Zelluläre und molekulare Mechanismen der antinukleären Autoimmunantwort bei der ANA+ Juvenilen Idiopathischen Arthritis

• Antragsteller: Privatdozent Dr. Henner Morbach
• Fachliche Zuordnung: Kinder- und Jugendmedizin
• Förderung: Förderung seit 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 446925698

Die juvenile idiopathische Arthritis (JIA) umfasst eine heterogene Gruppe chronisch-entzündlicher Gelenkerkrankungen im Kindesalter. Die derzeitige Klassifikation basiert auf klinischen Merkmalen und spiegelt die zugrunde liegenden molekularen Endotypen nur unzureichend wider. Eine durch antinukleäre Antikörper (ANA⁺) definierte Subgruppe ist charakterisiert durch frühes Erkrankungsalter, weibliches Geschlecht und ein erhöhtes Uveitis-Risiko. Ob diesem Phänotyp ein distinkter molekularer Endotyp zugrunde liegt, ist bislang unklar. In der vorangegangenen Förderperiode wurde bei ANA⁺ JIA-Patient*innen eine signifikante Expansion peripherer T-Helferzellen (Tph) in der Synovialflüssigkeit nachgewiesen. Diese induzierten über ihr „B-Zell helfendes“ Zytokinprogramm in vitro die Differenzierung von Plasmazellen und doppelt-negativen B-Zellen. In silico-Analysen und CRISPR-Cas9 Knock-out Experimente mittels in vitro Tph-Zell Differenzierungsassays identifizierten den Transkriptionsfaktor BHLHE40 als zentralen Regulator des Tph-typischen Zytokin-Programms. scRNA-Seq-Daten synovialer B-Zellen deuten auf eine lokale Affinitätsreifung autoreaktiver B-Zell-Rezeptoren (BZR) mit antinukleärer Spezifität hin. Ziel des beantragten Projekts ist die Aufklärung der molekularen Grundlagen der lokalen Autoimmunität bei ANA⁺ JIA. Basierend auf in der vorangegangenen Förderperiode generierter scRNA-Seq-Datensätzen sollen Polarisierung, Transkriptionsprogramme und funktionelle Module von Tph-Zellen analysiert und weitere zentrale Transkriptionsfaktoren durch in silico Genpertubation identifiziert und mittels gezielter Geneditierung funktionell in vitro validiert werden. Parallel erfolgt eine Paratypisierung des BZR-Repertoires synovialer B-Zellen zur Identifikation krankheitsspezifischer BZR-Motive. Diese bilden die Grundlage für die reverse Herstellung monoklonaler Antikörper, mit denen potenzielle Zielantigene identifiziert werden sollen. Zusätzlich werden klonale Differenzierungs-Trajektorien antinukleärer B-Zellen im Synovialgewebe rekonstruiert und die dabei entstehende Autoreaktivität mit den zugrunde liegenden transkriptionellen Programmen korreliert. Langfristig soll das Projekt zur molekularen Re-Klassifikation der JIA beitragen und neue diagnostische sowie therapeutische Ansätze eröffnen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen