Exploring novel autoantibodies within Alzheimer's disease

• Main Author: Jernbom Falk, August
• Format: Others
• Language: English
• Published: KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH) 2018
• Subjects: Alzheimer’s disease; autoantibody; autoimmunity; cerebrospinal fluid; neuropro-teomics; plasma; suspension bead array; Alzheimers sjukdom; autoantikropp; autoimmunitet; cerebrospinalvätska; neuro-proteomik; Natural Sciences; Naturvetenskap; Other Engineering and Technologies; Annan teknik
• Online Access: http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-231312

Alzheimers sjukdom (AD, eng. Alzheimer’s disease) upptäcktes för 111 år sedan av Alois Alz-heimer. Idag är det den ledande orsaken till demens hos äldre, och incidencen förväntas öka med befolkningens ökande livslängd. År 2050 förutspås antalet patienter med AD nå 10 miljoner personer [1]. Det har gjorts många försök att angripa AD via dess främsta kännetäcken, såsom plack av beta-amyloid (Aβ), Aβ-oligomerer, och ansamlingar av tau-protein, kallat tau-trassel. Trots att forskning om AD bedrivits i flera årtionden är dess orsak alltjämt okänd.På sistone har det funnits ett fokus på de inflammatoriska komponenterna inom AD. Det finns en utbredd aktivering av immunförsvaret i det centrala nervsystemet hos patienter med AD, men varken dess orsak eller dess roll inom AD är känd. Däremot finns det tydliga tecken på att inflammationen är av autoimmun art. Med detta i åtanke är det tydligt att det finns ett stort behov att utröna auto-immunitetens roll inom AD. I denna forskningsstudie användes proteomik-metoder för att bestämma autoantikroppsprofilerna inom plasma och cerebrospinalvätska (CSF, eng. cerebrospinal fluid) hos AD-patienter och en frisk kontrollgrupp.I denna studie användes par av plasma- och CSF-prover från 23 friska individer och 49 patien-ter. Dessutom inkluderades 2 plasmaprover och 18 CSF-prover från patienter. En 380-faldig och en 314-faldig riktad analys gjordes med hjälp utav suspension bead array-teknologi (SBA). Varje SBA bestod av färgkodade, magnetiska mikrosfärer i suspension, med antigen immobiliserade på kulornas yta. Denna analysmetod användes för att undersöka autoantikropssprofilerna i alla prover. Resul-taten visade en ökad respons från autoantikroppar mot antigenen SLC17A6 (Solute Carrier Family 17 Member 6), MAP1A (Microtubule Associated Protein 1A), och MAP2 (Microtubule Associated Protein 2) i patiener gentemot friska individer. Dock har dessa antigen uppvisat en bred reaktivitet i tidigare, opublicerade studier. Därför behövs ytterligare forskning för att fastställa deras roll inom AD.Dessutom användes paren av plasma- och CSF-prover för att undersöka autoantikroppsprofilernas överrensstämmelse inom varje patient. Det visade sig att korrelationen följde en normalfördelning, med starkare korrelation inom antigen med starkare reaktivitet mot den motsvarande autoantikroppen. Denna studie utgör en av de första storskaliga forskningsstudierna av överrensstämmelsen mellan autoantikroppsprofilerna inom plasma och CSF. === Alzheimer’s disease (AD) was discovered 111 years ago by Alois Alzheimer. Today, it is the leading cause of dementia in elderly, and incidence is expected to increase with life expectancy. By 2050, the number of a˙ected individuals is predicted to reach 10 million [1]. There have been numerous attempts to describe AD by its primary hallmarks, including amyloid plaques, amyloid beta (Aβ) oligomers, and tau tangles. However, despite several decades of intense research, the cause of AD remains unknown.Recently, there has been a focus on the inflammatory components of AD. There is an extensive activation of the immune system within the CNS of AD patients, but neither its cause nor its role in AD is known. However, there are strong indications that the inflammation has an autoimmune character. Considering this, there is an imperative need to examine autoimmunity within AD. In the present study, a proteomic approach was used to determine the autoantibody profiles within plasma and cerebrospinal fluid (CSF) within AD patients and healthy controls.Paired plasma and CSF samples from 23 healthy controls and 49 patients were included in the present study. In addition, 2 plasma samples and 18 CSF samples from patients were included (not paired). One 380-plex and one 314-plex targeted suspension bead array (SBA), each consisting of color-coded magnetic microspheres with immobilized antigens, were used to analyze autoantibody profiles in all samples. The resulting data revealed an increased autoantibody response towards anti-gens SLC17A6 (Solute Carrier Family 17 Member 6), MAP1A (Microtubule Associated Protein 1A), and MAP2 (Microtubule Associated Protein 2) in patients compared to healthy controls. However, as these antigens have displayed wide reactivities in previous, unpublished studies, they require further investigation to determine their role in AD.Furthermore, the paired CSF and plasma samples were used to investigate the correlation of autoantibody profiles within patients. The correlation was found to follow a normal distribution, with correlation being higher in antigens displaying stronger autoantibody reactivity. This work represents one of the first large-scale studies on the correlation of autoantibody profiles in plasma and CSF.