한빛사논문
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Saseong Lee,1 Eunbyeol Choi,1,2 Sehyun Chae,3 Jung Hee Koh,1,4 Yoolim Choi,5 Jung Gon Kim ,1,6 Seung-Ah Yoo,1,7 Daehee Hwang,5 Wan-Uk Kim 1,4
1Center for Integrative Rheumatoid Transcriptomics and Dynamics, The Catholic University of Korea, Seoul, The Republic of Korea
2Department of Biomedicine & Health Sciences, College of Medicine, The Catholic University of Korea, Seoul, The Republic of Korea
3Neurovascular Unit Research Group, Korea Brain Research Institute, Daegu, The Republic of Korea
4Department of Internal Medicine, The Catholic University of Korea, School of Medicine, Seoul, The Republic of Korea
5Department of Biological Sciences, Seoul National University, Seoul, The Republic of Korea
6Department of Internal Medicine, Inje University Ilsan Paik Hospital, Goyang, The Republic of Korea
7Department of Medical Life Sciences, The Catholic University of Korea, Seoul, The Republic of Korea
SL, EC and SC are joint first authors.
Correspondence to Professor Wan-Uk Kim
Abstract
Objectives: 'Invasive pannus' is a pathological hallmark of rheumatoid arthritis (RA). This study aimed to investigate secretome profile of synovial fibroblasts of patients with RA (RA-FLSs), a major cell type comprising the invasive pannus.
Methods: Secreted proteins from RA-FLSs were first identified using liquid chromatography-tandem mass spectrometry analysis. Ultrasonography was performed for affected joints to define synovitis severity at the time of arthrocentesis. Expression levels of myosin heavy chain 9 (MYH9) in RA-FLSs and synovial tissues were determined by ELISA, western blot analysis and immunostaining. A humanised synovitis model was induced in immuno-deficient mice.
Results: We first identified 843 proteins secreted from RA-FLSs; 48.5% of the secretome was associated with pannus-driven pathologies. Parallel reaction monitoring analysis of the secretome facilitated discovery of 16 key proteins related to 'invasive pannus', including MYH9, in the synovial fluids, which represented synovial pathology based on ultrasonography and inflammatory activity in the joints. Particularly, MYH9, a key protein in actin-based cell motility, showed a strong correlation with fibroblastic activity in the transcriptome profile of RA synovia. Moreover, MYH9 expression was elevated in cultured RA-FLSs and RA synovium, and its secretion was induced by interleukin-1β, tumour necrosis factor α, toll-like receptor ligation and endoplasmic reticulum stimuli. Functional experiments demonstrated that MYH9 promoted migration and invasion of RA-FLSs in vitro and in a humanised synovitis model, which was substantially inhibited by blebbistatin, a specific MYH9 inhibitor.
Conclusions: This study provides a comprehensive resource of the RA-FLS-derived secretome and suggests that MYH9 represents a promising target for retarding abnormal migration and invasion of RA-FLSs.
논문정보
- Research article
- 2023년 05월 (BRIC 등록일 2023-06-13)
- 국내 연구진
- 의약학 > 면역의학
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![Secretome profiling을 통한 류마티스 활막세포 이동성 및 침습성에 대한 주요 조절인자 발굴 [Ann. Rheum. Dis.]](/upload/board/files/onseminar/thumb/thumb_0000679.png)
학술웨비나
Secretome profiling을 통한 류마티스 활막세포 이동성 및 침습성에 대한 주요 조절인자 발굴 [Ann. Rheum. Dis.] 류마티스 관절염 환자의 활막세포(fibroblast-like synoviocyte, RA-FLS)는 관절 파괴에 크게 기여하는 병인조직 ‘판누스’의 주요 구성 세포입니다. 활막세포가 자가면역 환경에서 변형되면 (transformed) 과도하게 증식하고 스스로 침습성을 가져 관절 조직을 파괴합니다. 류마티스 활막세포는 염증성 사이토카인, 단백질 분해효소, 파골세포 분화 인자 등 관절내 염증 및 관절 파괴에 기여하는 다양한 단백질들을 분비합니다. 하지만 현재까지 활막세포에서 분비되는 단백질에 대해 광범위하고 체계적인 연구는 이루어지지 않았습니다. 본 연구에서 저희들은 액체 크로마토그래피-직렬 질량분석 (liquid chromatography-tandom mass spectrometry)을 사용하여 류마티스 활막세포에서 분비되는 843개의 단백질을 발굴하였으며, 이 단백질의 48.5%는 판누스(pannus)에 의한 병리기전과 연관성을 가진 단백질임을 확인하였습니다. 관절의 초음파 및 염증 수치가 반영된 류마티스 환자의 활액에서도 병렬 반응 모니터링 (parallel reaction monitoring) 질량 분석을 통해 침습성 판누스와 강하게 연관된 16개의 주요 단백질을 선정할 수 있었습니다. 분석 결과에서 특히, 액틴 기반 세포운동성의 핵심 단백질로 알려진 MYH9이 류마티스 활막세포의 활성도와 강한 상관성을 보였습니다. 이를 실험으로 증명하기 위하여 류마티스 활막세포에 IL-1β, TNFα와 같은 염증성 자극과 더불어 톨-유사 수용체 경로 자극 및 소포체 스트레스 자극 시 MYH9이 증가되는 것을 보였습니다. 또한, 류마티스 관절염 환자의 조직에서도 면역조직화학 염색법을 통하여 MYH9이 증가되어 있음을 보였습니다. 또한, MYH9을 특이적으로 저해하는 Blebbistatin을 류마티스 활막세포에 처리하였을 때, 활막세포의 이동 및 침습이 감소하였으며, 인간화 활막염 모델에서도 활막세포의 이동 및 침습이 감소됨을 입증하였습니다. 따라서, 이 연구는 류마티스 활막세포에서 분비되는 단백질에 대한 포괄적인 분석 자료로 활용할 수 있으며, 특히 MYH9이 류마티스 활막세포의 비정상적인 이동 및 침습을 지연시키는 단백질로 분자지표나 치료표적으로서 활용이 가능할 것으로 사료됩니다.- 이사성(가톨릭대학교)
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