Selektive Effekte unterschiedlicher Janus Kinase Inhibitoren auf spezifische intestinale Zellpopulationen

Hintergrund:

Zytokine gelten als essentielle Mediatoren intestinaler Inflammation bei CED. Viele Zytokine wirken, direkt oder indirekt über den JAK/STAT Signalweg und steuern wichtige zelluläre Ereignisse wie Zelldifferenzierung, Zytokinproduktion oder Apoptose. Dies führte zur Entwicklung verschiedener Januskinase (JAK)-Inhibitoren, die einzelne oder mehrere JAKs selektiv oder zu variablen Anteilen modulieren. Klinische Daten weißen darauf hin, dass JAK-Inhibitoren individuell und in verschiedenen Indikationen unterschiedlich gut wirksam sind. Daraus ergibt sich die Frage, auf welche Zellpopulationen wirken JAK-Inhibitoren im Darm, und gibt es Unterschiede zwischen einzelnen Substanzen?

Methodik:

Der Einfluss unterschiedlicher JAK-Inhibitoren (Tofacitinib, Filgotinib, Ruxolitinib, Upadacitinib, Decernotinib, Itacitinib) auf Entzündungszellen wurde untersucht. Dafür wurden aus mononukleären Zellen des peripheren Blutes (PBMCs) gesunder Spender unterschiedliche Zellpopulationen (CD3⁺, CD4⁺ und CD8⁺ T-Zellen, Monozyten, M0, M1, M2 Makrophagen) isoliert und differenziert. Diese wurden dann mit oder ohne JAK-Inhibitoren stimuliert und Zytokinprofile (ELISA, qPCR, FACS), Effektordifferenzierung und die T-Zell Proliferation untersucht. Zusätzlich wurde der Effekt von JAK-Inhibitoren auf primäre intestinale Epithelzellen im Organoid-Modell analysiert.

Ergebnisse:

Wir konnten zeigen, dass verschiedene JAK-Inhibitoren die Produktion von pro-inflammatorischen (IL-6, CXCL10, TNF-α) und anti-inflammatorischen (IL-10) Zytokinen in stimulierten Monozyten auf unterschiedliche Weise beeinflussen. Ein ähnliches Bild sehen wir ebenfalls in aus Monozyten differenzierten Makrophagen. In CD3⁺ T-Zellen zeigt sich nach Stimulation ein dosisabhängiger Effekt auf die Proliferation bei zeitgleicher Zugabe der einzelnen JAK-Inhibitoren. Zudem scheinen die JAK-Inhibitoren die Differenzierung von naiven CD4⁺ T-Zellen zu den unterschiedlichen T-Helferzellpopulationen (Th1, Th2, Th9, Th17, Treg) dosisabhängig zu modulieren.

Conclusio:

Wir konnten zeigen, dass verschiedene Immunzellpopulationen unterschiedlich auf die Blockade von einzelnen oder mehreren Januskinasen reagieren. Bemerkenswerterweise hat jedoch auch die selektive Blockade derselben Januskinase durch zwei verschiedene Substanzen unterschiedliche Effekte auf ein und denselben Zelltyp. Durch unsere Forschung hoffen wir ein besseres Verständnis hinsichtlich JAK-Inhibitor-Zielzell Interaktion zu erarbeiten, um so eine Grundlage in Richtung personalisierter Therapie mit JAK-Inhibitoren zu schaffen.