Phát hiện dấu ấn sinh học mới của bệnh viêm xơ đường mật tiên phát

Bệnh viêm xơ đường mật tiên phát (PSC) là một bệnh tự miễn mạn tính, tiến triển, trong đó các ống dẫn mật trong gan và giữa gan, túi mật và ruột bị thu hẹp do viêm và xơ hóa.1 Sự tích tụ mật trong gan gây tổn thương mô và cuối cùng dẫn đến suy gan. Các bác sĩ sử dụng các phương pháp xét nghiệm không đặc hiệu bao gồm hình ảnh, sinh thiết gan và xét nghiệm sinh hóa huyết thanh để chẩn đoán bệnh nhân mắc PSC.1 Hơn nữa, bệnh nhân mắc các bệnh gan khác có các triệu chứng tương tự, làm cho việc phân biệt giữa các bệnh và chẩn đoán chính xác trở nên khó khăn. Các bác sĩ cần các dấu ấn sinh học đặc hiệu cho PSC để cải thiện việc chẩn đoán, và các nhà nghiên cứu từ Đại học Kyoto đã xác định một dấu ấn sinh học chẩn đoán tiềm năng, các tự kháng thể chống lại integrin αvβ6.2

Làm Sáng Tỏ Mục Tiêu của Các Tự Kháng Thể PSC

Mặc dù các nhà nghiên cứu biết rất ít về cơ chế bệnh sinh của PSC, các nghiên cứu trước đây đã liên kết PSC với bệnh viêm ruột (IBD), với khoảng 70% bệnh nhân mắc PSC cũng bị ảnh hưởng bởi IBD.3 Ngoài ra, các nhà khoa học đã phát hiện các tự kháng thể chống lại các tế bào biểu mô mật, bao quanh các ống dẫn mật, ở bệnh nhân mắc PSC và giả thuyết rằng các kháng thể này có thể góp phần vào cơ chế bệnh sinh của PSC.4 Tuy nhiên, hiện vẫn chưa biết các kháng nguyên bề mặt nào mà các tự kháng thể này đặc biệt nhắm đến.

Nghiên cứu trước đây của nhóm nghiên cứu Hiroshi Seno từ Đại học Kyoto đã tiết lộ rằng bệnh nhân viêm loét đại tràng—dạng phổ biến nhất của IBD—chứa các tự kháng thể chống lại một thành viên của gia đình integrin, integrin αvβ6.5 Integrins là các thụ thể bề mặt dị phân tử, mỗi cái được cấu thành từ một tiểu đơn vị α và một tiểu đơn vị β. Các nhà nghiên cứu đã xác định 18 tiểu đơn vị α và tám tiểu đơn vị β ở động vật có vú, hợp lại thành 24 loại integrin khác nhau.2 Các tế bào biểu mô, chẳng hạn như tế bào biểu mô mật, biểu hiện các thụ thể integrin αvβ6 trên bề mặt của chúng, nơi dị phân tử này tương tác với các protein ma trận ngoại bào bao gồm fibronectin. Integrin này cũng cần thiết cho sự phát triển của tế bào biểu mô mật sau tổn thương ống mật.6 Hơn nữa, những người có đột biến ở một tiểu đơn vị của integrin αvβ6, β6, có các triệu chứng giống IBD và PSC, cho thấy rằng integrin này có thể đóng vai trò quan trọng trong cả hai bệnh.2,7

Do liên kết đã biết giữa PSC và IBD, Seno, Hiroyuki Yoshida và các đồng nghiệp của họ giả thuyết rằng bệnh nhân mắc PSC cũng có thể có các tự kháng thể trong huyết thanh chống lại integrin αvβ6 và có thể các dị phân tử integrin khác.2 Để kiểm tra giả thuyết này, các nhà nghiên cứu đã lấy huyết thanh từ bệnh nhân mắc PSC, cũng như từ bệnh nhân mắc các bệnh gan khác và người khỏe mạnh, mà họ gọi chung là nhóm đối chứng. Yoshida và nhóm của ông sau đó kiểm tra xem các tự kháng thể nhắm đến protein integrin nào bằng cách sử dụng xét nghiệm hấp thụ miễn dịch liên kết enzyme (ELISA). Sử dụng các bộ đệm và cơ chất ELISA từ Bethyl Laboratories, một công ty thuộc Fortis Life Sciences®, 23 protein integrin tái tổ hợp làm kháng nguyên cố định, và kháng thể thứ cấp gắn nhãn để phát hiện các tự kháng thể, các tác giả nhận thấy rằng 88,2% bệnh nhân mắc PSC dương tính với các tự kháng thể chống lại integrin αvβ6, trong khi 64,7% bệnh nhân chứa các tự kháng thể chống lại integrin αvβ3.

Ngoài ra, họ xác định rằng rất ít bệnh nhân mắc PSC có kháng thể chống lại 21 dị phân tử integrin khác và không có bệnh nhân nào trong nhóm đối chứng có các tự kháng thể liên kết integrin.

Dựa trên kết quả của nghiên cứu về viêm loét đại tràng và thực tế rằng các tế bào biểu mô mật biểu hiện integrin αvβ6, Yoshida và các đồng nghiệp của ông quyết định chỉ kiểm tra các tự kháng thể chống integrin αvβ6. Để xác nhận phát hiện ban đầu của họ bằng cách sử dụng một nhóm mẫu lớn hơn, họ sử dụng ELISA để đánh giá thêm các mẫu huyết thanh của nhóm đối chứng và bệnh nhân PSC. Tổng cộng, họ xác định rằng 89,1% bệnh nhân mắc PSC chứa các tự kháng thể chống lại integrin αvβ6, so với 3,3% của nhóm đối chứng.

Kiểm Tra Hoạt Động Ngăn Chặn của Các Tự Kháng Thể

Trước đây, Seno và nhóm của ông đã tiết lộ rằng các tự kháng thể từ bệnh nhân viêm loét đại tràng có thể ngăn cản fibronectin liên kết với integrin αvβ6.5 Để đánh giá xem các tự kháng thể liên quan đến PSC có khả năng ức chế tương tác này hay không, họ sử dụng các xét nghiệm liên kết pha rắn. Sau khi phủ các giếng microplate bằng integrin αvβ6, các nhà nghiên cứu thêm IgG mà họ tinh khiết từ huyết thanh bệnh nhân hoặc đối chứng và xác nhận độ tinh khiết của các phân đoạn IgG bằng bộ kit ELISA IgA của người, kit ELISA IgM của người, kit ELISA IgE của người của Bethyl và SDS-PAGE với nhuộm Coomassie Brilliant Blue để kiểm tra IgA, IgM, IgE và các chất gây ô nhiễm protein. Các mẫu sau đó được ủ trong các giếng microplate với fibronectin. Thông qua phát hiện bằng kháng thể của fibronectin, họ quan sát xem fibronectin tự do liên kết với integrin αvβ6 ở các giếng nào. Các tác giả xác định rằng 40,5% các mẫu IgG tinh khiết từ bệnh nhân mắc PSC ức chế fibronectin liên kết với integrin αvβ6 và hoạt động ngăn chặn được phát hiện tương quan trực tiếp với nồng độ các tự kháng thể chống integrin αvβ6 trong huyết thanh bệnh nhân.

Nâng Cao Chẩn Đoán PSC

Khi các nhà nghiên cứu tìm kiếm các lựa chọn trị liệu hiệu quả, có nhu cầu ngày càng tăng về các dấu ấn sinh học đã được xác lập để giúp các bác sĩ chẩn đoán và điều trị bệnh nhân mắc PSC ở giai đoạn sớm hơn.8 Thông qua phân tích huyết thanh bệnh nhân, Yoshida và các đồng nghiệp của ông đã xác lập rằng các tự kháng thể chống integrin αvβ6 có thể đóng vai trò là dấu ấn sinh học chẩn đoán không xâm lấn.2 Mặc dù các nhà nghiên cứu vẫn chưa đặc tính hóa cách mà integrin αvβ6 và các tự kháng thể nhắm đến nó đóng góp vào việc sửa chữa ống mật khỏe mạnh và cơ chế bệnh sinh, các tác giả giả thuyết rằng các tự kháng thể có thể ngăn cản các tế bào biểu mô mật biểu hiện integrin αvβ6 hoạt động đúng cách, có thể dẫn đến sự phát triển của PSC.

Tham Khảo Dyson JK, et al. Primary sclerosing cholangitis. The Lancet. 2018;391(10139):2547-2559. Yoshida H, et al. Anti-integrin αvβ6 autoantibodies in patients with primary sclerosing cholangitis. J Gastroenterol. 2023;58(8):778-789. Palmela C, et al. Inflammatory bowel disease and primary sclerosing cholangitis: A review of the phenotype and associated specific features. Gut Liver. 2018;12(1):17-29. Xu B, et al. High frequency of autoantibodies in patients with primary sclerosing cholangitis that bind biliary epithelial cells and induce expression of CD44 and production of interleukin 6. Gut. 2002;51(1):120-127. Kuwada T, et al. Identification of an anti–integrin αvβ6 autoantibody in patients with ulcerative colitis. Gastroenterology. 2021;160(7):2383-2394.e21. Guillot A, et al. Bile acid-activated macrophages promote biliary epithelial cell proliferation through integrin αvβ6 upregulation following liver injury. J Clin Invest. 2021;131(9), 132305. Weil P, et al. β6 integrinosis: A new lethal autosomal recessive ITGB6 disorder leading to impaired conformational transitions of the αVβ6 integrin receptor. Gut. 2020;69(7):1359-1361. Vesterhus M, Karlsen TH. Emerging therapies in primary sclerosing cholangitis: Pathophysiological basis and clinical opportunities. J Gastroenterol. 2020;55(6):588-614.