Anti-Agrin-Autoantikörper in Seren von Myasthenia gravis Patienten

Myasthenia gravis (MG) ist eine neuromuskuläre Erkrankung mit einer Inzidenz von etwa 20-30/1 000 000 Menschen. Die Erkrankung führt zu einer Störung der synaptischen Erregungsübertragung an der neuromuskulären Endplatte und damit zu einer zunehmenden Schwäche der Muskulatur. In etwa 80 bis 90 Prozent der Patienten mit Myasthenia gravis konnten Autoantikörper gegen den Azetylcholinrezeptor nachgewiesen werden, die für die Symptome verantwortlich sind. In den letzten Jahren wurden bei einigen Myasthenia gravis Patienten Autoantikörper gegen die muskelspezifische Rezeptor-Tyrosinkinase (MuSK) und LRP4 (lipoprotein receptor-related protein) nachgewiesen. Allerdings gibt es immer noch eine geringe Anzahl von Myasthenia gravis Patienten, bei denen noch kein für die Beschwerden ursächlicher Antikörper gefunden werden konnte. Agrin ist neben LRP4 und MuSK ein weiteres Protein an der neuromuskulären Endplatte, und ist gemeinsam mit den beiden anderen Proteinen für die Bildung und Aufrechterhaltung der für die Erregungsübertragung notwendigen Aggregation von Azetylcholinrezeptoren verantwortlich. Deshalb liegt die Vermutung nahe, dass auch Autoantikörper gegen Agrin zu einer Beeinträchtigung der neuromuskulären Übertragung führen könnten. Auf dieser Hypothese beruht die vorliegende Studie, in der Seren von 54 Patienten mit klinisch diagnostizierter Myasthenia gravis auf das Vorhandensein von anti-Agrin-Antikörpern untersucht wurden. 30 der 54 untersuchten Seren waren seronegativ für Antikörper gegen den Azetylcholinrezeptor und MuSK, 15 Proben hatten erhöhte Konzentrationen an Antikörpern gegen MuSK und 9 davon waren seropositiv für anti-Azetylcholinrezeptor-Antikörper. Als Kontrollgruppe fungierten die Seren von 16 gesunden Probanden. Anstelle von Volllängen-Agrin wurde in den Experimenten mini-Agrin verwendet – ein synthetisches Protein, welches etwa 50 Prozent der Sequenz von Agrin enthält. Der Nachweis der Autoantikörper erfolgte mittels zweier unterschiedlicher Methoden: einem ELISA mit gereinigtem mini-Agrin und immunhistochemischen Färbungen von mit humanem mini-Agrin transfizierten HEK293 Zellen. Durch den ELISA gelang außerdem die Bestimmung der Antikörperkonzentrationen der detektierten anti-Agrin-Antikörper. In fünf der 54 untersuchten Seren konnten im ELISA erhöhte Konzentrationen an anti-Agrin-Antikörpern nachgewiesen werden. Die Antikörperkonzentrationen lagen zwischen 0,04 und 0,12 nM. Zwei dieser fünf Seren färbten spezifisch mit mini-Agrin transfizierte Zellen an, drei davon zeigten eine spezifische Färbung der neuromuskulären Endplatten in Mausgewebe. In vier der anti-Agrin-Antikörper-positiven Seren waren zuvor Antikörper gegen MuSK nachgewiesen worden; eines der Seren war anti-Azetylcholinrezeptor-Antikörper-positiv und zwei Seren hatten erhöhte Konzentrationen an Antikörpern gegen LRP4. Die Ergebnisse der vorliegenden Studie belegen das Vorhandensein von Antikörpern gegen Agrin in Patienten mit klinisch diagnostizierter Myasthenia gravis und geben damit Hinweise auf Agrin als ein neues Antigen in der Pathogenese der Erkrankung. In allen fünf der anti-Agrin-Antikörper-positiven Seren waren zuvor Antikörper gegen MuSK, LRP4 oder den Acetylcholinrezeptor nachgewiesen worden. Dies weist auf eine hohe Koinzidenz von Antikörpern gegen unterschiedliche Proteine der neuromuskulären Endplatte in Patienten mit Myasthenia gravis hin. Insbesondere konnten in dieser Studie zum ersten Mal drei Autoantikörper gegen Proteine der neuromuskulären Endplatte in einem Serum nachgewiesen werden. Inwiefern anti-Agrin-Antikörper an der Entstehung der für die Erkrankung typischen Veränderungen der Muskulatur beteiligt sind, bleibt weiterhin unklar und könnte Gegenstand zukünftiger Studien sein

Anti-Agrin-Autoantikörper in Seren von Myasthenia gravis Patienten

Myasthenia gravis (MG) ist eine neuromuskuläre Erkrankung mit einer Inzidenz von etwa 20-30/1 000 000 Menschen. Die Erkrankung führt zu einer Störung der synaptischen Erregungsübertragung an der neuromuskulären Endplatte und damit zu einer zunehmenden Schwäche der Muskulatur. In etwa 80 bis 90 Prozent der Patienten mit Myasthenia gravis konnten Autoantikörper gegen den Azetylcholinrezeptor nachgewiesen werden, die für die Symptome verantwortlich sind. In den letzten Jahren wurden bei einigen Myasthenia gravis Patienten Autoantikörper gegen die muskelspezifische Rezeptor-Tyrosinkinase (MuSK) und LRP4 (lipoprotein receptor-related protein) nachgewiesen. Allerdings gibt es immer noch eine geringe Anzahl von Myasthenia gravis Patienten, bei denen noch kein für die Beschwerden ursächlicher Antikörper gefunden werden konnte. Agrin ist neben LRP4 und MuSK ein weiteres Protein an der neuromuskulären Endplatte, und ist gemeinsam mit den beiden anderen Proteinen für die Bildung und Aufrechterhaltung der für die Erregungsübertragung notwendigen Aggregation von Azetylcholinrezeptoren verantwortlich. Deshalb liegt die Vermutung nahe, dass auch Autoantikörper gegen Agrin zu einer Beeinträchtigung der neuromuskulären Übertragung führen könnten. Auf dieser Hypothese beruht die vorliegende Studie, in der Seren von 54 Patienten mit klinisch diagnostizierter Myasthenia gravis auf das Vorhandensein von anti-Agrin-Antikörpern untersucht wurden. 30 der 54 untersuchten Seren waren seronegativ für Antikörper gegen den Azetylcholinrezeptor und MuSK, 15 Proben hatten erhöhte Konzentrationen an Antikörpern gegen MuSK und 9 davon waren seropositiv für anti-Azetylcholinrezeptor-Antikörper. Als Kontrollgruppe fungierten die Seren von 16 gesunden Probanden. Anstelle von Volllängen-Agrin wurde in den Experimenten mini-Agrin verwendet – ein synthetisches Protein, welches etwa 50 Prozent der Sequenz von Agrin enthält. Der Nachweis der Autoantikörper erfolgte mittels zweier unterschiedlicher Methoden: einem ELISA mit gereinigtem mini-Agrin und immunhistochemischen Färbungen von mit humanem mini-Agrin transfizierten HEK293 Zellen. Durch den ELISA gelang außerdem die Bestimmung der Antikörperkonzentrationen der detektierten anti-Agrin-Antikörper. In fünf der 54 untersuchten Seren konnten im ELISA erhöhte Konzentrationen an anti-Agrin-Antikörpern nachgewiesen werden. Die Antikörperkonzentrationen lagen zwischen 0,04 und 0,12 nM. Zwei dieser fünf Seren färbten spezifisch mit mini-Agrin transfizierte Zellen an, drei davon zeigten eine spezifische Färbung der neuromuskulären Endplatten in Mausgewebe. In vier der anti-Agrin-Antikörper-positiven Seren waren zuvor Antikörper gegen MuSK nachgewiesen worden; eines der Seren war anti-Azetylcholinrezeptor-Antikörper-positiv und zwei Seren hatten erhöhte Konzentrationen an Antikörpern gegen LRP4. Die Ergebnisse der vorliegenden Studie belegen das Vorhandensein von Antikörpern gegen Agrin in Patienten mit klinisch diagnostizierter Myasthenia gravis und geben damit Hinweise auf Agrin als ein neues Antigen in der Pathogenese der Erkrankung. In allen fünf der anti-Agrin-Antikörper-positiven Seren waren zuvor Antikörper gegen MuSK, LRP4 oder den Acetylcholinrezeptor nachgewiesen worden. Dies weist auf eine hohe Koinzidenz von Antikörpern gegen unterschiedliche Proteine der neuromuskulären Endplatte in Patienten mit Myasthenia gravis hin. Insbesondere konnten in dieser Studie zum ersten Mal drei Autoantikörper gegen Proteine der neuromuskulären Endplatte in einem Serum nachgewiesen werden. Inwiefern anti-Agrin-Antikörper an der Entstehung der für die Erkrankung typischen Veränderungen der Muskulatur beteiligt sind, bleibt weiterhin unklar und könnte Gegenstand zukünftiger Studien sein

Vaccination frequency in people newly diagnosed with multiple sclerosis

Background: Infections are discussed as risk factor for multiple sclerosis (MS) development and relapses. This may lead to decreased vaccination frequency in newly diagnosed patients.Objective: The aim of this study was to evaluate the relation of MS diagnosis to subsequent vaccination frequency.Methods: Based on German ambulatory claims data from 2005 to 2019, regression models were used to assess the relation of MS diagnosis (n = 12,270) to vaccination. A cohort of patients with MS was compared to control cohorts with Crohn's disease, psoriasis, and without these autoimmune diseases (total n = 198,126) in the 5 years after and before diagnosis.Results: Patients with MS were less likely to be vaccinated compared to persons without the autoimmune diseases 5 years after diagnosis (odds ratio = 0.91, p < 0.001). Exceptions were vaccinations against influenza (1.29, p < 0.001) and pneumococci (1.41, p < 0.001). Differences were strong but less pronounced after than before diagnosis (p < 0.001). The likelihood of vaccination was also lower compared to patients with Crohn's disease or psoriasis.Conclusions: Patients with MS were not adequately vaccinated despite guideline recommendations. Increasing awareness about the importance of vaccination is warranted to reduce the risk of infection, in particular, in patients with MS receiving immunotherapies

Gray matter atrophy in relapsing-remitting multiple sclerosis is associated with white matter lesions in connecting fibers

Background: Lesions of brain white matter (WM) and atrophy of brain gray matter (GM) are well-established surrogate parameters in multiple sclerosis (MS), but it is unclear how closely these parameters relate to each other. Objective: To assess across the whole cerebrum whether GM atrophy can be explained by lesions in connecting WM tracts. Methods: GM images of 600 patients with relapsing-remitting MS (women = 68%;median age = 33.0 years, median expanded disability status scale score = 1.5) were converted to atrophy maps by data from a healthy control cohort. An atlas of WM tracts from the Human Connectome Project and individual lesion maps were merged to identify potentially disconnected GM regions, leading to individual disconnectome maps. Across the whole cerebrum, GM atrophy and potentially disconnected GM were tested for association both cross-sectionally and longitudinally. Results: We found highly significant correlations between disconnection and atrophy across most of the cerebrum. Longitudinal analysis demonstrated a close temporal relation of WM lesion formation and GM atrophy in connecting fibers. Conclusion: GM atrophy is associated with WM lesions in connecting fibers. Caution is warranted when interpreting group differences in GM atrophy exclusively as differences in early neurodegeneration independent of WM lesion formation

Lesion location across diagnostic regions in multiple sclerosis

Background: Lesions in the periventricular, (juxta)cortical, and infratentorial region, as visible on brain MRI, are part of the diagnostic criteria for Multiple sclerosis (MS) whereas lesions in the subcortical region are currently only a marker of disease activity. It is unknown whether MS lesions follow individual spatial patterns or whether they occur in a random manner across diagnostic regions.Aim: First, to describe cross-sectionally the spatial lesion patterns in patients with MS. Second, to investigate the spatial association of new lesions and lesions at baseline across diagnostic regions. Methods: Experienced neuroradiologists analyzed brain MRI (3D, 3T) in a cohort of 330 early MS patients. Le-sions at baseline and new solitary lesions after two years were segmented (manually and by consensus) and classified as periventricular, (juxta)cortical, or infratentorial (diagnostic regions) or subcortical-with or without Gadolinium-enhancement. Gadolinium enhancement of lesions in the different regions was compared by Chi square test. New lesions in the four regions served as dependent variable in four zero-inflated Poisson models each with the six independent variables of lesions in the four regions at baseline, age and gender.Results: At baseline, lesions were most often observed in the subcortical region (mean 13.0 lesions/patient), while lesion volume was highest in the periventricular region (mean 2287 mu l/patient). Subcortical lesions were less likely to show gadolinium enhancement (3.1 %) than juxtacortical (4.3 %), periventricular (5.3 %) or infra-tentorial lesions (7.2 %). Age was inversely correlated with new periventricular, juxtacortical and subcortical lesions. New lesions in the periventricular, juxtacortical and infratentorial region showed a significant auto -correlative behavior being positively related to the number of lesions in the respective regions at baseline. New lesions in the subcortical region showed a different behavior with a positive association with baseline peri-ventricular lesions and a negative association with baseline infratentorial lesions.Conclusion: Across regions, new lesions do not occur randomly;instead, new lesions in the periventricular, juxtacortical and infratentorial diagnostic region are associated with that at baseline. Lesions in the subcortical regions are more closely related to periventricular lesions. Moreover, subcortical lesions substantially contribute to lesion burden in MS but are less likely to show gadolinium enhancement (than lesions in the diagnostic regions)

Retrospective cohort study to devise a treatment decision score predicting adverse 24-month radiological activity in early multiple sclerosis

Background: Multiple sclerosis (MS) is a chronic neuroinflammatory disease affecting about 2.8 million people worldwide. Disease course after the most common diagnoses of relapsing-remitting multiple sclerosis (RRMS) and clinically isolated syndrome (CIS) is highly variable and cannot be reliably predicted. This impairs early personalized treatment decisions. Objectives: The main objective of this study was to algorithmically support clinical decision-making regarding the options of early platform medication or no immediate treatment of patients with early RRMS and CIS. Design: Retrospective monocentric cohort study within the Data Integration for Future Medicine (DIFUTURE) Consortium. Methods: Multiple data sources of routine clinical, imaging and laboratory data derived from a large and deeply characterized cohort of patients with MS were integrated to conduct a retrospective study to create and internally validate a treatment decision score [Multiple Sclerosis Treatment Decision Score (MS-TDS)] through model-based random forests (RFs). The MS-TDS predicts the probability of no new or enlarging lesions in cerebral magnetic resonance images (cMRIs) between 6 and 24 months after the first cMRI. Results: Data from 65 predictors collected for 475 patients between 2008 and 2017 were included. No medication and platform medication were administered to 277 (58.3%) and 198 (41.7%) patients. The MS-TDS predicted individual outcomes with a cross-validated area under the receiver operating characteristics curve (AUROC) of 0.624. The respective RF prediction model provides patient-specific MS-TDS and probabilities of treatment success. The latter may increase by 5–20% for half of the patients if the treatment considered superior by the MS-TDS is used. Conclusion: Routine clinical data from multiple sources can be successfully integrated to build prediction models to support treatment decision-making. In this study, the resulting MS-TDS estimates individualized treatment success probabilities that can identify patients who benefit from early platform medication. External validation of the MS-TDS is required, and a prospective study is currently being conducted. In addition, the clinical relevance of the MS-TDS needs to be established

A unified classification approach rating clinical utility of protein biomarkers across neurologic diseases

A major evolution from purely clinical diagnoses to biomarker supported clinical diagnosing has been occurring over the past years in neurology. High-throughput methods, such as next-generation sequencing and mass spectrometry-based proteomics along with improved neuroimaging methods, are accelerating this development. This calls for a consensus framework that is broadly applicable and provides a spot-on overview of the clinical validity of novel biomarkers. We propose a harmonized terminology and a uniform concept that stratifies biomarkers according to clinical context of use and evidence levels, adapted from existing frameworks in oncology with a strong focus on (epi)genetic markers and treatment context. We demonstrate that this framework allows for a consistent assessment of clinical validity across disease entities and that sufficient evidence for many clinical applications of protein biomarkers is lacking. Our framework may help to identify promising biomarker candidates and classify their applications by clinical context, aiming for routine clinical use of (protein) biomarkers in neurology

Novel multiple sclerosis susceptibility loci implicated in epigenetic regulation.

We conducted a genome-wide association study (GWAS) on multiple sclerosis (MS) susceptibility in German cohorts with 4888 cases and 10,395 controls. In addition to associations within the major histocompatibility complex (MHC) region, 15 non-MHC loci reached genome-wide significance. Four of these loci are novel MS susceptibility loci. They map to the genes L3MBTL3, MAZ, ERG, and SHMT1. The lead variant at SHMT1 was replicated in an independent Sardinian cohort. Products of the genes L3MBTL3, MAZ, and ERG play important roles in immune cell regulation. SHMT1 encodes a serine hydroxymethyltransferase catalyzing the transfer of a carbon unit to the folate cycle. This reaction is required for regulation of methylation homeostasis, which is important for establishment and maintenance of epigenetic signatures. Our GWAS approach in a defined population with limited genetic substructure detected associations not found in larger, more heterogeneous cohorts, thus providing new clues regarding MS pathogenesis

Low-Frequency and Rare-Coding Variation Contributes to Multiple Sclerosis Risk

Multiple sclerosis is a complex neurological disease, with 3c20% of risk heritability attributable to common genetic variants, including >230 identified by genome-wide association studies. Multiple strands of evidence suggest that much of the remaining heritability is also due to additive effects of common variants rather than epistasis between these variants or mutations exclusive to individual families. Here, we show in 68,379 cases and controls that up to 5% of this heritability is explained by low-frequency variation in gene coding sequence. We identify four novel genes driving MS risk independently of common-variant signals, highlighting key pathogenic roles for regulatory T cell homeostasis and regulation, IFN\u3b3 biology, and NF\u3baB signaling. As low-frequency variants do not show substantial linkage disequilibrium with other variants, and as coding variants are more interpretable and experimentally tractable than non-coding variation, our discoveries constitute a rich resource for dissecting the pathobiology of MS. In a large multi-cohort study, unexplained heritability for multiple sclerosis is detected in low-frequency coding variants that are missed by GWAS analyses, further underscoring the role of immune genes in MS pathology

sj-docx-1-msj-10.1177_13524585231199084 – Supplemental material for Vaccination frequency in people newly diagnosed with multiple sclerosis

Supplemental material, sj-docx-1-msj-10.1177_13524585231199084 for Vaccination frequency in people newly diagnosed with multiple sclerosis by Sonia Darvishi, Ewan Donnachie, Christiane Gasperi, Alexander Hapfelmeier and Bernhard Hemmer in Multiple Sclerosis Journal</p