Low-density lipoprotein receptor-related protein 4

הדפס

מדריך בדיקות מעבדה
Low-density lipoprotein receptor-related protein 4
שמות אחרים	LRP4; multiple epidermal growth factor-like domains 7 (MEGF7)
מעבדה	כימיה בדם ובנוזל השדרה
תחום	זיהוי נוגדנים כנגד LRP-4 במקרי חשד ל-myasthenia gravis.
טווח ערכים תקין	טיטר שלילי של נוגדנים כנגד LRP-4.
יוצר הערך	פרופ' בן-עמי סלע

מיאסטניה גראביס

ב-myasthenia gravis (להלן MG) נוגדנים עצמיים פתוגניים מכוונים כנגד חלבוני-יעד חוץ-ממברנליים בתר-סינפטיים בצומת עצב-שריר. כאשר נוגדנים אלה תוקפים נפגע מעבר האיתות בין העצב לשריר, שהוא נקודת הציון הקלינית של המחלה, המתבטאת בחולשת שרירים.

זוהו שלושה נוגדנים פתוגניים: האחד כנגד הקולטן לאצטילכולין (AChR), השני כנגד האנזים קינאז הספציפי כנגד שריר (MuSK), והשלישי כנגד LRP-4 (low-density lipoprotein-related protein‏ (Zisimopoulou וחב' ב-Autoimmunity Review משנת 2013, ו-Meriggioli ו-Sanders ב-Expert Review in Clinical Immunology משנת 2012). נוגדנים כנגד החלבון agrin המופרש מתאי עצב התגלו בחולי MG‏ (Zhang וחב' ב-PLos One משנת 2014, Gasperi וחב' ב-Neurology משנת 2014). למרות שהנוגדנים כנגד agrin נמצאו מפחיתים צברים של AChR ב-myotubes, הם לא הוכחו כפתוגנים במודלים של חיות (Drachman ו-Kaminski ב-Neurology משנת 2014).

Myasthenia gravis היא מפגע אוטו-אימוני המאופיין על ידי ptosis חולשת שרירים כללית, כתוצאה מפגם בהעברת איתות בסינפסה בצומת עצב-שריר (Romi וחב' ב-Acta Neurol Scand משנת 2006, Newsom-Davis ב- Acta Myologia משנת 2007, ו-Farrugia ו-Vincent ב-Curr Opin Neurol משנת 2010). בערך ב-80% מאלה עם MG, המחלה מתפתחת בתיווך של נוגדנים כנגד הקולטן של אצטילכולין (להלן AChR) (Lindström וחב' ב-J Exp Med משנת 1976). נוגדנים אלה מפחיתים את מספר הקולטנים המתפקדים ב-endplate של סיבי השריר (Drachman וחב' ב-Ann NY Acad Sci משנת 1987), משרים נזק בתיווך משלים (complement) (Engel ב-Prog Brain Res משנת 1979) וחוסמים את הקישור של אצטילכולין לקולטניו (Burger וחב' ב-Muscle Nerve משנת 1990). עד 50% בין בעלי נוגדנים אלה עם MG ללא נוגדנים עצמיים כנגד AChR, נתגלו נוגדנים כנגד LRP-4 ‏(Hoch וחב' ב-Nature Med משנת 2001, McConville וחב' ב-Ann Neurol משנת 2004, ו-Guptill וחב' ב-Muscle Nerve משנת 2011).

נוגדנים כנגד AChR מוצאים ב-90% מהמטופלים עם MG מפושטת, ובערך ב-50% באלה עם תסמינים עיניים מבודדים. נוגדנים אלה הם בעיקר מהסוג IgG1 ו-IgG3 , והנזק הנגרם על ידי נוגדנים אלה מסתייע על ידי הרס בתיווך משלים (complement) של הממברנה הבתר-סינפטית על ידי צימות של קולטנים שכנים (Verschuuren וחב' ב-Autoimmunity Reviews משנת 2013). שינויים קדם-סינפטיים , כגון הגברת הפרשה של אצטילכולין כתגובה לדה-פולריזציה עצבית, מפצים באופן חלקי על ההפחתה ב-AChR‏ (Plomp וחב' ב-Annals in Neurology משנת 1995). MG הכרוכה בנוגדנים כנגד AChR, מראה את כל המאפיינים הטיפוסיים של המחלה, כגון ptosis, המאפיין הדו-מודאלי של התפרצות המחלה (בגילים 20-40 שנה בקרב נשים, ובגילים 50-70 שנה בקרב גברים), במגוון הרחב של תסמינים ובאסוציאציה השכיחה עם פתולוגיה של בלוטת התימוס.

החלבון LRP-4

החלבון LRP-4 הוא חבר במשפחת הקולטנים low-density lipoprotein (או LDL), והוא מורכב מחלק חוץ-ממברנלי המכיל 8 מקטעי LDL class a (או LDLa), מקטע דמוי-EGF, ארבעה מקטעי β-propeller, סליל טרנסממברנלי ואזור ציטופלזמי. כפי שהראו מספר מחקרים, המקטע החוץ-ממברנלי של LRP-4 מספיק לשפעול של MuSK, ובמיוחד זוהה המקטע הקושר-agrin כקטע ה-N טרמינלי של LRP-4, המכיל את החוליות 6-8 של של LDLa, את שני המקטעים הראשונים דמויי-EGF, והמקטע הראשון של β-propeller‏ (Zhang וחב' ב-J Biol Chem משנת 2011). מקטע חוץ-ממברנלי גדול יותר של LRP-4, המכיל את חוליות 4-8 של LDLa, ואת שלושת מקטעי β-propeller כמו גם מקטע דמוי-EGF, נדרש להתקשרות של LPR-4 למקטע הראשון דמוי-אימוגלובולין של MuSK. בנוסף לתפקיד הקריטי של LRP-4 בשפעול של MuSK, פועל LRP-4 באופן דו-כיווני המספק איתותים רטרוגרדים הנחוצים להתמיינות (דיפרנציאציה) מוקדמת בקדם-סינפסיה (Yumoto וחב' ב-Nature משנת 2012).

הקשר בין הימצאות נוגדנים כנגד LRP-4 ל-amyotrophic lateral sclerosis: תסמינים מיאסטניים יכולים להופיע בחולי ALS. תסמינים אלה נחשבים ככאלה הנגרמים על ידי ניוון של הנוירונים המוטוריים הדיסטליים, והניוון של הצומת העצבית-שרירית. מחקרים עדכניים רמזו לאפשרות שנוגדנים כנגד LRP-4 הם הגורם הפתוגני הגורם ל-MG, אך נוגדנים אלה נמצאו גם בחולי ALS. אך למרות שהשערות רבות הועלו בדבר המנגנון הנוירו-דגנרטיבי כולל אקסיטו-טוקסיות בתיווך גלוטמאט, אגרגציה של חלבונים, אפופטוזיס, פגיעה בתפקוד אסטרוציטים, פגיעה בתפקוד מיטוכונדריאלי, הגברה של עקה חמצונית ופגיעה בתפקוד של תעלות יונים באקסונים, המנגנון של פגיעה אוטו-אימונית הוא השולט (Kieman וחב' ב-Lancet משנת 2011). חולים ב-ALS מזוהים לעתים על ידי תסמינים מיאסטניים כעייפות שריר, תסמינים דמויי אלה המופיעים ב-MG מיוחסים לפגיעה בתפקוד של צומת עצב-שריר כתוצאה מתהליך branching קו-לטרלי דיסטלי, לאחר נזק אקסונלי (Stalberg וחב' ב-J Neurol Sci משנת 1975, ו-Clark וחב' ב-J Chem Neuroanat משנת 2016). באשר ל-ALS דווח שנוגדנים כנגד LRP-4 התגלו בנסיוב ובנוזל השדרה (CSF) של מאובחנים עם ALS, מה שחיזק את ההשערה שנוגדנים אלה עלולים להיות קשורים במחלה זו עם נזק לרקמות המבטאות LRP-4 כגון נוירונים מוטוריים וצומת עצב-שריר (Tzartos וחב' ב-Ann Clin Transl Neurol משנת 2014).

במחקר של Tzartos וחב' נבדקה רמת LRP-4 בשיטת RIA וכן בשיטה אימונופלואורסצנטית המבוססת על תאי HEK293 שעברו טרנספקציה עם LRP-4 אנושי, לנוכחות נוגדנים בנסיוב ובנוזל השדרה של 104 חולים עם ALS מיוון ומאיטליה. נוגדנים כנגד LRP-4 ב-24 מתוך 104 הנבדקים (23.4%), כאשר בין היוונים נמצאו נוגדנים אלה ב-12 מתוך 51 נבדקים (23.5%), ובחולים האיטלקים נמצאו נוגדנים אלה ב-12 מתך 53 נבדקים (22.6%). לעומת זאת, נוגדנים כנגד LRP-4 נמצאו רק ב-5 מתוך 138 נבדקים עם מחלות נוירולוגיות אחרות (3.6%), ואילו בקרב 40 נבדקים בריאים לא נמצא אף לא מקרה אחד עם נוגדנים אלה. נוכחות נוגדנים אלה ב-5 מתוך 6 חולים עם ALS, הייתה יציבה לתקופה של לפחות 10 חודשים. דגימות CSF של 6 מתוך 7 מטופלים עם נוגדנים אלה בנסיוב, נמצאו חיוביות לנוכחות הנוגדנים הללו ב-CSF. בכל חולי ALS שנבדקו לא נמצאו כלל נוגדנים עצמיים כנגד AChR או כנגד MuSK, עם זאת לא נמצאו הבדלים במאפיינים הקליניים של ALS בין אלה עם נוגדנים עצמיים כנגד LRP-4 לבין אלה ללא נוגדנים אלה.

החלבון LRP-4 חבר במשפחת חלבונים ממברנליים, בעלי תפקידי מפתח בהתפתחות נוירונלית וסינפטית. LRP-4 ו-MuSK ביחד עם הקולטן לאצטילכולין יוצרים התקבצויות (clusters) בצומת הנוירו-שרירית, בהן מתרחשת דה-פולריזציה בתגובה לגירוי עצבי. נוגדנים כנגד LRP-4 זוהו במטופלים עם MG שהיו שליליים לשני הנוגדנים האחרים, כנגד הקולטן לאצטילכולין וכנגד MuSK (מה שנהוג לכנות doubly negative) (על פי Zouvelou וחב' ב-Neuromuscular Disorders משנת 2013, ו-Pevzner וחב' ב-Journal of Neurology משנת 2012). השכיחות של הנוגדנים כנגד LRP-4 בחולי MG נקבעה כ-18.7% במחקר בינלאומי גדול שכלל 635 מטופלים, אם כי טווח אחוז השכיחות נע בין 7-32.7% באוכלוסיות שונות, מגוון שכיחויות זה לא ניתן לייחוס לאזורים גאוגרפיים שונים. מטופלים חיוביים לנוגדן כנגד LRP-4 מגיבים לאסטרטגיה של טיפולים דומים בדומה לתגובה של מטופלים חיוביים לנוגדנים כנגד הקולטן לאצטילכולין. ישנם גם חולים עם MG שהם חיוביים "כפולים" לנוכחות נוגדנים כנגד הקולטן לאצטילכולין ול-LRP-4, וישנם גם מטופלים עם MG החיוביים כנגד MuSK ו-LRP-4. מטופלים עם MG שהם "חיוביים כפולים" כנגד שניים משלושת המולקולות האמורות, הם בדרך כלל בעלי תסמינים קליניים יותר חמורים.