Reliable biomarkers for clinical forms of multiple sclerosis: development of personalized strategies based on IFN type I immnue signature.

Abstract

Multiple sclerosis (MS) is a highly heterogeneous disease and to date reliable plasma biomarkers that enable to distinguish among the different clinical forms of MS are lacking. The present work has identified blood biomarkers in 182 subjects (129 MS patients and 53 healthy controls) that were consecutively recruited as two independent cohorts. We found a significant lower expression of dipeptydil peptidase 4 (DPP4) and DPP activity in the plasma of MS patients with respect to healthy controls and DPP activity correlated inversely with clinical disability score in MS. Our results demonstrate that the divergent clinical and histology-based MS forms are associated with distinct profiles of circulating biomarkers, mostly chemokines and growth/angiogenic factors (HGF, Eotaxin/CCL11, MCP-1/CCL2, Rantes/CCL5, EGF, MIP-1β/CCL4, VEGF and FGFb); and with different gene expression levels in PBMCs of patients (CLU, IRF2 and LDLR). Responder patients to type I IFN displayed high levels of plasma IP10 and MCP-1, and a specific expression pattern of IFN stimulated genes.La esclerosis múltiple (EM) es una enfermedad muy heterogénea clínicamente que carece de biomarcadores plasmáticos que distingan entre formas clínicas. Este trabajo ha identificado biomarcadores de EM en sangre periférica en 182 sujetos (129 pacientes con EM y 53 controles sanos) reclutados en dos cohortes consecutivas. La expresión de dipeptidil peptidasa 4 (DPP4) y la actividad DPP están significativamente disminuidas en el plasma de nuestros pacientes con EM con respecto a los controles sanos y la actividad DPP se correlaciona inversamente con la escala de discapacidad clínica en EM. Nuestros resultados demuestran que las fases recurrente-remitente y la progresiva se asocian con distintos perfiles de biomarcadores circulantes, en su mayor parte quimiocinas y factores de crecimiento/angiogénicos (HGF, Eotaxin/CCL11, MCP-1/CCL2, Rantes/CCL5, EGF, MIP-1β/CCL4, VEGF y FGFb); y con diferentes niveles de expresión génica en sus PBMCs (CLU, IRF2 y LDLR). Los pacientes respondedores a IFN de tipo I presentan niveles elevados de IP10 y MCP-1 en plasma, así como una expresión específica de los genes estimulados por IFN.