Ein charakteristisches Merkmal von rheumatischen Autoimmunerkrankungen wie der Rheumatoiden Arthritis (RA) ist das Vorhandensein von Autoantikörpern gegen zelluläre Bestandteile. Einige Autoantikörper kommen interessanterweise spezifisch bei diesen Erkrankungen vor und könnten zukünftig als wertvolle diagnostische Marker dienen. Außerdem könnten diese Antigene bei der Aufklärung der Pathomechanismen der Erkrankungen von Bedeutung sein, zumal es sich bei den Epitopen der Antikörper häufig um die funktionellen Domänen dieser Moleküle handelt. Im Rahmen dieser Arbeit konnte erstmals ein neues Autoantigen, das heterogene Ribonukleoprotein A3 (hnRNPA3) identifiziert werden. Autoantikörper gegen spliceosomale Ribonukleoproteine, wie die hnRNPs, sind typisch für einige Erkrankungen aus dem rheumatischen Formenkreis. Das am besten charakterisierte unter den rund 30 als Autoantigenen bekannten hnRNPs ist das hnRNPA2, besser bekannt als RA33. Im ELISA reagierten 20-30% der RA-, SLE- und MCTD-Patienten mit dem Protein, aber keine gesunden Kontrollen und keine Patienten mit Osteoarthrose. Bei dem von den Serum-Antikörpern erkannten Epitop handelt es sich um die funktionellen RNA-bindenden Domänen (RBD), in erster Linie um die RBD1. Gemäß den immunhistologischen Daten ist A3 vorwiegend im Kern lokalisiert. Es besitzt aber auch eine Sequenz, die große Homologien zur M9-Transportsequenz aufweist, die den Transport zwischen Kern und Zytoplasma gewährleistet. Die histologischen Färbungen wie auch die Gewebeblots zeigten, dass A3 in den meisten Geweben, allerdings in unterschiedlichen Varianten, exprimiert wird. In Gewebeschnitten von Patienten mit Lungenkrebs sowie in entzündlichen Synovialmembranen von RA-Patienten konnte eine stark erhöhte Expression von A3 nachgewiesen werden. Als ein weiteres Autoantigen wurde das zur Hitzeschockprotein-Familie gehörende Protein BiP (heavy chain binding protein) untersucht. Die ursprünglich beschriebene Sensitivität von 64% gegen BiP aus HeLa-Zellen aus dem 1D- Immunoblot, konnte nach 2D-elektrophoretischer Auftrennung nicht bestätigt werden, da sich in der als BiP identifizierten Bande noch andere Antigene befanden. Gegen rekombinant in Bakterien hergestelltes, BiP reagierten nur noch 20 % der RA-Patienten. Die Kartierung des Antikörperepitopes zeigte, dass die meisten Seren das Fragment 1-509 erkannten. Dieses Fragment weist je doch große Homologien zu anderen Hitzeschockproteinen auf, so dass Kreuzreaktivitäten nicht ausgeschlossen werden können. Die Ergebnisse zeigen, dass Antikörper gegen A3 und BiP nicht als alleinige Parameter für die Diagnostik in Frage kommen, jedoch als komplementäre Marker bedeutsam sein können. Bislang gibt es für die RA keine zu 100% spezifischen Antigene, und selbst hoch-spezifische Marker wie gegen citrullinierte Proteine gerichtete Antikörper und insbesondere Rheumafaktoren treten bei anderen Erkrankungen sowie bei gesunden Spendern auf und lassen noch keine eindeutige Auskunft über die Klinik und Prognose zu. Derzeit befinden sich vielmehr auf Teststreifen basierende Analysemethoden in der Entwicklung, deren Ziel es ist, eine Reihe von Antigenen oder Autoantigenen gemeinsam zu testen. Die serologische Diagnose soll dann anhand eines entsprechenden Musters an Antikörpern und der Gesamtintensität der Serumreaktivität erfolgen. Für ein solches Diagnoseverfahren wird auch A3 als Autoantigen zum Einsatz kommen.
Rheumatic diseases like arthritis (RA) are characterized by autoantibodies to cellular components. Some of these autoantibodies are disease specific and could be used as diagnostic markers. Furthermore these antibodies can possible enlighten the pathomechanisms of these diseases, especially because the autoantibodies epitope are mostly functional domains of the targeted proteins. In this work a novel autoantigen, the heterogeneous ribonucleoprotein A3 (hnRNP A3) was identified. Autoantibodies to splicesosomal ribonucleoproteins are characteristic features for rheumatic diseases. The best characterized hnRNP among the 30 as antigen known hnRNPs is the hnRNP A3 (RA33). Using ELISA technique to detect the serum reactivity showed that 20-30% of sera from patients with RA, Systemic Lupus Erythematosus and Mixed Connective Tissue Disease reacted with A3 but no sera from patients with osteoarthritis and healthy individuals. The autoantibodies epitope were the functional RNA binding domains (RBD), especially the RBD1. According to the immunohistological data A3 is predominantly expressed in the nuclei. A3 also contains a peptide sequence, which is similar to the M9 sequence of some hnRNPs and which guarantees the shuttle between nucleus and cytoplasm. The immunohistological stainings as well as immunoblot data showed that A3 is expressed in several tissues in about five different variants. In tissue slides of lung cancer and inflamed synovial membranes of RA patients were increased amounts of A3 detectable compared to normal tissue. Another autoantigen, which was characterized into this study, was the heavy chain binding protein BiP, a heat shock protein, which was previously described as specific for RA. The previously described reactivity of 64% could not be confirmed using 2D electrophoresis and immunoblotting. This technique revealed the presence of other heat shock proteins with similar molecular masses to which autoantibodies are directed. 20% of RA sera were reactive with the recombinant expressed BiP. The autoantibodies epitope, a fragment containing the amino acids 1-509, showed a high homology to other hsps like hsc71, hsp75. It seemed as crossreactivities to other hsps are responsible for the previously described reactivity of 64%. These results demonstrated that neither the specifity of A3 nor the specifity of BiP is sufficient for the use as unique marker for the serologic diagnostic of RA, but both proteins can be employed in combination with other antigens. Until now there is no 100% specific autoantibody/marker for RA and specific markers like citrullinated proteins occur also in individuals with other diseases and also in healthy volunteers. At present there are strip tests in development, which contain a multiple set of antigens. The evaluation will be done according to reactivity pattern. A3 will be employed in this diagnostic tool.
