N-glycosylation of immunoglobulin G in chronic graft-versus-host disease

Abstract

Kronična bolest presatka protiv primatelja (eng. chronic graft-versus-host disease, cGvHD) je sistemska aloimunosna i autoimunosna bolest koja je najvažnija kasna komplikacija nakon alogenične presadbe krvotvornih matičnih stanica (aloPKMS) i vodeći uzrok ne-relapsnog morbiditeta i smrtnosti nakon aloPKMS. Bolest karakterizira poremećena homeostaza humoralnog imunološkog sustava. Glikoprotein imunoglobulin G (IgG) je glavna efektorska molekula humoralnog imunološkog odgovora. Promjene u glikozilaciji IgG-a povezane su s nizom autoimunosnih bolesti. Glikozilacije IgG-a ispitana je u američkoj (213 cGvHD bolesnika) i hrvatskoj populaciji (30 cGvHD bolesnika i 30 ispitanika kontrolne skupine (transplantirani, bez cGvHD-a)) te je ispitana povezanost glikozilacije IgG-a s demografskim karakteristikama ispitanika i kliničkim manifestacijama cGvHD-a. Analiza američke populacije cGvHD bolesnika pokazala je značajne rezultate u pacijentima s kroničnim cGvHD-om zglobova/fascije i kože, kao i u bolesnika s aktivnim oblikom bolesti te višim stupnjem intenziteta sistemske imunosupresije. Analiza ROC krivuljama pokazala je da glikozilacija IgG-a doprinosi povećanju osjetljivosti i specifičnosti modela izgrađenog na laboratorijskim parametrima i markerima upale. Diskriminativni model izgrađen na hrvatskoj populaciji koristeći glikanske i laboratorijske parametre izdvojio je glikopeptide za koje je opravdano pretpostaviti da značajno doprinose diskriminaciji cGvHD bolesnika od kontrolne skupine. Istraživanjem je pokazano da glikozilacija IgG-a ima ulogu u patologiji cGvHD-a te da bi daljnje istraživanje moglo doprinijeti razumijevanju biologije bolesti i dovesti do nužno potrebnog biomarkera kroničnog GVHD.Chronic graft-versus-host disease (cGvHD) is a systemic alloimmune and autoimmune disorder and the major late complication and leading cause of non-relapse morbidity and mortality after allogeneic hematopoietic stem cell transplantation (alloHSCT). The disease is characterized by an altered homeostasis of the humoral immune response. Immunoglobulin G (IgG) glycoprotein is the main effector molecule of the humoral immune response. Changes in IgG glycosylation are associated with a number of autoimmune diseases. IgG glycosylation analysis was done on two populations, American (213 cGvHD patients) and Croatian (30 cGvHD patients and 30 controls (after alloHSCT, without cGvHD)). The American population results showed significant correlation with cGvHD NIH joint/fascia and skin score, disease activity and intensity of systemic immunosuppression. ROC analysis confirmed that IgG glycosylation increases specificity and sensitivity of models using laboratory parameters and markers of inflammation. The Croatian logistic regression model built using glycan and laboratory parameters singled out glycopeptides for which it is justified to assume that they significantly contribute to the cGvHD discrimination. This study has shown that IgG glycosylation plays a significant role in cGvHD pathology, and that further research could contribute to the understanding of the disease biology and lead to the necessary biomarker of chronic GVHD