2022년 7월 Clinical and Translational Gastroenterology에 실린 논문입니다. AIG의 면역학적 원인과 병태생리에 대한 폭넓은 연구로 매우 어렵고 복잡한 내용이지만.. 정리해 보도록 하겠습니다. (Padova 대학 (Italy)의 Lenti 교수님의 연구내용 입니다)
AIG에 대하여 clinical managements 는 많이 알려져 있지만, 이러한 과정의 immunological mechanisms에 대한 내용은 매우 부족하고, 특히 동물실험에서 보고는 있지만 human에서의 연구는 거의 없다시피 합니다. 현재까지, atrophic gastric corpus mucosa에 proinflammatory cytokines (tumor necrosis factor (TNF)-α, interleukin (IL)-21, and IL-17A 등) 이 과 발현된다는 내용은 잘 알려져 있고, AIG mice models에서 thymic stromal lymphopoietin (TSLP) signaling이 이러한 환경에서 cytokine들을 조절하는 중요한 역할을 한다고 알려져 있습니다.
여기서.. AIG는 CD4+ T cell에 유도된 inflammatory Th1 response에 의해 염증성 변화가 진행됩니다. TSLP는 주로 epithelial cells에서 생산되고 dendritic cells, mast cells, T cells, B cells 등 여러 hematopoietical drived cells 을 활성화 시키게 됩니다. 위장관을 포함한 다양한 장기에서 allergic 또는 Th2 dependent inflammatory condition을 유발하고, intestinal immune homeostasis에서 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있습니다. 하지만, Thymectomy를 받은 mice (NTx mice)에서 Treg (CD4+CD25+ regulatory T cell)의 결핍은 AIG를 유발시키게 되는데, 이를 이용한 TSLP 관련 연구결과를 보면 TSLP signaling이 loss 된 경우 AIG가 심하게 악화되는 것으로 알려져 있습니다 (Nishiura H, Kido M, Aoki N, Iwamoto S, Maruoka R, Ikeda A, et al. Increased susceptibility to autoimmune gastritis in thymic stromal lymphopoietin receptor-deficient mice. J Immunol. 2012;188:190–197). 그래서, TSLPR (TSLP receptor)-mediated signaling은 Th1-dependent autoimmunity 진행과 역 상관관계를 갖는 것으로 보여 집니다. 이러한 내용을 종합하면, AIG에서 TSLP는 cytokine 들의 분비를 줄이는 역할을 하는 것으로 이해 하면 좋을 것 같습니다.
<High confidence reaction map of the TSLP signaling pathway. Database, Vol. 2014, Article ID bau007, doi:10.1093/database/bau007>
AIG의 pathogenesis를 이해하는데 매우 중요한 turning point는 proton pump H+/K+ ATPase 를 autoantigen으로 인식하는 anti-parietal cell antibodies (PCAs) (serological marker of AIG)의 발견이라고 할 수 있습니다. mice model의 in vivo 실험 에서는 PCAs의 cytotoxic 과정을 입증하기 어려웠으나, D'Elios et al.의 연구에서 AIG 환자 corpus mucosa에 있는 H+/K+ ATPase를 이용하여 in vitro proliferation of CD4+ T-cell clones 을 만들어 이들이 TNF-α, interferon (IFN)-γ 등을 생성하고, 활성화 된 B cells과 plasma cells에 의한 immunoglobulin (Ig) production을 유도하여, 결국 gastric parietal cells의 cytotoxicity과 apoptosis를 일으킨다는 사실을 알아냈습니다 (D'Elios MM, Bergman MP, Azzurri A, et al. H(+),K(+)-atpase (proton pump) is the target autoantigen of Th1-type cytotoxic T cells in autoimmune gastritis. Gastroenterology 2001;120:377–86). 현재 AIG 환자의 corpus mucosa에 침투하는 lamina propria mononuclear cells (LPMCs)의 특징에 대한 정보는 여전히 부족합니다. 다만, AIG환자에서 병변을 일으키는 inflammatory pathways (i.e., cytokines)와 tissue remodeling/damage pathways (i.e., matrix metalloproteinases [MMPs], transforming growth factor [TGF]-β1)의 체계적인 구분은 확실합니다. 그래서 이번 연구는 ex vivo organ culture 실험을 통해 corpus mucosa에 침투하는 LPMC의 특징과 atrophy가 유도되는 immune pathways를 확인하기 위함입니다.
방법을 보면 2017년부터 2021년까지, AIG로 진단 된 환자들을 대상으로 시행하였고, stool ag test와 histopathology를 이용하여 H. pylori 감염이 없는 AIG 환자 군과 연령/성별을 보정한 health control군, 활동성 H, pylori 감염이 된 non-AIG 환자군으로 나누어 조직을 얻은 후 (update Sydney protocol) 바로 고정시키고, immunoblotting 분석, LPMC isolation과 RNA extraction을 위한 작업을 진행하였습니다. 혈청검사를 바로 시행하여, peripheral blood mononuclear cells (PBMCs)을 isolation시키고, gastrin, chromogranin A, PCA 를 측정하였습니다. 조직배양은 media에 넣은 후 antibiotics, with or without 10 ng/mL short TSLP or 10 ng/mL zinc-L-carnosine or human recombinant extracellular nicotinamide phosphoribosyltransferase (eNAMPT) 처리를 하였고, 24시간 후 supernatants (상층액)을 분리하여 cytokine production (TNF-α, IL-11, IL-15, IL-33, TGF-β1, IFN-γ, IL-17, IL-6, IL-21, and IL-22)을 분석하였습니다. Western blotting을 시행하였고, flow cytometry를 이용하여 LPMC와 PBMC를 isolation 후 분석 하였습니다. Immunofluorescence를 이용하여 anti-total TSLP, anti-TSLPR, anti-CD127 를 primary antibody로 사용하였고, total TSLP 측정을 위해 anti-rabbit 555를 secondary antibody로 처리하여 측정하였고, anti-CD138 antibody 을 이용하여 plasma cells에 대한 immunohistochemical 검사를 시행했습니다. 또한, gastric vascular barrier를 측정하기 위해 anti-plasmalemma vesicle-associated protein-1 (PV1)/PLVAP antibody 를 사용하였으며, 반 정량적인 방법으로 scoring을 하였습니다 [0 (absence of PV1-positive vessels), 1 (rare PV1-positive vessels), and 2 (numerous PV1-positive vessels)].TSLPR, IL-7R, NAMPT, TNF-α, IL-17A, IL-33, IL-6, IFN-γ, IL-15, and PV-1 primers 를 이용한 RT-PCR을 시행하여 RNA extraction과 mRNA expression을 분석 했습니다.
결과를 살펴보겠습니다. 24명의 AIG 환자 군, 26명의 healthy controls (HCs) 군, 14명의 활동성 H. pylori 감염군으로 나누어 분석하였습니다.
Supplementary table. Relevant demographic and laboratory parameters of healthy controls (HC) and patients with autoimmune atrophic gastritis (AAG) or H. pylori (HP) infection at the time of enrolment 
1. Characterization of LPMC and PBMC
A) Flow cytometric characterization of LPMC
Figure 1. Whisker plot showing characterization by flow cytometry of CD45+ (a), CD19+ (b), CD38+ (c), immunoglobulin (Ig) D+ (d), IgM+ (e), and IgG+ (f) lamina propria mononuclear cells (LPMCs) isolated from the gastric corpus of 26 healthy controls (HCs), 24 patients with autoimmune atrophic gastritis (AAG), and 14 patients with Helicobacter pylori gastritis (HP).
* CD45+ LPMC: AIG >> HC & HP (HC-Hp: N)
* CD19+ LPMC (B-cell) subset
- CD38+ LPMC (plasma cells): AIG >> HC (AIG-Hp, HC-Hp: N)
Supplemenatry figure: high number of plasma cells (stained with CD138) infiltrating the atrophic gastric corpus mucosa of a patient with AIG
- IgD+ CD19+ LPMC: AIG << HC & HP (HC-HP: N)
- IgM+ and IgG+ CD19+ LPMC: N
<Supplementary figure: CD3+, CD4+, CD8+, CD56+, CD11c+ LPMC>
* CD3+ (A), CD4+ (B), and CD8+ (C) LPMC did not differ among the 3 groups.
* CD56+ LPMC (D): AIG << HP (AIG-HC: N, HC-HP: N)
* CD11c+ LPMC (E): AIG << HC (AIG-HP: N, HC-HP: N)
B) Flow cytometric characterization of PBMC
<Supplementary figure: CD45+, CD19+, CD38+, IgD+, IgM+, IgG+ PBMC>
* CD45+ PBMC: AIG & HC >> HP (AIG-HC: N).
* B cells (CD19+): AIG & HC << HP (AIG-HC: N).
* CD19+ PBMC (B-cell) subset:
- CD38+ PBMC: AIG >> HP (AIG-HC: N, HC-HP: N)
- IgD+ (D), IgM+ (E), and IgG+ (F) cells did not significantly differ among the 3 groups.
<Supplementary figure: CD3+, CD4+, CD8+, CD56+, CD11c+ PBMC>
* CD3+ (A), CD4+ (B), and CD8+ (C) PBMC did not differ among the 3 groups
* CD56+ PBMC: AIG << HP (AIG-HC: N, HC-HP: N)
* CD11c+ PBMC: AIG << HC (AIG-HP: N, HC-HP: N)
2. Ex vivo cytokine and MMP production by organ culture biopsies
Figure 2. Ex vivo levels of cytokines, expressed in pg/mL, in the supernatants of gastric corpus mucosa biopsies collected from 24 patients with autoimmune atrophic gastritis (AAG) compared with 26 healthy controls (HCs), cultured for 24 hours in the absence of stimuli.
<Organ culture supernatant concentration>
* TNF-α, IL-15, and TGF-β1: AIG >> HC
* IL-33: AIG << HC
* No other significant differences: IFN-γ, IL-6, IL-11, IL-17, IL-21, and IL-22
<Supplementary figure: MMP-3 and MMP-12 by western blotting in organ culture supernatants of biopsies>
* MMP-3: marked AIG (low or abscence: HC)
* MMP-12: absent (AIG & HC)
3. TSLPR and IL-7R
Figure 3. Transcripts of thymic stromal lymphopoietin receptor (TSLPR; a) and interleukin 7 receptor (IL-7R; b) in the corpus gastric mucosa of 9 healthy controls (HCs; squares), 5 patients with Helicobacter pylori gastritis (HP; triangles), and 9 patients with autoimmune atrophic gastritis (AAG; circles). Panel c shows immunofluorescence staining of interleukin (IL)-7R, TSLPR, and nuclei in a HC, a patient with HP, and a patient with AAG. In AAG, both IL-7R and TSLPR are significantly more expressed compared with both HC and HP. Results are representative of 12 HC, 12 HP, and 12 AAG. Panel d shows immunofluorescence staining of total TSLP in the gastric corpus mucosa in a HC, a patient with HP, and a patient with AAG. In AAG, total TSLP is more expressed compared with both HC and HP, although not significantly. Results are representative of 12 HC, 12 HP, and 12 AAG. Panel e shows the integrated density graphs for TSLPR, IL-7R, and total TSLP. Panel f shows the transcripts of short TSLP in the corpus gastric mucosa of 9 HCs (squares), 5 patients with HP (triangles), and 9 patients with AAG (circles). *P < 0.01; **P < 0.001; ***P < 0.0001.
* (A) TSLPR: No statistically significant difference (3 groups) (although a trend for higher levels was noticed in AAG)
* (B) IL-7R: More expressed in AIG >> HC & HP (HC-HP: N)
* Immunofluorescence; (C) IL-7R and TSLPR: AIG >> HC & HP / (D) Total TSLP expression: AIG >> HC & HP
* (E) Integrated density graphs * (F) Short TSLP transcripts: AIG >> HC (AIG-HP: N, HC-HP: N)
4. Ex vivo effect of short TSLP and zinc-L-carnosine on cytokine production in AAG
Figure 4. Ex vivo levels of cytokines, expressed in pg/mL, in the supernatants of gastric corpus mucosa biopsies collected from 18 patients with autoimmune atrophic gastritis (AAG), cultured for 24 hours in the absence of stimuli (medium) or with short thymic stromal lymphopoietin (sTSLP).
* TNF-α: significantly reduced
* IFN-γ, IL-21, IL-6, IL-15, and IL-17: No significant effect
Figure 5. Ex vivo levels of cytokines, expressed in pg/mL, in the supernatants of gastric corpus mucosa biopsies collected from 18 patients with autoimmune atrophic gastritis (AAG), cultured for 24 hours in the absence of stimuli (medium) or with zinc-L-carnosine (ZnC).
* IFN-γ, TNF-α, IL-21, IL-6, and IL-15: significantly reduced
* IL-17: No significant effect
5. NAMPT in AAG corpus mucosa
Figure 6. (a) Mucosal nicotinamide phosphoribosyltransferase (NAMPT) transcripts evaluated by RT-PCR in 26 healthy controls (HCs), 24 autoimmune atrophic gastritis (AAG), and 8 Helicobacter pylori (HP) gastric biopsies; (b) eNAMPT concentration (right) evaluated by ELISA assay in the supernatants of 15 HC and 13 AAG gastric biopsies; (c) mucosal transcripts of tumor necrosis factor (TNF)-α, interferon (IFN)-γ, interleukin (IL)-6, IL-33, IL-17A, and transforming growth factor (TGF)-β evaluated with RT-PCR in organ culture of gastric corpus biopsies of 10 HC treated for 24 hours with recombinant eNAMPT (500 ng/mL). *P < 0.01; **P < 0.001.
* NAMPT: AIG >> HC, HP >> HC
* eNAMPT: IFN-γ, IL-6: AIG >> HC / TNF-α, IL-15, IL-17A, and IL-33: no significant effect
6. Gastric vascular barrier
Figure 7. (a) Immunohistochemical detection of plasmalemma vesicle 1 (PV1) in gastric corpus of a representative patient with autoimmune atrophic gastritis (AAG), healthy control (HC), or patient with Helicobacter pylori gastritis (HP). PV1 is mildly expressed in HC, overexpressed in HP, and almost absent in AAG. Results are representative of 12 HC, 12 HP, and 12 AAG. (b) Mucosal transcript levels of PV1 in 9 HCs, 9 patients with AAG, and 5 patients with HP.
* PV1: AAG (score 0), HC (score 1, mild expressed), HP (score 2, overexpressed)
* levels of PV1 transcripts: HP >> AIG & HC (AIG < HC, no statistical significance)
AIG 환자에서 gastric corpus mcuosa에 침착된 LPMC populations은 plasma cells (CD19+ cells)과 all T-cell subsets이 상대적으로 증가되어 있습니다. AIG 환자의 조직을 배양하여 살펴본 결과, TNF-α와 IL-15, metabokine (A cytokine associated with (typically pathological) metabolism)인 NAMPT, 그리고 extracellular MMP-3의 증가로 인해 gastric atrophy를 유발하는 inflammatory process가 유지되는 것으로 보여지며, lamina propria에 TSLP의 over-expression은 compensatory mechanism으로 작용하는 것으로 생각 됩니다. Anti-inflammatory compound인 zinc-L-carnosine (현재, peptic ulcer disease의 gastric mucosal healing을 도와주는 보조제로 판매되고 있습니다.)은 proinflammatory cytokines의 downregulation을 유도합니다. PV1의 mucosal expression의 저하가 관찰되었는데, 이는 AIG 환자에서 gastric vascular barrier의 permealbility를 저하시키는 것 같으며 이에 대한 추가적인 연구가 필요할 것 같습니다.
현저한 CD38+ LPMC의 증가는 IgG4-producing plasma cells의 증가가 관찰되었던 기존 연구 소견과 일치합니다 (Bedeir AS, Lash RH, Lash JG, et al. Significant increase in IgG4+ plasma cells in gastric biopsy specimens from patients with pernicious anaemia. J Clin Pathol 2010;63:999–1001). Plasma cells의 증가는 AIG의 hallmarker로 볼 수 있지만, plasma cells이 ulcerative colitis에서 처럼, AIG환자의 corpus mucosa에서 MMP-3의 분비로 인한 mucosal damage에 역할을 하는 것인지는 아직 알 수 없습니다. AIG환자에서 mucosal plasma cells의 추가적인 연구가 필요할 것 같습니다.
이번 연구에서 대부분의 B-cell 은 변화가 없었습니다. Ig D의 expression이 줄어들었는데, 이는 B cell의 maturation을 의미할 수도 있고 손상된 면역반응을 나타낼 수도 있습니다. 또한, CD11c+ LPMC의 감소는 보다 심한 점막손상으로 인해 dendritic cell의 고갈됨을 보였던 mouse 연구와 유사한 결과라고 할 수 있습니다. CD56+ LPMC는 AIG와 HC에서 차이가 없었는데, 과거 AIG mice모델에서 nature killer cell의 non-activation 되었던 연구 결과와 일치합니다. 하지만, 이번 인간세포를 가지고 한 연구에서는 CD56+ cells이 HP에서 AIG보다 증가되었고 HC와는 차이가 없었는데, nature killer cells는 HC와 HP 사이에 차이가 없으며 아직 이에 대한 유용한 data는 없습니다.
Proinflammatory cytokines에 대해서 살펴보면, TNF-α와 IL-15는 epithelial level에서 arachidonic acid pathway를 활성화 시켜 epithelial injury를 유발합니다. TNF-α는 위에서 chronic inflammation과 carcinogenesis를 촉진시키는 것으로 알려져 있습니다. IL-15 (innate 및 adaptive immune branches 모두를 활성화 시킬 수 있는 pleiotropic cytokine)는 Ig 생성을 유도하고, apotosis를 유발하는 CD4+ 및 CD8+ T cells의 증식을 촉진시키게 됩니다. 비록 GI tract에서 IL-15에 대한 연구가 폭넓게 진행되었다고 하더라도 gastric disorders에서 그 기능에 대해서는 아직 데이타가 없습니다. IL-33생성은 AIG에서 현저하게 줄어들었으며, 이는 위 점막의 atrophy, 심지어 adenocarcinoma로 진행될 수 있음을 보여주는 것일 수 있습니다. 실제로 IL-33은 중요한 alarmin으로써 만성적인 염증으로 인해 IL-33의 저하가 지속되면, gastric metaplasia, atrophy 및 dysplasia와 같은 precancerous lesions으로의 진행에 대한 위험도가 증가하게 됩니다.
TGF-β1은 AIG에서 HC 보다 증가되었는데,이는 deep mucosal changes나 tissue remodeling process에서 중요한 역할을 하는 pleiotrophic cytokine이 되지 않을까 생각해 볼 수있습니다. 이러한 cystokine도 H. pylori 감염된환자에 adenocarcinoma를 포함하여 염증의 진행과 병변의 발생에서 발견됩니다. AIG에서의 TGF-β1 overproduction은extracellular matrix remodeling과 연관되어 보입니다. 주목할 것은, MMP-3 (stromelysin-1)가 AIG환자에서 증가되어 있다는 것인데, MMP-3는 몇몇의 congenital, inflammatory 혹은 degenerative conditions에서 발견됩니다. 하지만, 이것이 AIG에서 gastric atrophy의 progression과의 연관성에 대해서는 현재까지 알려진 바는 없습니다.
TSLP는 anti-inflammatory mechanism으로 작용하지만, gastritis의 진행을 blocking 하기에는 충분치 않는 것 같습니다. 이번 연구에서 short TSLP는 TNF-α 생성을 줄였는데, 이러한 mechanism이 가능성 있는 AIG 치료에 대한 미래 연구에 이용되어질 수 있겠습니다.
Zinc-L-carnosine는 이미 peptic ulcer disease나 mucositis와 같은 상태에서 염증을 완화시키는 역할을 가지고 있습니다. 이번 연구에서도 대부분의 proinflammatory cytokines (IFN-γ, TNF-α, IL-21, IL-6, and IL-15)의 억제를 통한 deep anti-inflammatory effect를 보이고 있어 향후 in vivo에서의 임상적 trial을 계획해 볼 수 있겠습니다.
이번 연구에서 metabokine인 NAMPT의 증가를 보였다는 것도 새로운 pathway로 확인 할 수 있었습니다. NAMPT는 myeloid cell의 activation과 differentiation에 영향을 주는데, 실제로 IFN-γ와 IL-6와 같은 proinflammatory cytokine을 upregulation시켰습니다. 이는 eNAMPT가 mucosal immunity에서 중요한 cytokine이 될 수 있겠습니다.
마지막으로 PV1의 발현을 평가함으로써 AIG에서 gastric vascular barrier의 변형이 온다는 것을 알수 있었는데, 흥미로운 것은 HP에서는 gastric vascular barrier가 파괴되는 양상이지만 AIG에서는 훨씬 적은 영향을 주는 것 같습니다. 이는 좀 다른 관점에서 봐야 하는데, vascular barrier는 intestine에서 bloodstream으로 bacteria의 systemic dissemination을 보여주는 소견입니다. Local microbiota는 immunological homeostasis를 유지하기위해 중요한 역할을 수행한다고 알려져 있는데, AIG의 경우 hypochlorhydria 상태는 stomach microbiota에 있어 deep changes를 가져옵니다. 이는 gastric vascular barrier를 막음으로써 bacteria의 systemic spreading을 방어하는 mechanism으로 작용할 수 있습니다. 이러한 가정은 추후 연구를 통한 확인이 필요할 것 같습니다.
아래의 그림은 이번 연구를 개략적으로 표현한 내용입니다. 앞으로, very early, pre-atrophic phase와 같은 potential AIG 환자에서도 같은 pathway를 평가하는 연구가 기대가 됩니다.
Summary of the potential pathogenetic mechanisms in autoimmune atrophic gastritis (AAG), according to the results found in the study. The oxyntic glands are made of different cell types including epithelial cells (e.g., mucous neck cells and chief cells) and parietal cells. The H+/K+ ATPase can be found on parietal cells, and its beta subunit constitutes the major autoantigen recognized by the T-cell receptor (TCR) located on T cells, through the major histocompatibility complex (MHC) II. Subsequently, autoreactive CD4+ T cells produce tumor necrosis factor (TNF)-α, interleukin (IL)-33, and IL-15, all promoting a cascade which determines epithelial cell apoptosis and atrophy. In addition, autoreactive T cells also stimulate B cells that differentiate into plasma cells producing anti-parietal cell antibodies (PCAs) and anti-intrinsic factor antibodies (IFAs). Transforming growth factor (TGF)-β1 is also produced by T cells; it stimulates different lamina propria mononuclear cells (LPMCs) that in turn release matrix metalloproteinase 3 (MMP3), favoring fibrosis and tissue remodeling. Intracellular nicotinamide phosphoribosyltransferase (iNAMPT) is released by LPMCs and, in the form of extracellular NAMPT (eNAMPT), further enhances the B-cell immune response. The whole inflammatory process may potentially be counteracted by thymic stromal lymphopoietin (TSLP), which is produced by epithelial cells, acting on the TSLP receptor (TSLPR) located on T cells. Finally, the reduced expression of plasmalemma vesicle 1 (PV1) may lead to a lower gastric vascular permeability, maybe as a consequence of hypo‐achlorhydria that favors bacterial overgrowth.
----------------------------------------------------------------------------------------------------------
매우 복잡하고 어려운 내용입니다. 각각 하나의 단계를 규명하기도 어려운데, 전반적인 immunological process를 확인한 이번 report는 올해 제가 읽어본 논문들 중에서 가장 흥미롭게 본 논문 중 하나입니다. 이번 연구 내용 속에는 바로 전에 최신연구소개에 작성하여 올린 내용들 일부가 포함되어 있습니다. 앞으로 더 진행되고 나올 연구 내용들에 대해 기대가 됩니다.
INTRODUCTION: The immune mechanisms underlying human autoimmune atrophic gastritis (AAG) are poorly understood. We sought to assess immune mucosal alterations in patients with AAG.
METHODS: In 2017–2021, we collected gastric corpus biopsies from 24 patients with AAG (median age 62 years, interquartile range 56–67, 14 women), 26 age-matched and sex-matched healthy controls (HCs), and 14 patients with Helicobacter pylori infection (HP). We investigated the lamina propria mononuclear cell (LPMC) populations and the mucosal expression of thymic stromal lymphopoietin (TSLP) and nicotinamide phosphoribosyltransferase (NAMPT). Ex vivo cytokine production by organ culture biopsies, under different stimuli (short TSLP and zinc-l-carnosine), and the gastric vascular barrier through plasmalemma vesicle-associated protein-1 (PV1) were also assessed.
RESULTS: In the subset of CD19+ LPMC, CD38+ cells (plasma cells) were significantly higher in AAG compared with HC. Ex vivo production of tumor necrosis factor (TNF)-α , interleukin (IL)-15, and transforming growth factor β1 was significantly higher in AAG compared with HC. At immunofluorescence, both IL-7R and TSLP were more expressed in AAG compared with HC and HP, and short TSLP transcripts were significantly increased in AAG compared with HC. In the supernatants of AAG corpus mucosa, short TSLP significantly reduced TNF-α, while zinc-l-carnosine significantly reduced interferon-γ , TNF-α, IL-21, IL-6, and IL-15. NAMPT transcripts were significantly increased in AAG compared with HC. PV1 was almost absent in AAG, mildly expressed in HC, and overexpressed in HP.
DISCUSSION: Plasma cells, proinflammatory cytokines, and altered gastric vascular barrier may play a major role in AAG. TSLP and NAMPT may represent potential therapeutic targets, while zinc-l-carnosine may dampen mucosal inflammation.
2022년 7월 Clinical and Translational Gastroenterology에 실린 논문입니다. AIG의 면역학적 원인과 병태생리에 대한 폭넓은 연구로 매우 어렵고 복잡한 내용이지만.. 정리해 보도록 하겠습니다. (Padova 대학 (Italy)의 Lenti 교수님의 연구내용 입니다)
AIG에 대하여 clinical managements 는 많이 알려져 있지만, 이러한 과정의 immunological mechanisms에 대한 내용은 매우 부족하고, 특히 동물실험에서 보고는 있지만 human에서의 연구는 거의 없다시피 합니다. 현재까지, atrophic gastric corpus mucosa에 proinflammatory cytokines (tumor necrosis factor (TNF)-α, interleukin (IL)-21, and IL-17A 등) 이 과 발현된다는 내용은 잘 알려져 있고, AIG mice models에서 thymic stromal lymphopoietin (TSLP) signaling이 이러한 환경에서 cytokine들을 조절하는 중요한 역할을 한다고 알려져 있습니다.
여기서.. AIG는 CD4+ T cell에 유도된 inflammatory Th1 response에 의해 염증성 변화가 진행됩니다. TSLP는 주로 epithelial cells에서 생산되고 dendritic cells, mast cells, T cells, B cells 등 여러 hematopoietical drived cells 을 활성화 시키게 됩니다. 위장관을 포함한 다양한 장기에서 allergic 또는 Th2 dependent inflammatory condition을 유발하고, intestinal immune homeostasis에서 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있습니다. 하지만, Thymectomy를 받은 mice (NTx mice)에서 Treg (CD4+CD25+ regulatory T cell)의 결핍은 AIG를 유발시키게 되는데, 이를 이용한 TSLP 관련 연구결과를 보면 TSLP signaling이 loss 된 경우 AIG가 심하게 악화되는 것으로 알려져 있습니다 (Nishiura H, Kido M, Aoki N, Iwamoto S, Maruoka R, Ikeda A, et al. Increased susceptibility to autoimmune gastritis in thymic stromal lymphopoietin receptor-deficient mice. J Immunol. 2012;188:190–197). 그래서, TSLPR (TSLP receptor)-mediated signaling은 Th1-dependent autoimmunity 진행과 역 상관관계를 갖는 것으로 보여 집니다. 이러한 내용을 종합하면, AIG에서 TSLP는 cytokine 들의 분비를 줄이는 역할을 하는 것으로 이해 하면 좋을 것 같습니다.
<High confidence reaction map of the TSLP signaling pathway. Database, Vol. 2014, Article ID bau007, doi:10.1093/database/bau007>
AIG의 pathogenesis를 이해하는데 매우 중요한 turning point는 proton pump H+/K+ ATPase 를 autoantigen으로 인식하는 anti-parietal cell antibodies (PCAs) (serological marker of AIG)의 발견이라고 할 수 있습니다. mice model의 in vivo 실험 에서는 PCAs의 cytotoxic 과정을 입증하기 어려웠으나, D'Elios et al.의 연구에서 AIG 환자 corpus mucosa에 있는 H+/K+ ATPase를 이용하여 in vitro proliferation of CD4+ T-cell clones 을 만들어 이들이 TNF-α, interferon (IFN)-γ 등을 생성하고, 활성화 된 B cells과 plasma cells에 의한 immunoglobulin (Ig) production을 유도하여, 결국 gastric parietal cells의 cytotoxicity과 apoptosis를 일으킨다는 사실을 알아냈습니다 (D'Elios MM, Bergman MP, Azzurri A, et al. H(+),K(+)-atpase (proton pump) is the target autoantigen of Th1-type cytotoxic T cells in autoimmune gastritis. Gastroenterology 2001;120:377–86). 현재 AIG 환자의 corpus mucosa에 침투하는 lamina propria mononuclear cells (LPMCs)의 특징에 대한 정보는 여전히 부족합니다. 다만, AIG환자에서 병변을 일으키는 inflammatory pathways (i.e., cytokines)와 tissue remodeling/damage pathways (i.e., matrix metalloproteinases [MMPs], transforming growth factor [TGF]-β1)의 체계적인 구분은 확실합니다. 그래서 이번 연구는 ex vivo organ culture 실험을 통해 corpus mucosa에 침투하는 LPMC의 특징과 atrophy가 유도되는 immune pathways를 확인하기 위함입니다.
방법을 보면 2017년부터 2021년까지, AIG로 진단 된 환자들을 대상으로 시행하였고, stool ag test와 histopathology를 이용하여 H. pylori 감염이 없는 AIG 환자 군과 연령/성별을 보정한 health control군, 활동성 H, pylori 감염이 된 non-AIG 환자군으로 나누어 조직을 얻은 후 (update Sydney protocol) 바로 고정시키고, immunoblotting 분석, LPMC isolation과 RNA extraction을 위한 작업을 진행하였습니다. 혈청검사를 바로 시행하여, peripheral blood mononuclear cells (PBMCs)을 isolation시키고, gastrin, chromogranin A, PCA 를 측정하였습니다. 조직배양은 media에 넣은 후 antibiotics, with or without 10 ng/mL short TSLP or 10 ng/mL zinc-L-carnosine or human recombinant extracellular nicotinamide phosphoribosyltransferase (eNAMPT) 처리를 하였고, 24시간 후 supernatants (상층액)을 분리하여 cytokine production (TNF-α, IL-11, IL-15, IL-33, TGF-β1, IFN-γ, IL-17, IL-6, IL-21, and IL-22)을 분석하였습니다. Western blotting을 시행하였고, flow cytometry를 이용하여 LPMC와 PBMC를 isolation 후 분석 하였습니다. Immunofluorescence를 이용하여 anti-total TSLP, anti-TSLPR, anti-CD127 를 primary antibody로 사용하였고, total TSLP 측정을 위해 anti-rabbit 555를 secondary antibody로 처리하여 측정하였고, anti-CD138 antibody 을 이용하여 plasma cells에 대한 immunohistochemical 검사를 시행했습니다. 또한, gastric vascular barrier를 측정하기 위해 anti-plasmalemma vesicle-associated protein-1 (PV1)/PLVAP antibody 를 사용하였으며, 반 정량적인 방법으로 scoring을 하였습니다 [0 (absence of PV1-positive vessels), 1 (rare PV1-positive vessels), and 2 (numerous PV1-positive vessels)].TSLPR, IL-7R, NAMPT, TNF-α, IL-17A, IL-33, IL-6, IFN-γ, IL-15, and PV-1 primers 를 이용한 RT-PCR을 시행하여 RNA extraction과 mRNA expression을 분석 했습니다.
결과를 살펴보겠습니다. 24명의 AIG 환자 군, 26명의 healthy controls (HCs) 군, 14명의 활동성 H. pylori 감염군으로 나누어 분석하였습니다.
Supplementary table. Relevant demographic and laboratory parameters of healthy controls (HC) and patients with autoimmune atrophic gastritis (AAG) or H. pylori (HP) infection at the time of enrolment
1. Characterization of LPMC and PBMC
A) Flow cytometric characterization of LPMC
Figure 1. Whisker plot showing characterization by flow cytometry of CD45+ (a), CD19+ (b), CD38+ (c), immunoglobulin (Ig) D+ (d), IgM+ (e), and IgG+ (f) lamina propria mononuclear cells (LPMCs) isolated from the gastric corpus of 26 healthy controls (HCs), 24 patients with autoimmune atrophic gastritis (AAG), and 14 patients with Helicobacter pylori gastritis (HP).
* CD45+ LPMC: AIG >> HC & HP (HC-Hp: N)
* CD19+ LPMC (B-cell) subset
- CD38+ LPMC (plasma cells): AIG >> HC (AIG-Hp, HC-Hp: N)
Supplemenatry figure: high number of plasma cells (stained with CD138) infiltrating the atrophic gastric corpus mucosa of a patient with AIG
- IgD+ CD19+ LPMC: AIG << HC & HP (HC-HP: N)
- IgM+ and IgG+ CD19+ LPMC: N
<Supplementary figure: CD3+, CD4+, CD8+, CD56+, CD11c+ LPMC>
* CD3+ (A), CD4+ (B), and CD8+ (C) LPMC did not differ among the 3 groups.
* CD56+ LPMC (D): AIG << HP (AIG-HC: N, HC-HP: N)
* CD11c+ LPMC (E): AIG << HC (AIG-HP: N, HC-HP: N)
B) Flow cytometric characterization of PBMC
<Supplementary figure: CD45+, CD19+, CD38+, IgD+, IgM+, IgG+ PBMC>
* CD45+ PBMC: AIG & HC >> HP (AIG-HC: N).
* B cells (CD19+): AIG & HC << HP (AIG-HC: N).
* CD19+ PBMC (B-cell) subset:
- CD38+ PBMC: AIG >> HP (AIG-HC: N, HC-HP: N)
- IgD+ (D), IgM+ (E), and IgG+ (F) cells did not significantly differ among the 3 groups.
<Supplementary figure: CD3+, CD4+, CD8+, CD56+, CD11c+ PBMC>
* CD3+ (A), CD4+ (B), and CD8+ (C) PBMC did not differ among the 3 groups
* CD56+ PBMC: AIG << HP (AIG-HC: N, HC-HP: N)
* CD11c+ PBMC: AIG << HC (AIG-HP: N, HC-HP: N)
2. Ex vivo cytokine and MMP production by organ culture biopsies
Figure 2. Ex vivo levels of cytokines, expressed in pg/mL, in the supernatants of gastric corpus mucosa biopsies collected from 24 patients with autoimmune atrophic gastritis (AAG) compared with 26 healthy controls (HCs), cultured for 24 hours in the absence of stimuli.
<Organ culture supernatant concentration>
* TNF-α, IL-15, and TGF-β1: AIG >> HC
* IL-33: AIG << HC
* No other significant differences: IFN-γ, IL-6, IL-11, IL-17, IL-21, and IL-22
<Supplementary figure: MMP-3 and MMP-12 by western blotting in organ culture supernatants of biopsies>
* MMP-3: marked AIG (low or abscence: HC)
* MMP-12: absent (AIG & HC)
3. TSLPR and IL-7R
Figure 3. Transcripts of thymic stromal lymphopoietin receptor (TSLPR; a) and interleukin 7 receptor (IL-7R; b) in the corpus gastric mucosa of 9 healthy controls (HCs; squares), 5 patients with Helicobacter pylori gastritis (HP; triangles), and 9 patients with autoimmune atrophic gastritis (AAG; circles). Panel c shows immunofluorescence staining of interleukin (IL)-7R, TSLPR, and nuclei in a HC, a patient with HP, and a patient with AAG. In AAG, both IL-7R and TSLPR are significantly more expressed compared with both HC and HP. Results are representative of 12 HC, 12 HP, and 12 AAG. Panel d shows immunofluorescence staining of total TSLP in the gastric corpus mucosa in a HC, a patient with HP, and a patient with AAG. In AAG, total TSLP is more expressed compared with both HC and HP, although not significantly. Results are representative of 12 HC, 12 HP, and 12 AAG. Panel e shows the integrated density graphs for TSLPR, IL-7R, and total TSLP. Panel f shows the transcripts of short TSLP in the corpus gastric mucosa of 9 HCs (squares), 5 patients with HP (triangles), and 9 patients with AAG (circles). *P < 0.01; **P < 0.001; ***P < 0.0001.
* (A) TSLPR: No statistically significant difference (3 groups) (although a trend for higher levels was noticed in AAG)
* (B) IL-7R: More expressed in AIG >> HC & HP (HC-HP: N)
* Immunofluorescence; (C) IL-7R and TSLPR: AIG >> HC & HP / (D) Total TSLP expression: AIG >> HC & HP
* (E) Integrated density graphs * (F) Short TSLP transcripts: AIG >> HC (AIG-HP: N, HC-HP: N)
4. Ex vivo effect of short TSLP and zinc-L-carnosine on cytokine production in AAG
Figure 4. Ex vivo levels of cytokines, expressed in pg/mL, in the supernatants of gastric corpus mucosa biopsies collected from 18 patients with autoimmune atrophic gastritis (AAG), cultured for 24 hours in the absence of stimuli (medium) or with short thymic stromal lymphopoietin (sTSLP).
* TNF-α: significantly reduced
* IFN-γ, IL-21, IL-6, IL-15, and IL-17: No significant effect
Figure 5. Ex vivo levels of cytokines, expressed in pg/mL, in the supernatants of gastric corpus mucosa biopsies collected from 18 patients with autoimmune atrophic gastritis (AAG), cultured for 24 hours in the absence of stimuli (medium) or with zinc-L-carnosine (ZnC).
* IFN-γ, TNF-α, IL-21, IL-6, and IL-15: significantly reduced
* IL-17: No significant effect
5. NAMPT in AAG corpus mucosa
Figure 6. (a) Mucosal nicotinamide phosphoribosyltransferase (NAMPT) transcripts evaluated by RT-PCR in 26 healthy controls (HCs), 24 autoimmune atrophic gastritis (AAG), and 8 Helicobacter pylori (HP) gastric biopsies; (b) eNAMPT concentration (right) evaluated by ELISA assay in the supernatants of 15 HC and 13 AAG gastric biopsies; (c) mucosal transcripts of tumor necrosis factor (TNF)-α, interferon (IFN)-γ, interleukin (IL)-6, IL-33, IL-17A, and transforming growth factor (TGF)-β evaluated with RT-PCR in organ culture of gastric corpus biopsies of 10 HC treated for 24 hours with recombinant eNAMPT (500 ng/mL). *P < 0.01; **P < 0.001.
* NAMPT: AIG >> HC, HP >> HC
* eNAMPT: IFN-γ, IL-6: AIG >> HC / TNF-α, IL-15, IL-17A, and IL-33: no significant effect
6. Gastric vascular barrier
Figure 7. (a) Immunohistochemical detection of plasmalemma vesicle 1 (PV1) in gastric corpus of a representative patient with autoimmune atrophic gastritis (AAG), healthy control (HC), or patient with Helicobacter pylori gastritis (HP). PV1 is mildly expressed in HC, overexpressed in HP, and almost absent in AAG. Results are representative of 12 HC, 12 HP, and 12 AAG. (b) Mucosal transcript levels of PV1 in 9 HCs, 9 patients with AAG, and 5 patients with HP.
* PV1: AAG (score 0), HC (score 1, mild expressed), HP (score 2, overexpressed)
* levels of PV1 transcripts: HP >> AIG & HC (AIG < HC, no statistical significance)
AIG 환자에서 gastric corpus mcuosa에 침착된 LPMC populations은 plasma cells (CD19+ cells)과 all T-cell subsets이 상대적으로 증가되어 있습니다. AIG 환자의 조직을 배양하여 살펴본 결과, TNF-α와 IL-15, metabokine (A cytokine associated with (typically pathological) metabolism)인 NAMPT, 그리고 extracellular MMP-3의 증가로 인해 gastric atrophy를 유발하는 inflammatory process가 유지되는 것으로 보여지며, lamina propria에 TSLP의 over-expression은 compensatory mechanism으로 작용하는 것으로 생각 됩니다. Anti-inflammatory compound인 zinc-L-carnosine (현재, peptic ulcer disease의 gastric mucosal healing을 도와주는 보조제로 판매되고 있습니다.)은 proinflammatory cytokines의 downregulation을 유도합니다. PV1의 mucosal expression의 저하가 관찰되었는데, 이는 AIG 환자에서 gastric vascular barrier의 permealbility를 저하시키는 것 같으며 이에 대한 추가적인 연구가 필요할 것 같습니다.
현저한 CD38+ LPMC의 증가는 IgG4-producing plasma cells의 증가가 관찰되었던 기존 연구 소견과 일치합니다 (Bedeir AS, Lash RH, Lash JG, et al. Significant increase in IgG4+ plasma cells in gastric biopsy specimens from patients with pernicious anaemia. J Clin Pathol 2010;63:999–1001). Plasma cells의 증가는 AIG의 hallmarker로 볼 수 있지만, plasma cells이 ulcerative colitis에서 처럼, AIG환자의 corpus mucosa에서 MMP-3의 분비로 인한 mucosal damage에 역할을 하는 것인지는 아직 알 수 없습니다. AIG환자에서 mucosal plasma cells의 추가적인 연구가 필요할 것 같습니다.
이번 연구에서 대부분의 B-cell 은 변화가 없었습니다. Ig D의 expression이 줄어들었는데, 이는 B cell의 maturation을 의미할 수도 있고 손상된 면역반응을 나타낼 수도 있습니다. 또한, CD11c+ LPMC의 감소는 보다 심한 점막손상으로 인해 dendritic cell의 고갈됨을 보였던 mouse 연구와 유사한 결과라고 할 수 있습니다. CD56+ LPMC는 AIG와 HC에서 차이가 없었는데, 과거 AIG mice모델에서 nature killer cell의 non-activation 되었던 연구 결과와 일치합니다. 하지만, 이번 인간세포를 가지고 한 연구에서는 CD56+ cells이 HP에서 AIG보다 증가되었고 HC와는 차이가 없었는데, nature killer cells는 HC와 HP 사이에 차이가 없으며 아직 이에 대한 유용한 data는 없습니다.
Proinflammatory cytokines에 대해서 살펴보면, TNF-α와 IL-15는 epithelial level에서 arachidonic acid pathway를 활성화 시켜 epithelial injury를 유발합니다. TNF-α는 위에서 chronic inflammation과 carcinogenesis를 촉진시키는 것으로 알려져 있습니다. IL-15 (innate 및 adaptive immune branches 모두를 활성화 시킬 수 있는 pleiotropic cytokine)는 Ig 생성을 유도하고, apotosis를 유발하는 CD4+ 및 CD8+ T cells의 증식을 촉진시키게 됩니다. 비록 GI tract에서 IL-15에 대한 연구가 폭넓게 진행되었다고 하더라도 gastric disorders에서 그 기능에 대해서는 아직 데이타가 없습니다. IL-33생성은 AIG에서 현저하게 줄어들었으며, 이는 위 점막의 atrophy, 심지어 adenocarcinoma로 진행될 수 있음을 보여주는 것일 수 있습니다. 실제로 IL-33은 중요한 alarmin으로써 만성적인 염증으로 인해 IL-33의 저하가 지속되면, gastric metaplasia, atrophy 및 dysplasia와 같은 precancerous lesions으로의 진행에 대한 위험도가 증가하게 됩니다.
TGF-β1은 AIG에서 HC 보다 증가되었는데,이는 deep mucosal changes나 tissue remodeling process에서 중요한 역할을 하는 pleiotrophic cytokine이 되지 않을까 생각해 볼 수있습니다. 이러한 cystokine도 H. pylori 감염된환자에 adenocarcinoma를 포함하여 염증의 진행과 병변의 발생에서 발견됩니다. AIG에서의 TGF-β1 overproduction은extracellular matrix remodeling과 연관되어 보입니다. 주목할 것은, MMP-3 (stromelysin-1)가 AIG환자에서 증가되어 있다는 것인데, MMP-3는 몇몇의 congenital, inflammatory 혹은 degenerative conditions에서 발견됩니다. 하지만, 이것이 AIG에서 gastric atrophy의 progression과의 연관성에 대해서는 현재까지 알려진 바는 없습니다.
TSLP는 anti-inflammatory mechanism으로 작용하지만, gastritis의 진행을 blocking 하기에는 충분치 않는 것 같습니다. 이번 연구에서 short TSLP는 TNF-α 생성을 줄였는데, 이러한 mechanism이 가능성 있는 AIG 치료에 대한 미래 연구에 이용되어질 수 있겠습니다.
Zinc-L-carnosine는 이미 peptic ulcer disease나 mucositis와 같은 상태에서 염증을 완화시키는 역할을 가지고 있습니다. 이번 연구에서도 대부분의 proinflammatory cytokines (IFN-γ, TNF-α, IL-21, IL-6, and IL-15)의 억제를 통한 deep anti-inflammatory effect를 보이고 있어 향후 in vivo에서의 임상적 trial을 계획해 볼 수 있겠습니다.
이번 연구에서 metabokine인 NAMPT의 증가를 보였다는 것도 새로운 pathway로 확인 할 수 있었습니다. NAMPT는 myeloid cell의 activation과 differentiation에 영향을 주는데, 실제로 IFN-γ와 IL-6와 같은 proinflammatory cytokine을 upregulation시켰습니다. 이는 eNAMPT가 mucosal immunity에서 중요한 cytokine이 될 수 있겠습니다.
마지막으로 PV1의 발현을 평가함으로써 AIG에서 gastric vascular barrier의 변형이 온다는 것을 알수 있었는데, 흥미로운 것은 HP에서는 gastric vascular barrier가 파괴되는 양상이지만 AIG에서는 훨씬 적은 영향을 주는 것 같습니다. 이는 좀 다른 관점에서 봐야 하는데, vascular barrier는 intestine에서 bloodstream으로 bacteria의 systemic dissemination을 보여주는 소견입니다. Local microbiota는 immunological homeostasis를 유지하기위해 중요한 역할을 수행한다고 알려져 있는데, AIG의 경우 hypochlorhydria 상태는 stomach microbiota에 있어 deep changes를 가져옵니다. 이는 gastric vascular barrier를 막음으로써 bacteria의 systemic spreading을 방어하는 mechanism으로 작용할 수 있습니다. 이러한 가정은 추후 연구를 통한 확인이 필요할 것 같습니다.
아래의 그림은 이번 연구를 개략적으로 표현한 내용입니다. 앞으로, very early, pre-atrophic phase와 같은 potential AIG 환자에서도 같은 pathway를 평가하는 연구가 기대가 됩니다.
Summary of the potential pathogenetic mechanisms in autoimmune atrophic gastritis (AAG), according to the results found in the study. The oxyntic glands are made of different cell types including epithelial cells (e.g., mucous neck cells and chief cells) and parietal cells. The H+/K+ ATPase can be found on parietal cells, and its beta subunit constitutes the major autoantigen recognized by the T-cell receptor (TCR) located on T cells, through the major histocompatibility complex (MHC) II. Subsequently, autoreactive CD4+ T cells produce tumor necrosis factor (TNF)-α, interleukin (IL)-33, and IL-15, all promoting a cascade which determines epithelial cell apoptosis and atrophy. In addition, autoreactive T cells also stimulate B cells that differentiate into plasma cells producing anti-parietal cell antibodies (PCAs) and anti-intrinsic factor antibodies (IFAs). Transforming growth factor (TGF)-β1 is also produced by T cells; it stimulates different lamina propria mononuclear cells (LPMCs) that in turn release matrix metalloproteinase 3 (MMP3), favoring fibrosis and tissue remodeling. Intracellular nicotinamide phosphoribosyltransferase (iNAMPT) is released by LPMCs and, in the form of extracellular NAMPT (eNAMPT), further enhances the B-cell immune response. The whole inflammatory process may potentially be counteracted by thymic stromal lymphopoietin (TSLP), which is produced by epithelial cells, acting on the TSLP receptor (TSLPR) located on T cells. Finally, the reduced expression of plasmalemma vesicle 1 (PV1) may lead to a lower gastric vascular permeability, maybe as a consequence of hypo‐achlorhydria that favors bacterial overgrowth.
----------------------------------------------------------------------------------------------------------
매우 복잡하고 어려운 내용입니다. 각각 하나의 단계를 규명하기도 어려운데, 전반적인 immunological process를 확인한 이번 report는 올해 제가 읽어본 논문들 중에서 가장 흥미롭게 본 논문 중 하나입니다. 이번 연구 내용 속에는 바로 전에 최신연구소개에 작성하여 올린 내용들 일부가 포함되어 있습니다. 앞으로 더 진행되고 나올 연구 내용들에 대해 기대가 됩니다.
INTRODUCTION: The immune mechanisms underlying human autoimmune atrophic gastritis (AAG) are poorly understood. We sought to assess immune mucosal alterations in patients with AAG.
METHODS: In 2017–2021, we collected gastric corpus biopsies from 24 patients with AAG (median age 62 years, interquartile range 56–67, 14 women), 26 age-matched and sex-matched healthy controls (HCs), and 14 patients with Helicobacter pylori infection (HP). We investigated the lamina propria mononuclear cell (LPMC) populations and the mucosal expression of thymic stromal lymphopoietin (TSLP) and nicotinamide phosphoribosyltransferase (NAMPT). Ex vivo cytokine production by organ culture biopsies, under different stimuli (short TSLP and zinc-l-carnosine), and the gastric vascular barrier through plasmalemma vesicle-associated protein-1 (PV1) were also assessed.
RESULTS: In the subset of CD19+ LPMC, CD38+ cells (plasma cells) were significantly higher in AAG compared with HC. Ex vivo production of tumor necrosis factor (TNF)-α , interleukin (IL)-15, and transforming growth factor β1 was significantly higher in AAG compared with HC. At immunofluorescence, both IL-7R and TSLP were more expressed in AAG compared with HC and HP, and short TSLP transcripts were significantly increased in AAG compared with HC. In the supernatants of AAG corpus mucosa, short TSLP significantly reduced TNF-α, while zinc-l-carnosine significantly reduced interferon-γ , TNF-α, IL-21, IL-6, and IL-15. NAMPT transcripts were significantly increased in AAG compared with HC. PV1 was almost absent in AAG, mildly expressed in HC, and overexpressed in HP.
DISCUSSION: Plasma cells, proinflammatory cytokines, and altered gastric vascular barrier may play a major role in AAG. TSLP and NAMPT may represent potential therapeutic targets, while zinc-l-carnosine may dampen mucosal inflammation.