The cell-type specific role of Amphiregulin in Lupus Nephritis

Abstract

Der systemische Lupus erythematodes (SLE) ist eine häufige Autoimmunerkrankung, die viele unterschiedliche Organsysteme betreffen kann. Die Lupusnephritis (LN) ist eine der schwersten Manifestationen mit hoher Morbidität. Vor kurzem konnten wir Amphiregulin (AREG), einer der Liganden des epidermalen Wachstumsfaktor-Rezeptors (EGFR), als potenten entzündungshemmenden Mediator der LN identifizieren, der die Aktivierung von pathogenen CD4+ T-Zellen herunterreguliert. Bei der LN wird AREG vor allem von in die Nieren infiltrierenden regulatorischen T-Zellen (Tregs) und Monozyten/Makrophagen (M/M) produziert. Interessanterweise unterscheidet sich seine Funktion je nach dem produzierenden Zelltyp. Ziel dieser Studie war es daher, die Bedeutung der zelltypspezifischen AREG-Sekretion bei der LN zu entschlüsseln. Mit Hilfe von konditionalen Knockout-Mäusen wurde die Rolle von AREG, das von FoxP3+ Tregs und LysM+ myeloischen Zellen sezerniert wird, im Pristane-Modell der chronischen LN untersucht. In vitro wurden die Auswirkungen von AREG auf die Regeneration von Epithelgewebe und die Gefäßheilung untersucht. Mäuse, denen AREG aus Tregs fehlte, zeigten einen schlechteren Verlauf der LN mit erhöhter glomerulärer Zellproliferation und Fibrose des Nierengewebes. Die zellulären und humoralen Immunantworten blieben jedoch unbeeinflusst. Bei Mäusen mit einem M/M- spezifischen Mangel an AREG-Sekretion zeigte sich dagegen keine Veränderung des Verlaufes der LN. In vitro zeigten Scratch-assays an mesangialen und tubulären Zellen der Maus sowie an menschlichen glomerulären Endothelzellen (hGEnC) eine verbesserte Wundheilung nach Inkubation mit rekombinantem AREG. Darüber hinaus untersuchte ich die Auswirkungen von AREG auf das Wachstum und die Formation tubulärer Strukturen von hGEnC, welche durch rekombinantes AREG erheblich gefördert wurden. Insgesamt zeigen meine Daten die wichtige Rolle von Treg-sezerniertem AREG für die Geweberegeneration und den Schutz vor schädlicher Fibrose bei der LN.

Systemic Lupus erythematosus (SLE) is an autoimmune disease involving multiple organ systems. Lupus nephritis (LN) is one of the most severe manifestations, with high morbidity. We recently identified Amphiregulin (AREG), one of the Ligands of the epidermal-growth-factor-receptor (EGFR), as a potent anti-inflammatory mediator in LN via downregulation of CD4+ T cell activation. In LN AREG is mainly produced by renal infiltrating regulatory T cells (Tregs) and monocytes/macrophages (M/M). Interestingly, studies by us and others have shown, that its function relevantly differs according to the producing cell type. This study therefore aimed to unravel the relevance of cell-type-specific AREG secretion in LN. Conditional knockout mice were used to investigate the role of AREG secreted by FoxP3+ Tregs and LysM+ myeloid cells in the pristane model of chronic LN. In vitro, AREG effects on epithelial tissue regeneration and vascular healing were studied. Mice lacking Treg- derived AREG showed worse LN outcomes with increased glomerular cell proliferation and renal tissue fibrosis. However, cellular, and humoral immune responses remained unaffected. On the other hand, mice with M/M restricted deficiency of AREG secretion showed no change in LN outcome. In vitro, scratch assays of murine mesangial and tubulus cells, as well as human glomerular endothelial cells (hGEnC) showed improved wound healing after incubation with recombinant AREG. In addition, we explored AREG ́s effects on the growth and tube formation of hGEnC, which was much facilitated by recombinant AREG. Taken together our data show the important role of Treg-derived AREG for tissue regeneration and protection from detrimental fibrosis in LN.