie-merkers CD86, CD83 en HLA-DR, vertonen Rapa-DC een matuur fenotype. De definitie van maturatie op basis van fenotype-merkers laat bijgevolg niet steeds toe om een onderscheid te maken tussen immunogene en tolerogene DC (84)

4.3.2.2 Inductie van tolDC door dexamethasone

Dexamethasone (Dex)-DC hebben een immatuur fenotype met een verminderde expressie van MHCmoleculen, CD40,CD80 en CD86 en afwezigheid van CD1a. Door de verminderde expressie van costimulatorische moleculen zijn ze minder goed in staat om naïeve T-cellen te stimuleren (85). Ten tweede vertonen ze een toename in de productie van IL-10 en een afgenomen productie van IL-12, TNF-α, IL-6 en IL-1β waardoor de Th2-respons wordt bevorderd boven de Th1-respons. Ten derde vertonen ze door een verhoogde expressie van mannose-receptoren, in tegenstelling tot Rapa-DC, een 36

toegenomen capaciteit om antigenen op te nemen via endocytose en pinocytose (86).

4.3.2.3 Inductie van tolDC door vitamine D receptor (VDR)-agonisten

In vitro behandeling van DC met VDR-agonisten veroorzaakt enkele immuunmodulerende effecten. Ten eerste daalt ter hoogte van het oppervlak van de mDC de concentratie van costimulatorische moleculen, zoals CD40, CD80 en CD86. Ten tweede vermindert de productie van IL-12 en IL-23, waardoor respectievelijk de Th1- en de Th17-respons worden onderdrukt. Ten derde neemt de concentratie van de inhibitorische oppervlaktereceptor ILT-3 op mDC toe. Ten vierde stijgt de productie van IL-10. Ten vijfde neemt de concentratie van CCL-22 toe, waardoor Tregs worden aangetrokken. Bovendien gaan T-cellen als reactie op hun interactie met deze tolerogene mDC de expressie van hun inhibitormolecule CTLA-4 verhogen (87).

4.3.2.4 Inductie van tolDC door GM-CSF en TGF-β

TGF-β is een immuunmodulerend cytokine met verschillende effecten op verscheidene cellen van het immuunsysteem. Ten eerste reguleert TGF-β de expressie van costimulatorische moleculen, zoals IL2R, op de T-cellen en is het in staat om de apoptose van deze T-cellen te induceren. Ten tweede verhindert het de secretie van welbepaalde cytokines door zowel Th1-cellen als door Th2-cellen.Ten derde voorkomt het de secretie van immunoglobulines door B-cellen en kan het ook bij B-cellen apoptose induceren. Ten vierde verstoort het de expressie van adhesiemoleculen op lymfocyten en neutrofielen waardoor ze geen interactie meer kunnen ondergaan met hun specifieke receptoren op de endotheelcellen (83). In aanwezigheid van lage concentraties GM-CSF samen met TGF-β kunnen tolDC gegenereerd worden uit voorlopercellen van DC uit het beenmerg (88).

4.3.2.5 Inductie van tolDC door IL-10

IL-10 is in staat om de maturatie van DC te inhiberen. Het onderdrukt zowel de MHC-moleculen als de costimulatorische moleculen. Daarnaast verhindert het ook de secretie van IL-12, een cytokine dat Th1-cellen stimuleert. Hierdoor zijn IL-10DC in staat om het antwoord van antigen-specifieke Tcellen te onderdrukken (88). Wanneer alle bovenstaande tolDC vergeleken worden, vertonen IL-10-DC de meest krachtige tolerogene eigenschappen. Als reactie op CD40L-stimulatie produceren ze allemaal minder IL-23 en geen IL-12, maar stijgt de productie van IL-10 door de IL-10-DC drie tot vier maal hoger in vergelijking met de andere tolDC. Ten slotte zijn IL-10-DC in staat om de Tregs te induceren die de T-cel reactiviteit het krachtigst kunnen onderdrukken (89). 37

4.3.2.6 Inhibitie van NF-κB De mature mDC in PM en IBM bevatten het p50/p65 NF-κB heterodimeer, maar niet zijn inhibitor IκBα. De mDC verkeren hierdoor in een verhoogde staat van activiteit. Het maturatieproces van DC is immers afhankelijk van de activatie van NF-κB transcriptiefactoren. Pro-inflammatoire cytokines en TLR-signalisatie zijn verantwoordelijk voor een fosforylatie van het IκB-α, waardoor het degradatie ondergaat. NF-κB kan zich hierdoor verplaatsen naar de kern en zo de transcriptie van verschillende pro-inflammatoire genen gaan stimuleren(90). Een inhibitie van NF-κB zal bijgevolg de maturatie van de DC verstoren. Bij blokkade van het NF-κB wordt er geen toename gezien van de concentratie van verschillende merkers voor maturatie, zoals MHC-II, CD40 en CD86. De DC behouden hun immature fenotype. Hierdoor is ook de capaciteit van de DC om peptiden via hun MHC-moleculen aan naïeve T-cellen te presenteren, verstoord (91). Daarnaast vermindert de secretie van IL-12 en zijn de DC meer vatbaar voor apoptose (92). Andrographolide en rosiglitazone zijn in staat om de activatie van NF-κB in DC te verstoren (91). Maar selectieve inhibitie van NF-κB kan eveneens bekomen worden door middel van de adenovirale gentransfer van een nieuw gemuteerd IκB-α in de DC (92).

4.3.2.7 Inductie van tolDC door neuropeptiden

De neuropeptiden vasoactieve intestinale peptide (VIP), pituitary adenylate cyclase activating polypeptide (PACAP) en α melanocyt-stimulerend hormoon (MSH) worden geproduceerd door verschillende cellen van het immuunsysteem, zoals T-cellen, DC en monocyten. Via interactie met hun specifieke receptoren zijn ze in staat om het immuunantwoord te onderdrukken en tolerantie te induceren. De aanwezigheid van deze neuropeptiden gedurende het differentatieproces van monocyten naar DC, leidt tot de vorming van tolDC. Deze tolDC dragen grote hoeveelheden MHC-II, maar weinig costimulatorische moleculen. Zonder deze costimulatorische moleculen zijn ze niet in staat om T-cellen te activeren. De T-cellen worden anergisch. Bijgevolg zijn de tolDC dankzij hun karakteristiek fenotype in staat om tolerantie te induceren. VIP en PACAP zijn bovendien ook in staat om zowel de NF-κB als de fosforylatie van IκB te inhiberen. Ten gevolge van deze inhibitie daalt naast de productie van de costimulatorische moleculen ook de productie van verschillende proinflammatoire cytokines zoals IL-12 en TNF-α. Tenslotte kunnen de tolDC ook Tregs induceren die CTLA-4, TGF-β en IL-10 tot expressie brengen (93).

4.3.2.8 Genetische modificatie

Transfectie van het gen coderend voor CTLA-4Ig in immature DC via een recombinant adenovirus 38

resulteert in de secretie van deze CTLA-4Igs, een blokkade van de costimulatorische moleculen en het inhibeert de inductie van T-cel proliferatie en de generatie van cytotoxische T-cellen(88). Transfectie van immature DC met cDNA coderend voor FasL creëert DC die in staat zijn om apoptose te induceren van Fas+ T-cellen (88). Transfectie van het gen coderend voor de oplosbare TNF-α receptor type 1 (sTNFRI) in immature DC via een recombinant adenovirus leidt tot de vorming van maturatie-resistente sTNFRI-DC met een verstoorde capaciteit voor antigenpresentatie en migratie. Ten eerste vertonen ze een immatuur fenotype, gekenmerkt door een lage concentratie van MHC-II, CD40 en CD86 en een lage secretie van het pro-inflammatoire cytokine IL-12. Dit immature fenotype verandert weinig na stimulatie door middel van LPS of TNF-α. Ten tweede brengen ze weinig CXCR4 en CCR7 tot expressie, waardoor ze amper gaan migreren onder invloed van CCL-20. Ten derde zijn ze niet in staat om de proliferatie van CD4+ T-cellen significant te stimuleren (94). Wanneer transfectie van DC-voorlopercellen gebeurt met en lentivirale vector die het ILT-3 gen draagt en daarna differentiatie van deze voorlopercellen wordt geïnduceerd, ontstaan ILT-3-DC met sterke tolerogene eigenschappen. Na stimulatie met LPS brengen ze, in vergelijking met controle DC, ten eerste minder costimulatorische en MHC-moleculen tot expressie. Ten tweede secreteren ze weinig IL-2, IL-12 en TNF-α en toegenomen hoeveelheden IL-10. Ten derde wordt er aan de hand van antilichamen die NF-κB p65 herkennen, een lagere expressie van NF-κB waargenomen. Ten slotte zijn ILT-3-DC minder goed in staat om de proliferatie van effector T-cellen te stimuleren, maar stimuleren ze wel de inductie van Tregs uit naïeve CD4+ T-cellen (95). Transfectie van immature DC met genen voor IL-10 samen met genen voor TGF-β, leidt tot de vorming van tolDC. Ze vertonen gedaalde concentraties van CD80,CD86 en MHC-II en een verhoogde expressie van zowel IL-10 als TGF-β. Ze zijn in staat om de proliferatie van T-cellen op een meer effectieve wijze te onderdrukken in vergelijking met IL-10DC en TGF-βDC (83).

5. Discussie: Immunotherapie in IIM

De huidige behandeling voor IIM bestaat uit hoge dosissen corticosteroïden in de eerste lijn en verschillende conventionele tweedelijns behandelingen. Deze zijn echter niet evidence-based en geven voor de meeste IBM-patiënten geen klinische verbetering. Bovendien zijn sommige patiënten resistent aan een behandeling met corticosteroïden en is steroïd-geïnduceerde myositis één van de mogelijke bijwerkingen. Gezien deze beperkingen is verder onderzoek naar meer effectieve therapieën met minder bijwerkingen aangewezen. Meer aandacht moet gaan naar immunotherapie die belangrijke moleculen of cellen in de pathogenese van IIM als doelwit heeft. Vermits de DC als belangrijkste APC een essentiële rol spelen in de controle van de immuunrespons, vormen ze een geschikt therapeutisch doelwit.

39

5.1 Immunotherapie voor DM

In DM worden in vergelijking met mDC grote aantallen pDC teruggevonden, het zijn circulerende DC die na stimulatie grote hoeveelheden type 1 IFN produceren. Aangezien deze ontregelde activatie van pDC, met een overmatige secretie van IFN-α, kan betrokken zijn bij het ontstaan van auto-immuniteit, lijkt immunotherapie gericht op de oppervlaktereceptoren van pDC die de IFN-productie reguleren een aangewezen behandelingsmogelijkheid. Onderdrukking van het type 1 IFN leidt ten eerste tot een verminderde activatie van immature mDC. Als een gevolg van het gedaalde aantal mature DC, zullen minder auto-reactieve CD4+ T-cellen geactiveerd kunnen worden. Ten tweede vindt er, bij afwezigheid van type 1 IFN, geen differentiatie plaats naar geactiveerde DC. Ten derde leidt een gedaalde productie van type 1 IFN in combinatie met een gedaalde secretie van IL-6 tot een afname in de expressie van BAFF door de mDC. Hierdoor wordt de overleving van auto-reactieve B-cellen niet langer bevorderd. Dit is belangrijk aangezien behandeling met Rituximab, een anti-CD20 mAb, die leidt tot B-cel depletie, reeds effectief bleek bij sommige patiënten met DM en PM. Ten vierde zou een gedaalde productie van liganden voor CCR5 de Th1-respons onderdrukken, waardoor ook de productie van IFN-γ zou afnemen. Behandeling met anti-BDCA-2 mAb zou in staat kunnen zijn om zowel de type 1 IFN-productie, als de IL-6 secretie door pDC te onderdrukken en de Th1-respons te inhiberen. Immunotherapie met antiILT-7 mAb of rBTS2-Fc proteïne kan mogelijk de productie van type 1 IFN, IL-6 en TNF-α door pDC onderdrukken. Indien deze behandelingsmogelijkheden effectief blijken, lijkt verder onderzoek naar liganden van LAIR-1 en NKp44 aangewezen.

5.2 Immunotherapie voor PM en IBM

In het spierweefsel van patiënten met PM en IBM worden hoge concentraties van mDC waargenomen. De mature : immature DC-ratio is hoger bij PM en IBM in vergelijking met DM. Dit wijst op een accumulatie van meer mature DC. Deze mature mDC bevatten het p50/p65 NF-κB heterodimeer, maar niet zijn inhibitor I-κBα. De mDC verkeren hierdoor in een verhoogde staat van activiteit met een verhoogde expressie van verscheidene pro-inflammatoire genen. De mature DC worden waarschijnlijk via de binding van het CCR7 met CCL-19 en CCL-21 op de spiervezels aangetrokken naar de plaats van inflammatie. Immunotherapie gericht op de inhibitie van het maturatieproces van deze mDC is een behandelingsmogelijkheid voor PM en IBM die verder onderzocht dient te worden, aangezien mature DC, in tegenstelling tot hun immature voorlopers, wel actief antigenen kunnen presenteren aan naïeve T-cellen en zo de cytotoxische CD8+ T-cellen, kenmerkend voor PM en IBM, kunnen stimuleren. Verder onderzoek kan zich richten op de ontwikkeling van producten die de immunosuppressieve capaciteiten van immature DC stimuleren, waardoor tolDC worden gecreëerd, of op vaccinatie van 40

patiënten met genetisch gemodificeerde tolDC, ontworpen om tolerantie te induceren. Wanneer de maturatie van de mDC wordt onderdrukt, daalt ten eerste hun capaciteit om auto-reactieve T-cellen te stimuleren. Wanneer ook NF-κB kan worden onderdrukt, daalt ten tweede de productie van bepaalde pro-inflammatoire cytokines. Er zijn verschillende producten die de immunosuppressieve capaciteit van immature DC kunnen stimuleren: Rapa, Dex, VDR-agonisten, IL-10, TGF-β, andrographolide, rosiglitazone en neuropeptiden. Deze tolDC vertonen allemaal een gedaalde expressie van costimulatorische moleculen en een verminderde secretie van IL-12 en TNF-α. Genetisch gemodificeerde tolDC kunnen ontworpen worden door transfectie met genen coderend voor CTLA-4 Ig, FasL, sTNFRI, ILT-3, IL-10 in combinatie met genen voor TGF-β en genen voor een nieuw gemuteerd IκB-α. Therapie met tolDC kan zich specifiek richten tegen pathogene auto-reactieve T-cellen. Dit is een groot voordeel ten opzichte van algemene immunosuppressieve therapie. Er zijn echter tegenstrijdige resultaten over de noodzaak om tolDC vooraf met het relevante auto-antigen te “loaden”. Wanneer tolDC in vitro behandeld werden met een activerend signaal, zoals LPS, was auto-antigen “pulsing” noodzakelijk om pathogene auto-reactieve T-cellen te kunnen onderdrukken. Wanneer tolDC in vitro echter geen maturatie-stimulus kregen, was auto-antigen “pulsing” niet nodig. Mogelijk zijn immature DC, die in vitro nog niet volledig geactiveerd werden, in staat om in vivo op een meer efficiëntere manier auto-antigenen op te nemen. Een belangrijke vraag die hierbij dient gesteld te worden is : “Kan therapie met deze tolDC gericht zijn tegen auto-antigenen of bestaat er een risico dat de immuunrespons tegen andere antigenen, die niet aan de ziekte gerelateerd zijn, ook door deze tolDC beïnvloed worden?” Verder onderzoek is hier aangewezen, omdat in PM en IBM de auto-antigenen waartegen de CD8+ cytotoxische T-cellen gericht zijn nog niet gekend zijn. Wanneer tolDC op een verschillende wijze gegenereerd worden, zullen ze ook een verschillend fenotype en andere functionele eigenschappen bezitten. Ten eerste is hun migratie-capaciteit onder andere afhankelijk van de mate waarin de expressie van chemokine-receptoren zoals CCR7 wordt beïnvloed. Daarom zal de ideale toedieningsweg voor ieder type tolDC verschillend zijn. Verdere studies die de migratie van tolDC in vivo bestuderen, kunnen helpen om de optimale toedieningswijze voor elk type te bepalen. Ten tweede worden de vereiste dosis en toedieningsfrequentie mogelijk bepaald door het mechanisme waarop tolDC in vivo de immuunrespons kunnen moduleren. Als tolDC voornamelijk werken via de secretie van anti-inflammatoire cytokines die de aangehouden immuunrespons zo inperken, zullen meerdere injecties met hoge dosissen tolDC noodzakelijk zijn. Wanneer daarentegen het belangrijkste werkingsmechanisme de inductie van antigen-specifieke Tregs is, kan een eenmalige kleine dosis voldoende zijn. Ten derde moet het risico op in vivo maturatie van de toegediende tolDC steeds in overweging worden gehouden. Daarom is het belangrijk om de resistentie tegen maturatie van de tolDC te bepalen vooraleer ze in vivo gebruikt worden (96).

41

6. Conclusie

De vier grote subcategorieën van IIM zijn: DM, PM, IBM en NAM. Er is nog onvoldoende onderzoek verricht om de pathogenese van NAM voldoende te doorgronden. NAM werd daarom niet in detail besproken. Naast spierzwakte en –moeheid, worden DM, PM en IBM gekenmerkt door mononucleaire inflammatoire celinfiltraten in het spierweefsel. De aanwezigheid van T-lymfocyten in deze infiltraten wijst op een permanente immuunrespons en daarbij is antigen presentatie van groot belang. DC zijn de meest potente APC van ons immuunsysteem en worden ter hoogte van deze infiltraten van mononucleaire cellen teruggevonden. Er is steeds meer bewijs dat in IIM DC niet alleen een

cruciale rol spelen bij de initiatie van de auto-immuunrespons, maar dat ze ook essentieel betrokken zijn bij het onderhoud ervan. Bij DM worden voornamelijk de IFN-producerende pDC teruggevonden. pDC circuleren in de bloedbaan en komen voor in de secundaire lymfeweefsels. Wanneer ze gestimuleerd worden door virussen of liganden van TLR-7 en/of 9, secreteren ze grote hoeveelheden type 1 IFN. Ze worden beschouwd als de belangrijkste producenten van dit type I IFN. Bij PM en IBM komen hoofdzakelijk mature mDC voor. Het zijn de immature DC die actief antigen kunnen opnemen en verwerken. Omdat ze geen costimulatorische moleculen tot expressie brengen, interageren ze amper met naïeve T-cellen. Ze worden beschouwd als de meest potente APC. Na de opname en verwerking van antigenen, differentiëren de immature DC onder invloed van IFN-α/β tot mature DC. Ze evolueren van antigencapterende cellen tot antigen-presenterende cellen. Wanneer de mature DC zich in de omgeving bevinden van naïeve T-cellen, kunnen ze deze activeren met behulp van MHC-I, MHC-II en costimulatorische moleculen zoals CD80, CD86 en CD40. Cytotoxische CD8+ T-cellen interageren met MHC-I moleculen en de CD4+ T-cellen interageren met MHC-II moleculen op de mature DC. De 1e keuze in de behandeling van IIM zijn corticosteroïden. In de acute fase worden DM en PM behandeld met een hoge dosis orale prednisone. Na 3 tot 4 weken wordt de dagelijkse dosis langzaam gereduceerd. Soms wordt de behandeling gecombineerd met een bijkomend immunosuppressief agens zoals azathioprine, methotrexaat of cylcosporine. Maar cyclosporine heeft een aanzienlijke toxiciteit. Er is echter een gebrek aan gecontroleerde studies, waardoor de behandelingskeuze niet evidencebased, maar eerder empirisch is. Bovendien wordt bij de meeste patiënten met IBM geen klinische verbetering onder behandeling met anti-inflammatoire immunosuppressiva of immuunmodulerende agentia gezien. Daarnaast heeft een behandeling met corticosteroïden veel nevenwerkingen en ten slotte zijn sommige DM- en PM-patiënten steroïd-resistent. Ten opzichte van deze algemeen immunosuppressieve therapie is een behandeling waar doelgericht kan worden ingegrepen in de pathogenese van IIM meer effectief en met minder bijwerkingen. Daarom moet er meer aandacht moet gaan naar immunotherapie die belangrijke moleculen of cellen in de pathogenese van IIM als doelwit heeft. Vermits de DC als belangrijkste APC een essentiële rol

42

spelen in de controle van de immuunrespons, vormen ze een geschikt therapeutisch doelwit voor immunotherapie. In DM worden grote aantallen IFN-producerende pDC teruggevonden. Zowel de activatie van pDC als de amplitude van de type 1 IFN-respons staat onder controle van oppervlaktereceptoren. Ze hebben een inhiberende invloed op de type 1 IFN secretie en limiteren op deze manier het immuunantwoord. Immunotherapie gericht op de stimulatie van deze oppervlaktereceptoren zou bijgevolg de overmatige productie van type 1 IFN in IIM kunnen beperken, vermits de ontregelde activatie van pDC, met een overmatige secretie van IFN-α tot gevolg, kan betrokken zijn bij het ontstaan van auto-immuniteit. In het spierweefsel van patiënten met PM en IBM worden hoge concentraties van mDC teruggevonden. De mature : immature DC-ratio is hoger bij PM en IBM in vergelijking met DM. Dit wijst op een accumulatie van meer mature DC, die in tegenstelling tot hun immature voorlopers, wel actief antigenen kunnen presenteren aan naïeve T-cellen. Deze mature mDC bevatten het p50/p65 NFκB heterodimeer, maar niet zijn inhibitor I-κBα. De mDC verkeren hierdoor in een verhoogde staat van activiteit. TolDC die activatie van de naïeve T-cellen onderdrukken kunnen mogelijk de cytotoxische immuunreactie in PM en IBM onderdrukken, vermits T-cellen anergisch worden wanneer tolDC antigenen presenteren via MHC-moleculen, maar zonder costimulatorisch signaal. T-cellen worden enkel geactiveerd als de APC ook de costimulatorische moleculen CD80 en CD86 draagt. Therapie met tolDC kan zich specifiek richten tegen pathogene auto-reactieve T-cellen. Dit is een groot voordeel ten opzichte van algemene immunosuppressieve therapie. Verder onderzoek om de immunopathogenese volledig te doorgronden is hierbij nodig om een immunotherapie te ontwikkelen die in de pathogenese van IIM optimaal kan ingrijpen. Het is hierbij vooral noodzakelijk om de exacte rol van DC in de pathogenese van DM, PM en IBM te bepalen. Daarnaast is verder onderzoek ook belangrijk om de tot nu toe nog ongekende auto-antigenen te identificeren, vermits er in PM en IBM duidelijk sprake is van een antigen-specifieke cytotoxische immuunrespons. Bovendien kan een nauwkeurige onderverdeling van de IIM op basis van autoantilichamen en auto-antigenen bijdragen tot een meer gerichte behandeling, gezien de homogene verdeling van klinische manifestaties binnen een groep patiënten met dezelfde MSA en omdat MSA zelden samen voorkomen bij dezelfde patiënt. Ten slotte kan onderzoek naar mechanismen die DC onderdrukken en door bepaalde virussen, microorganismen en parasieten worden gebruikt om bij invasie in het lichaam de immuunrespons te ontwijken, een bijdrage leveren in de ontwikkeling van nieuwe methodes om de IFN-productie door pDC te onderdrukken en om tolDC te genereren. .

43

Referenties 1. Paepe B, De Bleecker JL. The idiopathic inflammatory myopathies. Advances in Clinical Neurosciences. 2003;13(13):353-78. 2. Cox S, Limaye V, Hill C, Blumbergs P, Roberts-Thomson P. Idiopathic inflammatory myopathies: diagnostic criteria, classification and epidemiological features. International journal of rheumatic diseases. 2010;13(2):117-24. Epub 2010/06/12. 3. Dalakas MC. Inflammatory muscle diseases: a critical review on pathogenesis and therapies. Current opinion in pharmacology. 2010;10(3):346-52. Epub 2010/04/23. 4. Rider LG, Miller FW. Idiopathic inflammatory muscle disease: clinical aspects. Bailliere's best practice & research Clinical rheumatology. 2000;14(1):37-54. Epub 2000/07/06. 5. Dalakas MC. Pathophysiology of inflammatory and autoimmune myopathies. Presse medicale. 2011;40(4 Pt 2):e237-47. Epub 2011/03/18. 6. Mastaglia FL, Phillips BA. Idiopathic inflammatory myopathies: epidemiology, classification, and diagnostic criteria. Rheumatic diseases clinics of North America. 2002;28(4):723-41. Epub 2003/01/04. 7. Mammen AL. Dermatomyositis and polymyositis: Clinical presentation, autoantibodies, and pathogenesis. Annals of the New York Academy of Sciences. 2010;1184:134-53. Epub 2010/02/12. 8. Rendt K. Inflammatory myopathies: narrowing the differential diagnosis. Cleveland Clinic journal of medicine. 2001;68(6):505, 9-14, 17-9. Epub 2001/06/19. 9. Hilton-Jones D. Diagnosis and treatment of inflammatory muscle diseases. Journal of neurology, neurosurgery, and psychiatry. 2003;74 Suppl 2:ii25-ii31. Epub 2003/05/20. 10. Rider LG, Miller FW. Laboratory evaluation of the inflammatory myopathies. Clinical and diagnostic laboratory immunology. 1995;2(1):1-9. Epub 1995/01/01. 11. Dalakas MC. The future prospects in the classification, diagnosis and therapies of inflammatory myopathies: a view to the future from the "bench-to-bedside". Journal of neurology. 2004;251(6):651-7. Epub 2004/08/18. 12. Nirmalananthan N, Holton JL, Hanna MG. Is it really myositis? A consideration of the differential diagnosis. Current opinion in rheumatology. 2004;16(6):684-91. Epub 2004/12/04. 13. Salajegheh M, Lam T, Greenberg SA. Autoantibodies against a 43 KDa muscle protein in inclusion body myositis. PloS one. 2011;6(5):e20266. Epub 2011/06/02. 14. Targoff IN, Miller FW, Medsger TA, Jr., Oddis CV. Classification criteria for the idiopathic inflammatory myopathies. Current opinion in rheumatology. 1997;9(6):527-35. Epub 1998/02/12. 15. Dalakas MC. Muscle biopsy findings in inflammatory myopathies. Rheumatic diseases clinics of North America. 2002;28(4):779-98, vi. Epub 2003/01/01. 16. Askanas V, Engel WK. Inclusion-body myositis: muscle-fiber molecular pathology and possible pathogenic significance of its similarity to Alzheimer's and Parkinson's disease brains. Acta neuropathologica. 2008;116(6):583-95. Epub 2008/11/01. 17. Janeway C. Immunobiology : the immune system in health and disease. 6th ed. New York: Garland Science; 2005. xxiii, 823 p. p. 18. Blanco P, Palucka AK, Pascual V, Banchereau J. Dendritic cells and cytokines in human inflammatory and autoimmune diseases. Cytokine & growth factor reviews. 2008;19(1):41-52. Epub 2008/02/09. 19. Cravens PD, Lipsky PE. Dendritic cells, chemokine receptors and autoimmune inflammatory diseases. Immunology and cell biology. 2002;80(5):497-505. Epub 2002/09/13. 20. Swiecki M, Colonna M. Unraveling the functions of plasmacytoid dendritic cells during viral infections, autoimmunity, and tolerance. Immunological reviews. 2010;234(1):142-62. Epub 2010/03/03. 21. Banchereau J, Pascual V. Type I interferon in systemic lupus erythematosus and other autoimmune diseases. Immunity. 2006;25(3):383-92. Epub 2006/09/19. 22. Ueno H, Klechevsky E, Morita R, Aspord C, Cao T, Matsui T, et al. Dendritic cell subsets in health and disease. Immunological reviews. 2007;219:118-42. Epub 2007/09/14. 23. Santini SM, Di Pucchio T, Lapenta C, Parlato S, Logozzi M, Belardelli F. The natural alliance between type I interferon and dendritic cells and its role in linking innate and adaptive immunity.

44

Journal of interferon & cytokine research : the official journal of the International Society for Interferon and Cytokine Research. 2002;22(11):1071-80. Epub 2003/01/07. 24. Page G, Chevrel G, Miossec P. Anatomic localization of immature and mature dendritic cell subsets in dermatomyositis and polymyositis: Interaction with chemokines and Th1 cytokineproducing cells. Arthritis and rheumatism. 2004;50(1):199-208. Epub 2004/01/20. 25. Clark GJ, Angel N, Kato M, Lopez JA, MacDonald K, Vuckovic S, et al. The role of dendritic cells in the innate immune system. Microbes and infection / Institut Pasteur. 2000;2(3):257-72. Epub 2000/04/12. 26. Scaffidi P, Misteli T, Bianchi ME. Release of chromatin protein HMGB1 by necrotic cells triggers inflammation. Nature. 2002;418(6894):191-5. Epub 2002/07/12. 27. Tang F, Du Q, Liu YJ. Plasmacytoid dendritic cells in antiviral immunity and autoimmunity. Science China Life sciences. 2010;53(2):172-82. Epub 2010/07/03. 28. Biragyn A, Ruffini PA, Leifer CA, Klyushnenkova E, Shakhov A, Chertov O, et al. Toll-like receptor 4-dependent activation of dendritic cells by beta-defensin 2. Science. 2002;298(5595):1025-9. Epub 2002/11/02. 29. Lande R, Gilliet M. Plasmacytoid dendritic cells: key players in the initiation and regulation of immune responses. Annals of the New York Academy of Sciences. 2010;1183:89-103. Epub 2010/02/12. 30. Gilliet M, Cao W, Liu YJ. Plasmacytoid dendritic cells: sensing nucleic acids in viral infection and autoimmune diseases. Nature reviews Immunology. 2008;8(8):594-606. Epub 2008/07/22. 31. Ueno H, Schmitt N, Palucka AK, Banchereau J. Dendritic cells and humoral immunity in humans. Immunology and cell biology. 2010;88(4):376-80. Epub 2010/03/24. 32. Banchereau J, Pascual V, Palucka AK. Autoimmunity through cytokine-induced dendritic cell activation. Immunity. 2004;20(5):539-50. Epub 2004/05/15. 33. de Souza AW, Mesquita Junior D, Araujo JA, Catelan TT, Cruvinel Wde M, Andrade LE, et al. Immune system: part III. The delicate balance of the immune system between tolerance and autoimmunity. Revista brasileira de reumatologia. 2010;50(6):665-79. Epub 2011/01/19. 34. Mahnke K, Johnson TS, Ring S, Enk AH. Tolerogenic dendritic cells and regulatory T cells: a two-way relationship. Journal of dermatological science. 2007;46(3):159-67. Epub 2007/04/13. 35. Dalakas MC, Hohlfeld R. Polymyositis and dermatomyositis. Lancet. 2003;362(9388):971-82. Epub 2003/09/27. 36. Greenberg SA, Pinkus JL, Pinkus GS, Burleson T, Sanoudou D, Tawil R, et al. Interferonalpha/beta-mediated innate immune mechanisms in dermatomyositis. Annals of neurology. 2005;57(5):664-78. Epub 2005/04/27. 37. Lundberg IE, Helmers SB. The type I interferon system in idiopathic inflammatory myopathies. Autoimmunity. 2010;43(3):239-43. Epub 2010/03/02. 38. Tournadre A, Miossec P. Chemokines and dendritic cells in inflammatory myopathies. Annals of the rheumatic diseases. 2009;68(3):300-4. Epub 2009/02/14. 39. Bilgic H, Ytterberg SR, Amin S, McNallan KT, Wilson JC, Koeuth T, et al. Interleukin-6 and type I interferon-regulated genes and chemokines mark disease activity in dermatomyositis. Arthritis and rheumatism. 2009;60(11):3436-46. Epub 2009/10/31. 40. De Bleecker JL, Meire VI, Declercq W, Van Aken EH. Immunolocalization of tumor necrosis factor-alpha and its receptors in inflammatory myopathies. Neuromuscular disorders : NMD. 1999;9(4):239-46. Epub 1999/07/10. 41. De Paepe B, Creus KK, De Bleecker JL. The tumor necrosis factor superfamily of cytokines in the inflammatory myopathies: potential targets for therapy. Clinical & developmental immunology. 2012;2012:369432. Epub 2011/11/24. 42. De Paepe B, Creus KK, De Bleecker JL. Role of cytokines and chemokines in idiopathic inflammatory myopathies. Current opinion in rheumatology. 2009;21(6):610-6. Epub 2009/09/04. 43. Kim GT, Cho ML, Park YE, Yoo WH, Kim JH, Oh HJ, et al. Expression of TLR2, TLR4, and TLR9 in dermatomyositis and polymyositis. Clinical rheumatology. 2010;29(3):273-9. Epub 2009/12/03. 44. De Paepe B, Creus KK, De Bleecker JL. Chemokines in idiopathic inflammatory myopathies. Frontiers in bioscience : a journal and virtual library. 2008;13:2548-77. Epub 2007/11/06.

45

45. Grundtman C, Malmstrom V, Lundberg IE. Immune mechanisms in the pathogenesis of idiopathic inflammatory myopathies. Arthritis research & therapy. 2007;9(2):208. Epub 2007/03/29. 46. De Bleecker JL, Engel AG. Immunocytochemical study of CD45 T cell isoforms in inflammatory myopathies. The American journal of pathology. 1995;146(5):1178-87. Epub 1995/05/01. 47. Wiendl H, Mitsdoerffer M, Schneider D, Melms A, Lochmuller H, Hohlfeld R, et al. Muscle fibres and cultured muscle cells express the B7.1/2-related inducible co-stimulatory molecule, ICOSL: implications for the pathogenesis of inflammatory myopathies. Brain : a journal of neurology. 2003;126(Pt 5):1026-35. Epub 2003/04/12. 48. De Bleecker JL, Engel AG. Expression of cell adhesion molecules in inflammatory myopathies and Duchenne dystrophy. Journal of neuropathology and experimental neurology. 1994;53(4):369-76. Epub 1994/07/01. 49. Cappelletti C, Baggi F, Zolezzi F, Biancolini D, Beretta O, Severa M, et al. Type I interferon and Toll-like receptor expression characterizes inflammatory myopathies. Neurology. 2011;76(24):2079-88. Epub 2011/06/15. 50. de Padilla CM, Reed AM. Dendritic cells and the immunopathogenesis of idiopathic inflammatory myopathies. Current opinion in rheumatology. 2008;20(6):669-74. Epub 2008/10/24. 51. Greenberg SA, Higgs BW, Morehouse C, Walsh RJ, Won Kong S, Brohawn P, et al. Relationship between disease activity and type 1 interferon- and other cytokine-inducible gene expression in blood in dermatomyositis and polymyositis. Genes and immunity. 2011. Epub 2011/09/02. 52. Hak AE, de Paepe B, de Bleecker JL, Tak PP, de Visser M. Dermatomyositis and polymyositis: new treatment targets on the horizon. The Netherlands journal of medicine. 2011;69(10):410-21. Epub 2011/11/08. 53. De Paepe B, De Bleecker JL. Beta-chemokine receptor expression in idiopathic inflammatory myopathies. Muscle & nerve. 2005;31(5):621-7. Epub 2005/03/18. 54. De Paepe B, Creus KK, Martin JJ, Weis J, De Bleecker JL. A dual role for HSP90 and HSP70 in the inflammatory myopathies: from muscle fiber protection to active invasion by macrophages. Annals of the New York Academy of Sciences. 2009;1173:463-9. Epub 2009/09/18. 55. Greenberg SA. Proposed immunologic models of the inflammatory myopathies and potential therapeutic implications. Neurology. 2007;69(21):2008-19. Epub 2007/10/12. 56. Greenberg SA, Bradshaw EM, Pinkus JL, Pinkus GS, Burleson T, Due B, et al. Plasma cells in muscle in inclusion body myositis and polymyositis. Neurology. 2005;65(11):1782-7. Epub 2005/12/14. 57. Salajegheh M, Pinkus JL, Amato AA, Morehouse C, Jallal B, Yao Y, et al. Permissive environment for B-cell maturation in myositis muscle in the absence of B-cell follicles. Muscle & nerve. 2010;42(4):576-83. Epub 2010/08/27. 58. Needham M, Mastaglia FL. Inclusion body myositis: current pathogenetic concepts and diagnostic and therapeutic approaches. Lancet neurology. 2007;6(7):620-31. Epub 2007/06/22. 59. Amemiya K, Granger RP, Dalakas MC. Clonal restriction of T-cell receptor expression by infiltrating lymphocytes in inclusion body myositis persists over time. Studies in repeated muscle biopsies. Brain : a journal of neurology. 2000;123 ( Pt 10):2030-9. Epub 2000/09/27. 60. Askanas V, Engel WK, Nogalska A. Inclusion body myositis: a degenerative muscle disease associated with intra-muscle fiber multi-protein aggregates, proteasome inhibition, endoplasmic reticulum stress and decreased lysosomal degradation. Brain pathology. 2009;19(3):493-506. Epub 2009/07/01. 61. Askanas V, Engel WK. Inclusion-body myositis, a multifactorial muscle disease associated with aging: current concepts of pathogenesis. Current opinion in rheumatology. 2007;19(6):550-9. Epub 2007/10/06. 62. Schmidt J, Barthel K, Wrede A, Salajegheh M, Bahr M, Dalakas MC. Interrelation of inflammation and APP in sIBM: IL-1 beta induces accumulation of beta-amyloid in skeletal muscle. Brain : a journal of neurology. 2008;131(Pt 5):1228-40. Epub 2008/04/19. 63. Penna G, Vulcano M, Roncari A, Facchetti F, Sozzani S, Adorini L. Cutting edge: differential chemokine production by myeloid and plasmacytoid dendritic cells. Journal of immunology. 2002;169(12):6673-6. Epub 2002/12/10. 46

64. Oppenheim JJ, Yang D, Biragyn A, Howard OM, Plotz P. Chemokine receptors on dendritic cells promote autoimmune reactions. Arthritis research. 2002;4 Suppl 3:S183-8. Epub 2002/07/12. 65. Grundtman C, Bruton J, Yamada T, Ostberg T, Pisetsky DS, Harris HE, et al. Effects of HMGB1 on in vitro responses of isolated muscle fibers and functional aspects in skeletal muscles of idiopathic inflammatory myopathies. The FASEB journal : official publication of the Federation of American Societies for Experimental Biology. 2010;24(2):570-8. Epub 2009/10/20. 66. Bianchi ME. HMGB1 loves company. Journal of leukocyte biology. 2009;86(3):573-6. Epub 2009/05/06. 67. Chen Y, Yang C, Jin N, Xie Z, Tang Y, Fei L, et al. Terminal complement complex C5b-9treated human monocyte-derived dendritic cells undergo maturation and induce Th1 polarization. European journal of immunology. 2007;37(1):167-76. Epub 2006/12/16. 68. Tateyama M, Fujihara K, Misu T, Itoyama Y. CCR7+ myeloid dendritic cells together with CCR7+ T cells and CCR7+ macrophages invade CCL19+ nonnecrotic muscle fibers in inclusion body myositis. Journal of the neurological sciences. 2009;279(1-2):47-52. Epub 2009/01/28. 69. Greenberg SA, Pinkus GS, Amato AA, Pinkus JL. Myeloid dendritic cells in inclusion-body myositis and polymyositis. Muscle & nerve. 2007;35(1):17-23. Epub 2006/09/14. 70. Hengstman GJ, van den Hoogen FH, van Engelen BG. Treatment of the inflammatory myopathies: update and practical recommendations. Expert opinion on pharmacotherapy. 2009;10(7):1183-90. Epub 2009/05/02. 71. Dalakas MC. Immunotherapy of myositis: issues, concerns and future prospects. Nature reviews Rheumatology. 2010;6(3):129-37. Epub 2010/02/04. 72. Tournadre A, Dubost JJ, Soubrier M. Treatment of inflammatory muscle disease in adults. Joint, bone, spine : revue du rhumatisme. 2010;77(5):390-4. Epub 2010/07/16. 73. Dalakas MC. Pathogenesis and therapies of immune-mediated myopathies. Autoimmunity reviews. 2012;11(3):203-6. Epub 2011/05/31. 74. Brandao M, Marinho A. Idiopathic inflammatory myopathies: definition and management of refractory disease. Autoimmunity reviews. 2011;10(11):720-4. Epub 2011/06/15. 75. Wiendl H. Idiopathic inflammatory myopathies: current and future therapeutic options. Neurotherapeutics : the journal of the American Society for Experimental NeuroTherapeutics. 2008;5(4):548-57. Epub 2008/11/21. 76. Jahn PS, Zanker KS, Schmitz J, Dzionek A. BDCA-2 signaling inhibits TLR-9-agonistinduced plasmacytoid dendritic cell activation and antigen presentation. Cellular immunology. 2010;265(1):15-22. Epub 2010/08/03. 77. Wu P, Wu J, Liu S, Han X, Lu J, Shi Y, et al. TLR9/TLR7-triggered downregulation of BDCA2 expression on human plasmacytoid dendritic cells from healthy individuals and lupus patients. Clinical immunology. 2008;129(1):40-8. Epub 2008/08/08. 78. Cao W, Bover L, Cho M, Wen X, Hanabuchi S, Bao M, et al. Regulation of TLR7/9 responses in plasmacytoid dendritic cells by BST2 and ILT7 receptor interaction. The Journal of experimental medicine. 2009;206(7):1603-14. Epub 2009/07/01. 79. Cao W, Rosen DB, Ito T, Bover L, Bao M, Watanabe G, et al. Plasmacytoid dendritic cellspecific receptor ILT7-Fc epsilonRI gamma inhibits Toll-like receptor-induced interferon production. The Journal of experimental medicine. 2006;203(6):1399-405. Epub 2006/06/01. 80. Bonaccorsi I, Cantoni C, Carrega P, Oliveri D, Lui G, Conte R, et al. The immune inhibitory receptor LAIR-1 is highly expressed by plasmacytoid dendritic cells and acts complementary with NKp44 to control IFNalpha production. PloS one. 2010;5(11):e15080. Epub 2010/12/15. 81. Steinbrink K, Mahnke K, Grabbe S, Enk AH, Jonuleit H. Myeloid dendritic cell: From sentinel of immunity to key player of peripheral tolerance? Human immunology. 2009;70(5):289-93. Epub 2009/02/17. 82. Zhao Y, Zhang A, Du H, Guo S, Ning B, Yang S. Tolerogenic dendritic cells and rheumatoid arthritis: current status and perspectives. Rheumatology international. 2012;32(4):837-44. Epub 2011/09/10. 83. Chen L, Qiu M, He W, Huang A, Liu J. Functional study of immature dendritic cells cotransfected with IL-10 and TGF-beta 1 genes in vitro. Molecular biology reports. 2012. Epub 2012/02/02.

47

84. Fischer R, Turnquist HR, Taner T, Thomson AW. Use of rapamycin in the induction of tolerogenic dendritic cells. Handbook of experimental pharmacology. 2009(188):215-32. Epub 2008/11/26. 85. Xia CQ, Peng R, Beato F, Clare-Salzler MJ. Dexamethasone induces IL-10-producing monocyte-derived dendritic cells with durable immaturity. Scandinavian journal of immunology. 2005;62(1):45-54. Epub 2005/08/11. 86. van Kooten C, Stax AS, Woltman AM, Gelderman KA. Handbook of experimental pharmacology "dendritic cells": the use of dexamethasone in the induction of tolerogenic DCs. Handbook of experimental pharmacology. 2009(188):233-49. Epub 2008/11/26. 87. Adorini L, Penna G. Induction of tolerogenic dendritic cells by vitamin D receptor agonists. Handbook of experimental pharmacology. 2009(188):251-73. Epub 2008/11/26. 88. Lu L, Thomson AW. Manipulation of dendritic cells for tolerance induction in transplantation and autoimmune disease. Transplantation. 2002;73(1 Suppl):S19-22. Epub 2002/01/26. 89. Boks MA, Kager-Groenland JR, Haasjes MS, Zwaginga JJ, van Ham SM, Ten Brinke A. IL10-generated tolerogenic dendritic cells are optimal for functional regulatory T cell induction - A comparative study of human clinical-applicable DC. Clinical immunology. 2012;142(3):332-42. Epub 2012/01/10. 90. Kalergis AM, Iruretagoyena MI, Barrientos MJ, Gonzalez PA, Herrada AA, Leiva ED, et al. Modulation of nuclear factor-kappaB activity can influence the susceptibility to systemic lupus erythematosus. Immunology. 2009;128(1 Suppl):e306-14. Epub 2008/11/20. 91. Iruretagoyena MI, Sepulveda SE, Lezana JP, Hermoso M, Bronfman M, Gutierrez MA, et al. Inhibition of nuclear factor-kappa B enhances the capacity of immature dendritic cells to induce antigen-specific tolerance in experimental autoimmune encephalomyelitis. The Journal of pharmacology and experimental therapeutics. 2006;318(1):59-67. Epub 2006/04/07. 92. Gu XY, Zhou LF, Zhang MS, Dai WJ, Chen SY, He SH, et al. Targeted NF-kappaB inhibition of asthmatic serum-mediated human monocyte-derived dendritic cell differentiation in a transendothelial trafficking model. Cellular immunology. 2009;260(1):14-20. Epub 2009/08/21. 93. Delgado M. Generating tolerogenic dendritic cells with neuropeptides. Human immunology. 2009;70(5):300-7. Epub 2009/05/01. 94. Wang Q, Liu Y, Wang J, Ding G, Zhang W, Chen G, et al. Induction of allospecific tolerance by immature dendritic cells genetically modified to express soluble TNF receptor. Journal of immunology. 2006;177(4):2175-85. Epub 2006/08/05. 95. Ge G, Tian P, Liu H, Zheng J, Fan X, Ding C, et al. Induction of CD4+ CD25+ Foxp3+ T regulatory cells by dendritic cells derived from ILT3 lentivirus-transduced human CD34+ cells. Transplant immunology. 2012;26(1):19-26. Epub 2011/10/19. 96. Stoop JN, Robinson JH, Hilkens CM. Developing tolerogenic dendritic cell therapy for rheumatoid arthritis: what can we learn from mouse models? Annals of the rheumatic diseases. 2011;70(9):1526-33. Epub 2011/08/02.

48

Bijlage 1: Lijst met afkortingen

Idiopathische inflammatoire myopathieën (IIM) Dermatomyositis (DM) Polymyositis (PM) Sporadische inclusion body myositis (IBM) Necrotiserende auto-immune myositis (NAM) Dendritische cellen (DC) Interferon (IFN) Creatine kinase (CK) Signal Recognition Particle (SRP) kiloDalton (kDa) Interstitiële longziekte (ILD) Lactaat dehydrogenase (LDH) Aspartaat transferase (AST) Alanine transferase (ALT) Electromyografie (EMG) Magnetic resonance imaging (MRI) Myositis specifieke antilichamen(MSA) Myositis geassocieerde antilichamen (MAA) Enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) Het C5b-9 membraan attack complex (MAC) Major Histocompatibility Complex (MHC) Amyloïd precursor proteïne (APP) β-amyloïd (Aβ) Gefosforyleerd tau (p-tau) Gepaarde helixfragmenten (PHF’s) Prion proteïne (PrPc) Apolipoproteïne E (ApoE) Cytochroom-c-oxidase (COX) Antigen-presenterende cellen (APC) Langerhanscellen (LC) Interstitiële DC (intDC) Myeloïde DC (mDC) Plasmacytoide DC (pDC) Granulocyte macrophage-colony stimulating factor (GM-CSF) Immunoglobin Like Transcript (ILT)

Toll-like receptoren (TLR) Pathogeen geassocieerde moleculaire patronen (PAMPs) Pattern recognition receptoren (PPRs) Damage-associated molecular pattern molecules (DAMPs) Heat shock proteïnen (HSP) High mobility Group box protein (HMBG1) Receptor for advanced glycation end product (RAGE) Natural Killer (NK)-cellen Glucose-regulated protein (grp)96 Folliculaire T-helper(Tfh)cellen Regulatoire T-cellen (Tregs) Myeloid-differentiation primary respons gene 88 (MyD88) TNF receptor associated factor 6 (TRAF6) Bruton’s tyrosine kinase (Btk) IL-1 receptor associated kinase 4 (IRAK4) IFN-regulatory factor 7 (IRF7) Nuclear Factor (NF)-κB T-cel receptoren (TCR) Inducible T-cell costimulator (ICOS) Indoleamine-2,3-dioxygenase (IDO) IFN-α en –β gerelateerde genen (IFNAR1) Myxovirus resistance 1 (MxA) proteïne Multiple Sclerose (MS) Tumor Necrosis Factor (TNF) B-cell activating factor (BAFF) Nitric oxide synthase (NOS) Vascular cell adhesion molecule (VCAM-1) Intercellular adhesion molecule (ICAM-1) Lymphocyte function associated antigen-1 (LFA-I) T-helper(Th)cellen Fas-associated death domain-like protein (FLICE) IAP-like protein (hILP) Matrix-metalloproteïnasen (MMP’s) Lymphotoxine α (LTα) Endoplasmatisch reticulum (ER) Unfolded protein response (UPR) 26S-ubiquitin proteasoom systeem (UPS) 2

Gemuteerd ubiquitin (UBB+1) αβ-crystalline (αβC) Monocyte-derived DC (MDDC) Systemische Lupus Erythematosus (SLE) Intraveneuze immunoglobulines(IVIg) C-type lectine receptor (CLR) Monoclonale antilichamen (mAb) Immunoreceptor tyrosine-based inhibitory motifs (ITIMs) Immunoreceptor tyrosine-based activation motifs (ITAMs) Bone marrow stromal cell antigen 2 (BST2) Leukocyt-associated Ig-like receptor (LAIR)-1 DNAX-activation protein (DAP)12 Tolerogene DC (tolDC) Rapamycine (Rapa) Dexamethasone (Dex) Vitamine D receptor (VDR) Oplosbare TNF-α receptor type 1 (sTNFRI)

3

4