Cureus · 2025
Роль фактора транскрипции E2F 1 Протеин в множестве склероза (MS): Сравнительное исследование уровней сериала у пациентов, страдающих синдромом MS, и здоровый контроль.
СтатьяНазвание и аннотация: Машинный перевод · не проверен
Обработка статьи · этапы, ошибки и управление
Загрузка состояния…
Ошибки и ограничения
История · было → стало
Состояние обновляется каждые 5 секунд, пока блок открыт. Процент показывается только там, где известен объём работы. Пауза останавливает продолжение этапа; текущий запрос к источнику может завершиться.
Kılıçparlar Cengiz Emine, Ekmekyapar Fırat Yasemin, Onur Elif, Denkçeken Tuba
Аннотация
В этом исследовании изучается роль содержания белков E2F1 у пациентов с множественным склерозом (MS). Генетические и экологические факторы играют определенную роль в патогенезе MS, при этом Т и В лимфоциты способствуют повреждению тканей в результате иммунной реакции. E2F1, коэффициент транскрипции, регулирует клеточный цикл в Т клетках и связан с аутоиммунной реакцией. Методы: Это межсекторальное исследование включало в себя 24 Психиатрические заболевания и 21 Здоровый контроль соответствует возрасту и полу. Уровни сыворотки E2F1 измерялись с использованием иммуносорбента, связанного с ферментом (ELISA). Были собраны клинические и съемочные данные, в том числе данные по расширенной шкале инвалидности (EDSS), классификации подтипов MS (RMS, SPMS, PPMS) и локализации повреждений на МРТ. Был проведен статистический анализ для сопоставления уровней E2F1 по группам и изучения связей с клиническими параметрами. Результаты: Было отмечено, что уровни Е2F1 были значительно выше в группе MS по сравнению с контрольными показателями (р = 0.011). Подгруппный анализ показал более высокие уровни E2F1 в релапсирующих MS (RRMS), чем в прогрессивных формах (SPMS и PPMS) (p = 0.024). Кроме того, женщины, больные НР, имеют значительно более высокий уровень E2F1, чем мужчины (p = 0.028). Существенной корреляции между уровнями E2F1 и такими клиническими переменными, как продолжительность болезни или оценка EDSS, выявлено не было. Заключение: Эти выводы свидетельствуют о том, что E2F1 может играть определенную роль в патогенезе MS, особенно в подтипе RRMS, и может выступать в качестве биомаркера для оценки воспаления и вероятности рецидива. Необходимо провести дополнительные исследования для уточнения роли Е2F1 в РС и его потенциала в качестве терапевтической цели.
Оригинал публикации
The Role of E2F Transcription Factor 1 Protein in Multiple Sclerosis (MS): A Comparative Study of Serum Levels in MS Patients and Healthy Controls.
BACKGROUND: This study investigates the role of E2F1 protein levels in patients with multiple sclerosis (MS). Genetic and environmental factors play a role in the pathogenesis of MS, with T and B lymphocytes contributing to tissue damage via immune responses. E2F1, a transcription factor, regulates the cell cycle in T cells and has been associated with autoimmune responses. Methods: This cross-sectional study included 24 MS patients and 21 healthy controls matched for age and gender. Serum E2F1 levels were measured using enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA). Clinical and imaging data were collected, including Expanded Disability Status Scale (EDSS) scores, MS subtype classification (RRMS, SPMS, PPMS), and lesion localization on MRI. Statistical analyses were performed to compare E2F1 levels across groups and explore associations with clinical parameters.
RESULTS: It was observed that E2F1 levels were significantly elevated in the MS group compared to controls (p = 0.011). A subgroup analysis revealed higher E2F1 levels in relapsing-remitting MS (RRMS) than in progressive forms (SPMS and PPMS) (p = 0.024). In addition, female MS patients had significantly higher E2F1 levels than male MS patients (p = 0.028). No significant correlation was found between E2F1 levels and clinical variables such as disease duration or the EDSS score.
CONCLUSION: These findings indicate that E2F1 may play a role in MS pathogenesis, especially in the RRMS subtype, and may act as a biomarker for assessing inflammation and relapse susceptibility. Further research is needed to clarify the role of E2F1 in MS and its potential as a therapeutic target.
Читать полный текст на русском ↓
Полный текст на русском
Машинный перевод · не проверен
Введение
Многофакторная демиелинизирующая хроническая воспалительная болезнь центральной нервной системы (МС). В патофизиологии МС участвуют генетические и экологические факторы [ 1 ]. Известно, что Т- и В-лимфоциты и микроглии участвуют в иммунопатогенезе. Т-лимфоциты чрезмерно реагируют с автоантигенами, что приводит к повреждению тканей центральной нервной системы. В-лимфоциты могут производить автоантигенные антитела. В тканях мозга эти клетки могут активировать микроглии и макрофаги, что способствует локальному воспалению. Допускается, что миграция автоактивных лимфоцитов через кровино-мозговой барьер и снижение функции регуляторных Т-клеток вызывают аутоиммунный ответ в МС [2, 3].
В процессе активации Т-клеток интерлейкин 2 (IL-2) запускает прогрессию клеточного цикла через транскрипционный фактор E2F. Эта семья состоит из активирующих класс I (E2F1-3), репрессирующих класс II (E2F4-5) и двух дополнительных E2F (6 и 7), функция которых менее изучена. E2F1 является членом транскрипционного фактора и образует гетеродимеры с другим транскрипционным фактором DP1. E2F1 обычно является важным регулятором пролиферации, дифференцировки и апоптоза Т-клеток в клеточном цикле. Удаление зрелых и незрелых реактивных Т-клеток путем апоптоза играет важную роль в предотвращении аутоиммунных заболеваний [4].
Экспериментальные исследования показали, что ответы Т-клеток нарушены у мышей с уменьшенным уровнем экспрессии гена E2F1. Предполагается, что путь сигнализации E2F участвует в аутоиммунных реакциях, влияя на прогрессию клеток в клеточном цикле. Было установлено, что аутоиммунные реакции не возникают у мышей с дефицитом E2F1 [5].
E2F1 был показан как медиатор пролиферации иммунных клеток, вызванных вирусом HTLV-1, который вызывает миелопатию, связанную с HTLV-1, аутоиммунное заболевание, похожее на МС [6].Цель этого исследования заключается в оценке уровней содержания белка E2F1 в образцах крови пациентов с солью MS и в сопоставлении этих уровней с клиническими характеристиками пациентов и контрольной группой. Уровни E2F1 были исследованы в экспериментальных моделях аутоиммунного энцефалита [ 6 ]. Однако, насколько нам известно, в литературе нет исследований, в которых анализировались бы концентрации белков в этих генах у пациентов с MS.Материалы и методы
Методы
Участники
Включены пациенты старше 18 лет, диагностированные с МС согласно пересмотренным критериям McDonald в 2017 году [7], проходившие наблюдение в клинике нейролога между январем 2023 и январем 2024 года и согласившиеся участвовать в исследовании. Исключены пациенты с хроническими заболеваниями, кроме МС, и пациенты с системными воспалительными заболеваниями или другими аутоиммунными заболеваниями. Медицинская информация и результаты осмотра пациентов, поступивших в клинику нейролога Санко Университетской школы медицины, отделение нейрологии и доктора " Хоспиталь Эрсин Арслан по данным сканирования медицинских записей был собран. Был привлечен контрольная группа, соответствующая критериям возраста и пола, и их данные были записаны.
ELISA
Венозная кровь от 10 до 15 мл от пациентов с МС и контрольной группы была собрана в пробирки с ЭДТА. Кровь была центрифугирована при 2500 g в течение 10 минут, и полученные сыворотки были хранить при -20°C.
ELISA-тест проводился в плоских пробирках на 96 лунок, что обеспечивало высокую производительность результатов. Дно каждой лунки было покрыто соответствующим антителом.
Сыворотка каждого пациента и сыворотка контрольной группы были помещены в отдельные лунки для инкубации. После того, как сыворотка могла сидеть при комнатной температуре one Час он был удален, и колодцы были тщательно промыты буферами. Затем были добавлены энзимы пероксидаза для 30 минуты для облегчения преобразования бесцветных субстратов в цветные продукты. На заключительной стадии был применен ферментный субстрат, что привело к заметному изменению цвета колодцев. После завершения реакции табличка считывалась с помощью читателя ELISA, измеряющего оптическую плотность каждого колодца на длине волны 450 Нм. Исследователи, которые проанализировали уровни сыворотки, завершили исследование и сообщили о результатах, ослепленных клинической информацией, связанной с образцами.Комитет по этике
Все процедуры, связанные с участием людей в этом исследовании, соответствовали этическим стандартам, установленным институциональным и национальным комитетами по исследованию, а также Декларацией Госпина 1964 года. Этическое одобрение было получено Комитетом по этике клинических исследований САНКО Университета перед началом исследования (дата одобрения: 19.01.2023, номер одобрения: 2023/02-01).
Статистический анализ
Описательная статистика включает в себя среднее значение, стандартное отклонение, медиану и квартили для непрерывных переменных, а для качественных переменных предоставляются частоты и проценты. Соответствие непрерывных переменных нормальному распределению оценивалось с помощью теста Колмогорова-Смирнова. Поскольку для сравнения двух независимых групп по непрерывным переменным, заданным измерением, не были указаны условия параметрических тестов, использовался тест Манна-Уитни, а для сравнения более двух независимых групп — тест Крускал-Уоллиса. Для сравнения качественных переменных между группами использовался критерий хи-квадрат. Отношение между двумя непрерывными переменными оценивалось с помощью коэффициента ранговой корреляции Спирмена. p < 0.05 считалось статистически значимым. IBM SPSS Statistics for Windows, версия 23 (Отменено) 2015; IBM Corp., Armonk, New York, United States) использовался для анализа данных. А. Характеристики участников
Twenty-four Психиатрические пациенты17 женщины, seven (мужчины) 20-54 Годы (Меан-СД)34.75±10.16) и 21 меры контроля13 женщины, eight (мужчины) 22-51 Годы (Меан-СД)34.29±9.33) были включены в исследование. Пациенты, 17 :: имело повторное излучающее многообразное склероз (RRMS), five имеет вторичный прогрессивный множественный склероз (СФМ) и two имеет первичный прогрессивный множественный склероз (ППМС). Демографические характеристики населения с НР и контрольными группами показаны в таблице. 1 .Таблица 1 Демографические характеристики лиц с МС и контрольной группой n: количество; SD: стандартное отклонение; BMI: индекс массы тела; PwMS: люди с множественной склерозом
PwMS (n=24) Контрольная группа (n=21) p
Возраст (среднее±SD) 34.75±10.16 34.29±9.33 0.875
BMI (среднее±SD) 25.96±5.75 24.26±3.79 0.255
Пол n (%)
Мужской 7 (29.17) 8 (38.09) 0.697
Женский 17 (70.83) 13 (61.91)
Демографические характеристики лиц с МС и контрольной группы
n: количество; SD: стандартное отклонение; BMI: индекс массы тела; PwMS: люди с множественной склерозом
В пациентской группе количество пациентов, диагностированных менее пяти лет, составило 10, а количество пациентов, диагностированных более пяти лет, — 14. Хотя 10 пациентов с МС испытывали приступы в последние два года, 14 пациентов не имели истории приступов. Клинические и изображенияные нарушения у пациентов с МС приведены в Таблице 2. При сравнении уровня белка E2F1 между группами пациентов и контрольных по полу, между мужчинами не обнаружено значимое различие; однако женщины в группе МС показывали статистически более высокие уровни (p=0.232, p=0.028).
Таблица 2 Клинические и изображенияные нарушения у пациентов с МС n: количество; SD: стандартное отклонение; min-max: минимум-максимум; МС: мультиплексная склероз; DMT: терапия, модифицирующая заболевание; МРТ: магнитно-резонансная томография; EDSS: Расширенная шкала функционального статуса. Люди с МС (n=24) n (%) Тип МС Рецидивно-восстановительный МС 17 (70.8) Вторичный прогрессивный МС 5 (20.8) Первичный прогрессивный МС 2 (8.3) Клиническое состояние при первом приступе Оптический нейрите 3 (12.5) Моторный 8 (33.3) Сенсорный 3 (12.5) Моторный+сенсорный 4 (16.7) Мозговой стебель/Керебеллар 6 (25.0) Нейрологический осмотр Нормальный 11 (45.8) Аномальный 13 (54.2) ДМТ Да 22 (91.7) Нет 2 (8.3) Локализация поражений в МРТ пациентов с МС Кора/Прикорневая 19 (79.2) Перивентрикулярная 22 (91.7) Инфратенториальная 10 (41.7) Спинальный корешок 18 (75) EDSS Среднее ± SD 2.22 ± 2.54 Медиана (мин-макс) 1.5 (0.0 - 9.5)
Клинические и изображения нарушений у пациентов с МС
n: количество; SD: стандартное отклонение; мин-макс: минимальное-максимальное; МС: мультиплексная склероз; DMT: терапия, модифицирующая течение болезни; МРТ: магнитно-резонансная томография; EDSS: Расширенная шкала функционального статуса.Уровень белка E2F1 был выше в группе с МС по сравнению с контрольной группой (p=0.011) (Рисунок 1). Уровень белка E2F1 был значимо выше у релапс-релимитной МС (n=17), чем у прогрессивной МС [SPMS (n=5) + PPMS (n=2)] (p=0.024) (Таблица 3).
Таблица 3 Сравнение уровня сывороточного E2F1 по типу МС n: количество; Min-max: минимум-максимум; МС: мультиплексная склероз. Релапс-релимитная МС (n=17) Primary and secondary progressive MS (n=7) p E2F1 (n=24) Min-max 1.07-9.61 1.05-2.12 0.024 Median [25%-75%] 2.80 (1.95-4.12) 1.77 (1.15-2.07)
Сравнение уровня сывороточного E2F1 по типу МС
n: количество; Min-max: минимум-максимум; МС: мультиплексная склероз.Уровень E2F1 у людей с множественной скlerозом и контрольные группы
MS: множественная склероз
* указывает p=0.011
Не было обнаружено взаимосвязи между уровнем белка E2F1 и временем диагностики, EDSS, возрастом при диагностике, временем до первого обострения и продолжительностью лечения (p>0.05).
Обсуждение
Этот исследование показало, что уровни белка E2F1 у пациентов с МС были значительно выше, чем у контрольной группы. Кроме того, уровни белка E2F1 были выше у подгруппы РРМС, чем у прогрессивных подгрупп МС (СПМС и ППМС). Эти результаты указывают на то, что транскрипционный фактор E2F1 может играть потенциальную роль в патофизиологии МС.Было предложено, что E2F1 может оказывать влияние на аутоиммунитет на молекулярном уровне в живых организмах. Роль E2F1 в аутоиммунных заболеваниях связана с регуляцией клеточного цикла и апоптоза [8-10]. Исследования показали, что в пациентах с МС наблюдается нарушение в сигнальной пути E2F [11, 12].
В литературе доказано, что E2F1 является важным регулятором апоптоза иммунных клеток и играет особую роль в контроле аутоиммунных реакций [8, 13]. Также показано, что активированный путь E2F может способствовать переходу клеточного цикла к фенотипу Th1 клеток и, следовательно, усиливать аутоиммунные реакции. Экспериментальные исследования показали, что у E2F1---мышей апоптоз иммунных клеток. Считается, что сигнализирующий путь E2F1 оказывает положительное воздействие на продолжительность жизни иммунных клеток. E2F1 гены кодируют белки, такие как циклин E, дигидрофолат редукциазы (DHFR) и E2F1, которые действуют при переходе от G1 к S фазе клеточного цикла [ 8 ]. Было высказано предположение о том, что дефекты в прогрессии клеточного цикла и апоптозе иммунных клеток в отсутствие E2F1 или E2F2 вместе с E2F1 играют определенную роль в развитии волчанообразных заболеваний. [ 8 , 14 , 15 ].В аутоиммунном заболевании ревматоидный артрит (РА) переключение E2F1 также было показано на подавлении пролиферации и инвазии фибробластоидных синовиоцитов РА и производства пролиферативных цитокинов через путь сигнализации p53, и это предполагает, что это может предоставить новые цели для лечения [16]. В этом контексте гипотеза о дисрегуляции E2F1 в МС может вызывать воспалительные реакции заболевания согласуется с литературой. Однако влияние E2F1 на патогенез МС требует дальнейшего изучения.
Результаты нашего исследования показывают, что E2F1 может служить потенциальным биомаркером у пациентов с МС. Высокие уровни E2F1, особенно у пациентов с РРМС, связаны с обострениями заболевания, что указывает на роль в активной инфекции. Необходимы дополнительные исследования для подтверждения потенциала E2F1 как инструмента для мониторинга ответа на лечение или прогнозирования прогрессирования заболевания. Кроме того, терапии, направленные на сигнал E2F1, могут предложить перспективные новые подходы для лечения автоиммунных заболеваний, таких как МС.
Это исследование проводилось на малом образце, и результаты требуют подтверждения и изучения в более крупных популяциях. Кроме того, метод ELISA, использованный в исследовании, может иметь ограниченную способность обнаруживать все варианты белка. К числу ограничений нашего исследования относится то, что биомаркеры сыворотки, включая E2F1, могут не отражать непосредственно изменения в CNS и могут быть затронуты такими факторами, как дневная вариация. В нашем исследовании такие клинические параметры, как возраст и продолжительность болезни, не показали сколь-либо значительной связи с уровнями E2F1, однако эти результаты следует пересмотреть в рамках более крупных исследований. В частности, дальнейшее изучение уровней E2F1 в различных клинических подгруппах MS поможет нам лучше понять роль этого белка в патофизиологии болезни. Настоящее исследование one из первого исследования роли белка E2F1 в MS и дает ценные знания в этой области. Исследование E2F1 и связанных белков в более крупных популяциях пациентов приведет к более глубокому пониманию иммунологических процессов, которые вызывают МРС. Кроме того, изучение роли E2F1 в различных подтипах МРС критически важно для уточнения его участия в клинической вариабельности заболевания. Наконец, терапии, направленные на E2F1, могут открыть новые пути для лечения МРС и связанных аутоиммунных заболеваний.
Декларации
Человек: Согласие на лечение и открытый доступ к публикации было получено или отменено всеми участниками этого исследования. Секретарий клинического исследовательского этического комитета САНКО Университета выдал разрешение 2023/02–01.Животные объекты: Все авторы подтверждают, что в данном исследовании не участвовали животные или ткани.
Конфликты интересов: В соответствии с формой единого раскрытия ICMJE все авторы заявляют следующее:
Информация о платежах/услугах: Все авторы подтверждают, что не получили финансовую поддержку от любой организации за представленную работу.
Финансовые отношения: Все авторы подтверждают, что в настоящее время и в течение предыдущих трех лет у них нет финансовых отношений с любыми организациями, которые могли бы иметь интерес к представленной работе.Другие отношения: Все авторы заявили, что у них нет других отношений или активностей, которые могли бы казаться влияющими на представленную работу.Авторы вклады
Концепция и дизайн: Emine Kılıçparlar Cengiz, Yasemin Ekmekyapar Fırat, Elif Onur, Tuba Denkçeken
Сбор, анализ или интерпретация данных: Emine Kılıçparlar Cengiz, Yasemin Ekmekyapar Fırat, Elif Onur, Tuba Denkçeken
Разработка рукописи: Emine Kılıçparlar Cengiz, Yasemin Ekmekyapar Fırat, Elif Onur, Tuba Denkçeken
Критический обзор рукописи по важному интеллектуальному содержанию: Emine Kılıçparlar Cengiz, Yasemin Ekmekyapar Fırat, Elif Onur, Tuba Denkçeken
Супервизия: Emine Kılıçparlar Cengiz, Yasemin Ekmekyapar Fırat, Elif Onur, Tuba Denkçeken
Ссылки
Многофакторная демиелинизирующая хроническая воспалительная болезнь центральной нервной системы (МС). В патофизиологии МС участвуют генетические и экологические факторы [ 1 ]. Известно, что Т- и В-лимфоциты и микроглии участвуют в иммунопатогенезе. Т-лимфоциты чрезмерно реагируют с автоантигенами, что приводит к повреждению тканей центральной нервной системы. В-лимфоциты могут производить автоантигенные антитела. В тканях мозга эти клетки могут активировать микроглии и макрофаги, что способствует локальному воспалению. Допускается, что миграция автоактивных лимфоцитов через кровино-мозговой барьер и снижение функции регуляторных Т-клеток вызывают аутоиммунный ответ в МС [2, 3].
В процессе активации Т-клеток интерлейкин 2 (IL-2) запускает прогрессию клеточного цикла через транскрипционный фактор E2F. Эта семья состоит из активирующих класс I (E2F1-3), репрессирующих класс II (E2F4-5) и двух дополнительных E2F (6 и 7), функция которых менее изучена. E2F1 является членом транскрипционного фактора и образует гетеродимеры с другим транскрипционным фактором DP1. E2F1 обычно является важным регулятором пролиферации, дифференцировки и апоптоза Т-клеток в клеточном цикле. Удаление зрелых и незрелых реактивных Т-клеток путем апоптоза играет важную роль в предотвращении аутоиммунных заболеваний [4].
Экспериментальные исследования показали, что ответы Т-клеток нарушены у мышей с уменьшенным уровнем экспрессии гена E2F1. Предполагается, что путь сигнализации E2F участвует в аутоиммунных реакциях, влияя на прогрессию клеток в клеточном цикле. Было установлено, что аутоиммунные реакции не возникают у мышей с дефицитом E2F1 [5].
E2F1 был показан как медиатор пролиферации иммунных клеток, вызванных вирусом HTLV-1, который вызывает миелопатию, связанную с HTLV-1, аутоиммунное заболевание, похожее на МС [6].Цель этого исследования заключается в оценке уровней содержания белка E2F1 в образцах крови пациентов с солью MS и в сопоставлении этих уровней с клиническими характеристиками пациентов и контрольной группой. Уровни E2F1 были исследованы в экспериментальных моделях аутоиммунного энцефалита [ 6 ]. Однако, насколько нам известно, в литературе нет исследований, в которых анализировались бы концентрации белков в этих генах у пациентов с MS.Материалы и методы
Методы
Участники
Включены пациенты старше 18 лет, диагностированные с МС согласно пересмотренным критериям McDonald в 2017 году [7], проходившие наблюдение в клинике нейролога между январем 2023 и январем 2024 года и согласившиеся участвовать в исследовании. Исключены пациенты с хроническими заболеваниями, кроме МС, и пациенты с системными воспалительными заболеваниями или другими аутоиммунными заболеваниями. Медицинская информация и результаты осмотра пациентов, поступивших в клинику нейролога Санко Университетской школы медицины, отделение нейрологии и доктора " Хоспиталь Эрсин Арслан по данным сканирования медицинских записей был собран. Был привлечен контрольная группа, соответствующая критериям возраста и пола, и их данные были записаны.
ELISA
Венозная кровь от 10 до 15 мл от пациентов с МС и контрольной группы была собрана в пробирки с ЭДТА. Кровь была центрифугирована при 2500 g в течение 10 минут, и полученные сыворотки были хранить при -20°C.
ELISA-тест проводился в плоских пробирках на 96 лунок, что обеспечивало высокую производительность результатов. Дно каждой лунки было покрыто соответствующим антителом.
Сыворотка каждого пациента и сыворотка контрольной группы были помещены в отдельные лунки для инкубации. После того, как сыворотка могла сидеть при комнатной температуре one Час он был удален, и колодцы были тщательно промыты буферами. Затем были добавлены энзимы пероксидаза для 30 минуты для облегчения преобразования бесцветных субстратов в цветные продукты. На заключительной стадии был применен ферментный субстрат, что привело к заметному изменению цвета колодцев. После завершения реакции табличка считывалась с помощью читателя ELISA, измеряющего оптическую плотность каждого колодца на длине волны 450 Нм. Исследователи, которые проанализировали уровни сыворотки, завершили исследование и сообщили о результатах, ослепленных клинической информацией, связанной с образцами.Комитет по этике
Все процедуры, связанные с участием людей в этом исследовании, соответствовали этическим стандартам, установленным институциональным и национальным комитетами по исследованию, а также Декларацией Госпина 1964 года. Этическое одобрение было получено Комитетом по этике клинических исследований САНКО Университета перед началом исследования (дата одобрения: 19.01.2023, номер одобрения: 2023/02-01).
Статистический анализ
Описательная статистика включает в себя среднее значение, стандартное отклонение, медиану и квартили для непрерывных переменных, а для качественных переменных предоставляются частоты и проценты. Соответствие непрерывных переменных нормальному распределению оценивалось с помощью теста Колмогорова-Смирнова. Поскольку для сравнения двух независимых групп по непрерывным переменным, заданным измерением, не были указаны условия параметрических тестов, использовался тест Манна-Уитни, а для сравнения более двух независимых групп — тест Крускал-Уоллиса. Для сравнения качественных переменных между группами использовался критерий хи-квадрат. Отношение между двумя непрерывными переменными оценивалось с помощью коэффициента ранговой корреляции Спирмена. p < 0.05 считалось статистически значимым. IBM SPSS Statistics for Windows, версия 23 (Отменено) 2015; IBM Corp., Armonk, New York, United States) использовался для анализа данных. А. Характеристики участников
Twenty-four Психиатрические пациенты17 женщины, seven (мужчины) 20-54 Годы (Меан-СД)34.75±10.16) и 21 меры контроля13 женщины, eight (мужчины) 22-51 Годы (Меан-СД)34.29±9.33) были включены в исследование. Пациенты, 17 :: имело повторное излучающее многообразное склероз (RRMS), five имеет вторичный прогрессивный множественный склероз (СФМ) и two имеет первичный прогрессивный множественный склероз (ППМС). Демографические характеристики населения с НР и контрольными группами показаны в таблице. 1 .Таблица 1 Демографические характеристики лиц с МС и контрольной группой n: количество; SD: стандартное отклонение; BMI: индекс массы тела; PwMS: люди с множественной склерозом
PwMS (n=24) Контрольная группа (n=21) p
Возраст (среднее±SD) 34.75±10.16 34.29±9.33 0.875
BMI (среднее±SD) 25.96±5.75 24.26±3.79 0.255
Пол n (%)
Мужской 7 (29.17) 8 (38.09) 0.697
Женский 17 (70.83) 13 (61.91)
Демографические характеристики лиц с МС и контрольной группы
n: количество; SD: стандартное отклонение; BMI: индекс массы тела; PwMS: люди с множественной склерозом
В пациентской группе количество пациентов, диагностированных менее пяти лет, составило 10, а количество пациентов, диагностированных более пяти лет, — 14. Хотя 10 пациентов с МС испытывали приступы в последние два года, 14 пациентов не имели истории приступов. Клинические и изображенияные нарушения у пациентов с МС приведены в Таблице 2. При сравнении уровня белка E2F1 между группами пациентов и контрольных по полу, между мужчинами не обнаружено значимое различие; однако женщины в группе МС показывали статистически более высокие уровни (p=0.232, p=0.028).
Таблица 2 Клинические и изображенияные нарушения у пациентов с МС n: количество; SD: стандартное отклонение; min-max: минимум-максимум; МС: мультиплексная склероз; DMT: терапия, модифицирующая заболевание; МРТ: магнитно-резонансная томография; EDSS: Расширенная шкала функционального статуса. Люди с МС (n=24) n (%) Тип МС Рецидивно-восстановительный МС 17 (70.8) Вторичный прогрессивный МС 5 (20.8) Первичный прогрессивный МС 2 (8.3) Клиническое состояние при первом приступе Оптический нейрите 3 (12.5) Моторный 8 (33.3) Сенсорный 3 (12.5) Моторный+сенсорный 4 (16.7) Мозговой стебель/Керебеллар 6 (25.0) Нейрологический осмотр Нормальный 11 (45.8) Аномальный 13 (54.2) ДМТ Да 22 (91.7) Нет 2 (8.3) Локализация поражений в МРТ пациентов с МС Кора/Прикорневая 19 (79.2) Перивентрикулярная 22 (91.7) Инфратенториальная 10 (41.7) Спинальный корешок 18 (75) EDSS Среднее ± SD 2.22 ± 2.54 Медиана (мин-макс) 1.5 (0.0 - 9.5)
Клинические и изображения нарушений у пациентов с МС
n: количество; SD: стандартное отклонение; мин-макс: минимальное-максимальное; МС: мультиплексная склероз; DMT: терапия, модифицирующая течение болезни; МРТ: магнитно-резонансная томография; EDSS: Расширенная шкала функционального статуса.Уровень белка E2F1 был выше в группе с МС по сравнению с контрольной группой (p=0.011) (Рисунок 1). Уровень белка E2F1 был значимо выше у релапс-релимитной МС (n=17), чем у прогрессивной МС [SPMS (n=5) + PPMS (n=2)] (p=0.024) (Таблица 3).
Таблица 3 Сравнение уровня сывороточного E2F1 по типу МС n: количество; Min-max: минимум-максимум; МС: мультиплексная склероз. Релапс-релимитная МС (n=17) Primary and secondary progressive MS (n=7) p E2F1 (n=24) Min-max 1.07-9.61 1.05-2.12 0.024 Median [25%-75%] 2.80 (1.95-4.12) 1.77 (1.15-2.07)
Сравнение уровня сывороточного E2F1 по типу МС
n: количество; Min-max: минимум-максимум; МС: мультиплексная склероз.Уровень E2F1 у людей с множественной скlerозом и контрольные группы
MS: множественная склероз
* указывает p=0.011
Не было обнаружено взаимосвязи между уровнем белка E2F1 и временем диагностики, EDSS, возрастом при диагностике, временем до первого обострения и продолжительностью лечения (p>0.05).
Обсуждение
Этот исследование показало, что уровни белка E2F1 у пациентов с МС были значительно выше, чем у контрольной группы. Кроме того, уровни белка E2F1 были выше у подгруппы РРМС, чем у прогрессивных подгрупп МС (СПМС и ППМС). Эти результаты указывают на то, что транскрипционный фактор E2F1 может играть потенциальную роль в патофизиологии МС.Было предложено, что E2F1 может оказывать влияние на аутоиммунитет на молекулярном уровне в живых организмах. Роль E2F1 в аутоиммунных заболеваниях связана с регуляцией клеточного цикла и апоптоза [8-10]. Исследования показали, что в пациентах с МС наблюдается нарушение в сигнальной пути E2F [11, 12].
В литературе доказано, что E2F1 является важным регулятором апоптоза иммунных клеток и играет особую роль в контроле аутоиммунных реакций [8, 13]. Также показано, что активированный путь E2F может способствовать переходу клеточного цикла к фенотипу Th1 клеток и, следовательно, усиливать аутоиммунные реакции. Экспериментальные исследования показали, что у E2F1---мышей апоптоз иммунных клеток. Считается, что сигнализирующий путь E2F1 оказывает положительное воздействие на продолжительность жизни иммунных клеток. E2F1 гены кодируют белки, такие как циклин E, дигидрофолат редукциазы (DHFR) и E2F1, которые действуют при переходе от G1 к S фазе клеточного цикла [ 8 ]. Было высказано предположение о том, что дефекты в прогрессии клеточного цикла и апоптозе иммунных клеток в отсутствие E2F1 или E2F2 вместе с E2F1 играют определенную роль в развитии волчанообразных заболеваний. [ 8 , 14 , 15 ].В аутоиммунном заболевании ревматоидный артрит (РА) переключение E2F1 также было показано на подавлении пролиферации и инвазии фибробластоидных синовиоцитов РА и производства пролиферативных цитокинов через путь сигнализации p53, и это предполагает, что это может предоставить новые цели для лечения [16]. В этом контексте гипотеза о дисрегуляции E2F1 в МС может вызывать воспалительные реакции заболевания согласуется с литературой. Однако влияние E2F1 на патогенез МС требует дальнейшего изучения.
Результаты нашего исследования показывают, что E2F1 может служить потенциальным биомаркером у пациентов с МС. Высокие уровни E2F1, особенно у пациентов с РРМС, связаны с обострениями заболевания, что указывает на роль в активной инфекции. Необходимы дополнительные исследования для подтверждения потенциала E2F1 как инструмента для мониторинга ответа на лечение или прогнозирования прогрессирования заболевания. Кроме того, терапии, направленные на сигнал E2F1, могут предложить перспективные новые подходы для лечения автоиммунных заболеваний, таких как МС.
Это исследование проводилось на малом образце, и результаты требуют подтверждения и изучения в более крупных популяциях. Кроме того, метод ELISA, использованный в исследовании, может иметь ограниченную способность обнаруживать все варианты белка. К числу ограничений нашего исследования относится то, что биомаркеры сыворотки, включая E2F1, могут не отражать непосредственно изменения в CNS и могут быть затронуты такими факторами, как дневная вариация. В нашем исследовании такие клинические параметры, как возраст и продолжительность болезни, не показали сколь-либо значительной связи с уровнями E2F1, однако эти результаты следует пересмотреть в рамках более крупных исследований. В частности, дальнейшее изучение уровней E2F1 в различных клинических подгруппах MS поможет нам лучше понять роль этого белка в патофизиологии болезни. Настоящее исследование one из первого исследования роли белка E2F1 в MS и дает ценные знания в этой области. Исследование E2F1 и связанных белков в более крупных популяциях пациентов приведет к более глубокому пониманию иммунологических процессов, которые вызывают МРС. Кроме того, изучение роли E2F1 в различных подтипах МРС критически важно для уточнения его участия в клинической вариабельности заболевания. Наконец, терапии, направленные на E2F1, могут открыть новые пути для лечения МРС и связанных аутоиммунных заболеваний.
Декларации
Человек: Согласие на лечение и открытый доступ к публикации было получено или отменено всеми участниками этого исследования. Секретарий клинического исследовательского этического комитета САНКО Университета выдал разрешение 2023/02–01.Животные объекты: Все авторы подтверждают, что в данном исследовании не участвовали животные или ткани.
Конфликты интересов: В соответствии с формой единого раскрытия ICMJE все авторы заявляют следующее:
Информация о платежах/услугах: Все авторы подтверждают, что не получили финансовую поддержку от любой организации за представленную работу.
Финансовые отношения: Все авторы подтверждают, что в настоящее время и в течение предыдущих трех лет у них нет финансовых отношений с любыми организациями, которые могли бы иметь интерес к представленной работе.Другие отношения: Все авторы заявили, что у них нет других отношений или активностей, которые могли бы казаться влияющими на представленную работу.Авторы вклады
Концепция и дизайн: Emine Kılıçparlar Cengiz, Yasemin Ekmekyapar Fırat, Elif Onur, Tuba Denkçeken
Сбор, анализ или интерпретация данных: Emine Kılıçparlar Cengiz, Yasemin Ekmekyapar Fırat, Elif Onur, Tuba Denkçeken
Разработка рукописи: Emine Kılıçparlar Cengiz, Yasemin Ekmekyapar Fırat, Elif Onur, Tuba Denkçeken
Критический обзор рукописи по важному интеллектуальному содержанию: Emine Kılıçparlar Cengiz, Yasemin Ekmekyapar Fırat, Elif Onur, Tuba Denkçeken
Супервизия: Emine Kılıçparlar Cengiz, Yasemin Ekmekyapar Fırat, Elif Onur, Tuba Denkçeken
Ссылки
Читать найденный полный текст
This is an open access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License CC-BY 4.0., which permits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original author and source are credited.
Introduction
Multiple sclerosis (MS) is a chronic, inflammatory, demyelinating disease of the central nervous system. There is an interaction between genetic and environmental factors in the pathophysiology of MS [ 1 ]. It is known that T and B lymphocytes and microglia play a role in immunopathogenesis. T cells react excessively with autoantigens that damage central nervous system tissue. B cells can produce autoantibodies against autoantigens. In brain tissue, these cells can activate microglia and macrophages and thus promote local inflammation. It is assumed that the migration of autoreactive lymphocytes across the blood-brain barrier and the reduced function of regulatory T cells trigger autoimmunity in MS [ 2 , 3 ].
During the activation of T cells, interleukin 2 (IL-2) initiates the progression of the cell cycle via the E2F transcription factor family. This family consists of activator class I (E2F1-3), repressor class II (E2F4-5), and two further E2Fs (6 and 7), whose function is less well known. It is a member of the transcription factor E2F1 and forms heterodimers with another transcription factor, DP1. E2F1 is normally an important regulator of proliferation, differentiation, and apoptosis of T cells in the cell cycle. The elimination of mature and immature reactive T cells by apoptosis plays an important role in the prevention of autoimmunity [ 4 ].
Experimental studies have shown that T-cell responses are impaired in mice with reduced E2F1 gene expression. It is assumed that the E2F signaling pathway plays a role in autoimmunity by influencing the progression of cells in the cell cycle. It was found that autoimmunity does not occur in mice with E2F1 deficiency [ 5 ].
E2F1 has been shown to mediate the proliferation of immune cells triggered by HTLV-1, the virus that causes HTLV-1-associated myelopathy, an MS-like disease [ 6 ].
This study aims to evaluate E2F1 protein expression levels in blood samples from MS patients and to compare these levels with the clinical characteristics of the patients and those of a control group. E2F1 levels were investigated in experimental autoimmune encephalitis models [ 6 ]. To our knowledge, however, there are no studies in the literature that examine the protein concentrations of these genes in MS patients.
Materials and methods
Methods
Participants
Patients over the age of 18 who were diagnosed with MS according to the McDonald criteria revised in 2017 [ 7 ], who were followed up in the neurology outpatient clinic between January 2023 and January 2024, and who agreed to participate in the study were included. Patients with a chronic disease other than MS and patients with a systemic inflammatory disease or another autoimmune disease were excluded. The medical information and examination results of the patients admitted to the outpatient clinics of SANKO University School of Medicine, Department of Neurology and Dr. Ersin Arslan Training and Research Hospital were collected by scanning their medical records. A control group that met the criteria for age and gender was recruited and their data was recorded.
ELISA
10-15 ml of venous blood from MS patients and the control group were collected in EDTA tubes. The blood samples were centrifuged at 2500 g for 10 minutes and the sera obtained were stored at -20°C.
The ELISA test was performed in 96-well plates, allowing a high throughput of results. The bottom of each well was coated with the corresponding antibody.
Each patient’s serum and control’s serum were incubated in individual wells. After allowing the serum to sit at room temperature for one hour, it was removed, and the wells were thoroughly rinsed with buffers. Next, peroxidase enzymes were added for 30 minutes to facilitate the transformation of colorless substrates into colored products. In the final stage, an enzyme substrate was applied, producing a visible color change in the wells. Once the reaction concluded, the plate was read using an ELISA reader, measuring the optical density of each well at a wavelength of 450 nm.
The researchers who analyzed the serum levels completed the study and reported the results blinded to the clinical information associated with the samples.
Ethics Committee
All procedures involving human participants in this study adhered to the ethical standards set by both the institutional and national research committees and the 1964 Helsinki Declaration. Ethical approval was granted by the SANKO University Clinical Research Ethics Committee prior to the study's commencement (approval date: 19.01.2023, approval number: 2023/02-01).
Statistical Analysis
Descriptive statistics include the mean, standard deviation, median, and quartiles for continuous variables measured, while frequencies and percentages are provided for qualitative variables. The agreement of the continuous variables with the normal distribution was assessed using the Kolmogorov-Smirnov test. As no parametric test conditions were given for comparisons between two independent groups in relation to continuous variables specified by measurement, the Mann-Whitney U test was used, and the Kruskal-Wallis test was used for comparisons between more than two independent groups. The chi-square test was used for group comparisons of qualitative variables. The relationship between two continuous variables was assessed using the Spearman Rank Correlation Coefficient. p<0.05 was considered statistically significant. IBM SPSS Statistics for Windows, Version 23 (Released 2015; IBM Corp., Armonk, New York, United States) was used for data analysis.
Results
Participants' characteristics
Twenty-four MS patients (17 women, seven men) aged 20-54 years (mean±SD=34.75±10.16) and 21 controls (13 women, eight men) aged 22-51 years (mean±SD=34.29±9.33) were included in the study. Of the patients, 17 had relapsing-remitting multiple sclerosis (RRMS), five had secondary progressive multiple sclerosis (SPMS) and two had primary progressive multiple sclerosis (PPMS). The demographic characteristics of the people with MS and the control groups are shown in Table 1 .
Table 1 Demographic characteristics of the people with MS and control groups n: number; SD: standard deviation; BMI: body mass index; PwMS: people with multiple sclerosis PwMS (n=24) Control (n= 21) p Age (mean±SS) 34.75±10.16 34.29±9.33 0.875 BMI (mean±SS) 25.96±5.75 24.26±3.79 0.255 Gender n (%) Male 7 (29.17) 8 (38.09) 0.697 Female 17 (70.83) 13 (61.91)
Demographic characteristics of the people with MS and control groups
n: number; SD: standard deviation; BMI: body mass index; PwMS: people with multiple sclerosis
In the patient group, the number of patients who had been diagnosed for five years or less was 10, and the number of patients who had been diagnosed for more than five years was 14. While 10 patients with MS had experienced relapses in the last two years, 14 had no history of relapses. The clinical and imaging findings in the MS patient group are listed in Table 2 . In the comparison of E2F1 protein levels between patient and control groups by gender, no significant difference was found among men; however, women in the MS group showed statistically higher levels (p=0.232, p=0.028).
Table 2 Clinical and imaging findings in the MS patient group n: number; SD: standard deviation; min-max: minimum-maximum; MS: multiple sclerosis; DMT: disease-modifying treatment; MRI: magnetic resonance imaging; EDSS: Expanded Disability Status Scale. People with MS (n=24) n (%) MS type Relapsing-remitting MS 17 (70.8) Secondary progressive MS 5 (20.8) Primary progressive MS 2 (8.3) Clinical at the first attack Optic neuritis 3 (12.5) Motor 8 (33.3) Sensory 3 (12.5) Motor+ sensory 4 (16.7) Brainstem/Cerebellar 6 (25.0) Neurological examination Normal 11 (45.8) Abnormal 13 (54.2) DMT Yes 22 (91.7) No 2 (8.3) Localization of lesions in MRI of MS patients Cortical/Juxtacortical 19 (79.2) Periventricular 22 (91.7) Infratentorial 10 (41.7) Spinal cord 18 (75) EDSS Mean ± SD 2.22 ± 2.54 Median (min-max) 1.5 (0.0 - 9.5)
Clinical and imaging findings in the MS patient group
n: number; SD: standard deviation; min-max: minimum-maximum; MS: multiple sclerosis; DMT: disease-modifying treatment; MRI: magnetic resonance imaging; EDSS: Expanded Disability Status Scale.
E2F1 protein levels were higher in the MS group than in the control group (p=0.011) (Figure 1 ). E2F1 protein levels were found to be significantly higher in RRMS (n=17) than in progressive MS [SPMS (n=5) + PPMS (n=2)] (p=0.024) (Table 3 ).
Table 3 Comparison of serum E2F1 levels by the MS type n: number; Min-max: minimum-maximum; MS: multiple sclerosis. Relapsing-remitting MS (n=17) Primary and secondary progressive MS (n=7) p E2F1 (n=24) Min-max 1.07-9.61 1.05-2.12 0.024 Median [25%-75%] 2.80 (1.95-4.12) 1.77 (1.15-2.07)
Comparison of serum E2F1 levels by the MS type
n: number; Min-max: minimum-maximum; MS: multiple sclerosis.
E2F1 levels in people with multiple sclerosis and controls
MS: multiple sclerosis
* indicates p=0.011
No association was found between the E2F1 protein level and time to diagnosis, EDSS, age at diagnosis, time to first relapse and duration of treatment (p>0.05).
Discussion
This study showed that the E2F1 protein levels in MS patients were significantly higher than in the control group. In addition, E2F1 protein levels were found to be higher in the RRMS subgroup than in the progressive MS subgroups (SPMS and PPMS). These results suggest that the transcription factor E2F1 may play a potential role in the pathophysiology of MS.
It has been suggested that E2F1 may have effects on autoimmunity at the molecular level in vivo. The role of E2F1 in autoimmune diseases has been associated with cell cycle regulation and apoptosis [ 8 - 10 ]. Studies have shown that there are irregularities in the E2F signaling pathway in patients with MS [ 11 , 12 ].
It has been shown in the literature that E2F1 is an important regulator of apoptosis of immune cells and plays a special role in the control of autoimmune reactions [ 8 , 13 ]. It has also been shown that the activated E2F pathway can promote the cell cycle toward a Th1 cell phenotype and thus enhance autoimmunity. Experimental studies have shown that E2F1 -/- mice exhibit apoptosis of immune cells. The E2F1 signaling pathway is thought to have a positive effect on the lifespan of immune cells. E2F1 genes encode proteins such as cyclin E, dihydrofolate reductase (DHFR), and E2F1, which act at the transition from the G1 to the S phase of the cell cycle [ 8 ]. It has been suggested that defects in cell cycle progression and apoptosis of immune cells in the absence of E2F1 or E2F2 together with E2F1 play a role in the development of lupus-like disease [ 8 , 14 , 15 ].
In the autoimmune disease rheumatoid arthritis (RA), overexpression of E2F1 has also been shown to suppress the proliferation and invasion of RA fibroblast-like synoviocytes and the production of proinflammatory cytokines via the p53 signaling pathway, and it has been suggested that this may offer new targets for treatment [ 16 ]. In this context, the hypothesis that dysregulation of E2F1 in MS may trigger the inflammatory responses of the disease is consistent with the literature. However, the effects of E2F1 on the pathogenesis of MS need to be further investigated.
The results of our study suggest that E2F1 could serve as a potential biomarker in MS patients. Elevated levels of E2F1, particularly in RRMS patients, appear to be associated with disease relapses, suggesting a role in active inflammation. Further studies are needed to confirm the potential of E2F1 as a tool for monitoring response to treatment or predicting disease progression. In addition, therapies targeting the E2F1 signaling pathway may offer promising new approaches for the treatment of autoimmune diseases such as MS.
This study was performed on a small sample and the results need to be confirmed and studied in larger populations. In addition, the ELISA method used may have limited ability to detect all variants of the protein. Limitations of our study include that serum biomarkers, including E2F1, may not directly reflect changes in the CNS and may be affected by factors such as diurnal variation. In our study, clinical parameters such as age and disease duration showed no significant association with E2F1 levels, but these results should be re-evaluated in larger studies. In particular, further investigation of E2F1 levels in different clinical subgroups of MS will help us to better understand the role of this protein in the pathophysiology of the disease.
Conclusions
This study is one of the first to investigate the role of the E2F1 protein in MS and provides valuable insights in this field. Studying E2F1 and related proteins in larger patient populations will lead to a deeper understanding of the immunological processes that trigger MS. In addition, investigating the role of E2F1 in different MS subtypes is crucial to clarify its involvement in the clinical variability of the disease. Finally, therapies targeting E2F1 could open new avenues for the treatment of MS and related autoimmune diseases.
Disclosures
Human subjects: Consent for treatment and open access publication was obtained or waived by all participants in this study. SANKO University Clinical Research Ethics Committee issued approval 2023/02–01.
Animal subjects: All authors have confirmed that this study did not involve animal subjects or tissue.
Conflicts of interest: In compliance with the ICMJE uniform disclosure form, all authors declare the following:
Payment/services info: All authors have declared that no financial support was received from any organization for the submitted work.
Financial relationships: All authors have declared that they have no financial relationships at present or within the previous three years with any organizations that might have an interest in the submitted work.
Other relationships: All authors have declared that there are no other relationships or activities that could appear to have influenced the submitted work.
Author Contributions
Concept and design: Emine Kılıçparlar Cengiz, Yasemin Ekmekyapar Fırat, Elif Onur, Tuba Denkçeken
Acquisition, analysis, or interpretation of data: Emine Kılıçparlar Cengiz, Yasemin Ekmekyapar Fırat, Elif Onur, Tuba Denkçeken
Drafting of the manuscript: Emine Kılıçparlar Cengiz, Yasemin Ekmekyapar Fırat, Elif Onur, Tuba Denkçeken
Critical review of the manuscript for important intellectual content: Emine Kılıçparlar Cengiz, Yasemin Ekmekyapar Fırat, Elif Onur, Tuba Denkçeken
Supervision: Emine Kılıçparlar Cengiz, Yasemin Ekmekyapar Fırat, Elif Onur, Tuba Denkçeken
References
Multiple sclerosis (MS) is a chronic, inflammatory, demyelinating disease of the central nervous system. There is an interaction between genetic and environmental factors in the pathophysiology of MS [ 1 ]. It is known that T and B lymphocytes and microglia play a role in immunopathogenesis. T cells react excessively with autoantigens that damage central nervous system tissue. B cells can produce autoantibodies against autoantigens. In brain tissue, these cells can activate microglia and macrophages and thus promote local inflammation. It is assumed that the migration of autoreactive lymphocytes across the blood-brain barrier and the reduced function of regulatory T cells trigger autoimmunity in MS [ 2 , 3 ].
During the activation of T cells, interleukin 2 (IL-2) initiates the progression of the cell cycle via the E2F transcription factor family. This family consists of activator class I (E2F1-3), repressor class II (E2F4-5), and two further E2Fs (6 and 7), whose function is less well known. It is a member of the transcription factor E2F1 and forms heterodimers with another transcription factor, DP1. E2F1 is normally an important regulator of proliferation, differentiation, and apoptosis of T cells in the cell cycle. The elimination of mature and immature reactive T cells by apoptosis plays an important role in the prevention of autoimmunity [ 4 ].
Experimental studies have shown that T-cell responses are impaired in mice with reduced E2F1 gene expression. It is assumed that the E2F signaling pathway plays a role in autoimmunity by influencing the progression of cells in the cell cycle. It was found that autoimmunity does not occur in mice with E2F1 deficiency [ 5 ].
E2F1 has been shown to mediate the proliferation of immune cells triggered by HTLV-1, the virus that causes HTLV-1-associated myelopathy, an MS-like disease [ 6 ].
This study aims to evaluate E2F1 protein expression levels in blood samples from MS patients and to compare these levels with the clinical characteristics of the patients and those of a control group. E2F1 levels were investigated in experimental autoimmune encephalitis models [ 6 ]. To our knowledge, however, there are no studies in the literature that examine the protein concentrations of these genes in MS patients.
Materials and methods
Methods
Participants
Patients over the age of 18 who were diagnosed with MS according to the McDonald criteria revised in 2017 [ 7 ], who were followed up in the neurology outpatient clinic between January 2023 and January 2024, and who agreed to participate in the study were included. Patients with a chronic disease other than MS and patients with a systemic inflammatory disease or another autoimmune disease were excluded. The medical information and examination results of the patients admitted to the outpatient clinics of SANKO University School of Medicine, Department of Neurology and Dr. Ersin Arslan Training and Research Hospital were collected by scanning their medical records. A control group that met the criteria for age and gender was recruited and their data was recorded.
ELISA
10-15 ml of venous blood from MS patients and the control group were collected in EDTA tubes. The blood samples were centrifuged at 2500 g for 10 minutes and the sera obtained were stored at -20°C.
The ELISA test was performed in 96-well plates, allowing a high throughput of results. The bottom of each well was coated with the corresponding antibody.
Each patient’s serum and control’s serum were incubated in individual wells. After allowing the serum to sit at room temperature for one hour, it was removed, and the wells were thoroughly rinsed with buffers. Next, peroxidase enzymes were added for 30 minutes to facilitate the transformation of colorless substrates into colored products. In the final stage, an enzyme substrate was applied, producing a visible color change in the wells. Once the reaction concluded, the plate was read using an ELISA reader, measuring the optical density of each well at a wavelength of 450 nm.
The researchers who analyzed the serum levels completed the study and reported the results blinded to the clinical information associated with the samples.
Ethics Committee
All procedures involving human participants in this study adhered to the ethical standards set by both the institutional and national research committees and the 1964 Helsinki Declaration. Ethical approval was granted by the SANKO University Clinical Research Ethics Committee prior to the study's commencement (approval date: 19.01.2023, approval number: 2023/02-01).
Statistical Analysis
Descriptive statistics include the mean, standard deviation, median, and quartiles for continuous variables measured, while frequencies and percentages are provided for qualitative variables. The agreement of the continuous variables with the normal distribution was assessed using the Kolmogorov-Smirnov test. As no parametric test conditions were given for comparisons between two independent groups in relation to continuous variables specified by measurement, the Mann-Whitney U test was used, and the Kruskal-Wallis test was used for comparisons between more than two independent groups. The chi-square test was used for group comparisons of qualitative variables. The relationship between two continuous variables was assessed using the Spearman Rank Correlation Coefficient. p<0.05 was considered statistically significant. IBM SPSS Statistics for Windows, Version 23 (Released 2015; IBM Corp., Armonk, New York, United States) was used for data analysis.
Results
Participants' characteristics
Twenty-four MS patients (17 women, seven men) aged 20-54 years (mean±SD=34.75±10.16) and 21 controls (13 women, eight men) aged 22-51 years (mean±SD=34.29±9.33) were included in the study. Of the patients, 17 had relapsing-remitting multiple sclerosis (RRMS), five had secondary progressive multiple sclerosis (SPMS) and two had primary progressive multiple sclerosis (PPMS). The demographic characteristics of the people with MS and the control groups are shown in Table 1 .
Table 1 Demographic characteristics of the people with MS and control groups n: number; SD: standard deviation; BMI: body mass index; PwMS: people with multiple sclerosis PwMS (n=24) Control (n= 21) p Age (mean±SS) 34.75±10.16 34.29±9.33 0.875 BMI (mean±SS) 25.96±5.75 24.26±3.79 0.255 Gender n (%) Male 7 (29.17) 8 (38.09) 0.697 Female 17 (70.83) 13 (61.91)
Demographic characteristics of the people with MS and control groups
n: number; SD: standard deviation; BMI: body mass index; PwMS: people with multiple sclerosis
In the patient group, the number of patients who had been diagnosed for five years or less was 10, and the number of patients who had been diagnosed for more than five years was 14. While 10 patients with MS had experienced relapses in the last two years, 14 had no history of relapses. The clinical and imaging findings in the MS patient group are listed in Table 2 . In the comparison of E2F1 protein levels between patient and control groups by gender, no significant difference was found among men; however, women in the MS group showed statistically higher levels (p=0.232, p=0.028).
Table 2 Clinical and imaging findings in the MS patient group n: number; SD: standard deviation; min-max: minimum-maximum; MS: multiple sclerosis; DMT: disease-modifying treatment; MRI: magnetic resonance imaging; EDSS: Expanded Disability Status Scale. People with MS (n=24) n (%) MS type Relapsing-remitting MS 17 (70.8) Secondary progressive MS 5 (20.8) Primary progressive MS 2 (8.3) Clinical at the first attack Optic neuritis 3 (12.5) Motor 8 (33.3) Sensory 3 (12.5) Motor+ sensory 4 (16.7) Brainstem/Cerebellar 6 (25.0) Neurological examination Normal 11 (45.8) Abnormal 13 (54.2) DMT Yes 22 (91.7) No 2 (8.3) Localization of lesions in MRI of MS patients Cortical/Juxtacortical 19 (79.2) Periventricular 22 (91.7) Infratentorial 10 (41.7) Spinal cord 18 (75) EDSS Mean ± SD 2.22 ± 2.54 Median (min-max) 1.5 (0.0 - 9.5)
Clinical and imaging findings in the MS patient group
n: number; SD: standard deviation; min-max: minimum-maximum; MS: multiple sclerosis; DMT: disease-modifying treatment; MRI: magnetic resonance imaging; EDSS: Expanded Disability Status Scale.
E2F1 protein levels were higher in the MS group than in the control group (p=0.011) (Figure 1 ). E2F1 protein levels were found to be significantly higher in RRMS (n=17) than in progressive MS [SPMS (n=5) + PPMS (n=2)] (p=0.024) (Table 3 ).
Table 3 Comparison of serum E2F1 levels by the MS type n: number; Min-max: minimum-maximum; MS: multiple sclerosis. Relapsing-remitting MS (n=17) Primary and secondary progressive MS (n=7) p E2F1 (n=24) Min-max 1.07-9.61 1.05-2.12 0.024 Median [25%-75%] 2.80 (1.95-4.12) 1.77 (1.15-2.07)
Comparison of serum E2F1 levels by the MS type
n: number; Min-max: minimum-maximum; MS: multiple sclerosis.
E2F1 levels in people with multiple sclerosis and controls
MS: multiple sclerosis
* indicates p=0.011
No association was found between the E2F1 protein level and time to diagnosis, EDSS, age at diagnosis, time to first relapse and duration of treatment (p>0.05).
Discussion
This study showed that the E2F1 protein levels in MS patients were significantly higher than in the control group. In addition, E2F1 protein levels were found to be higher in the RRMS subgroup than in the progressive MS subgroups (SPMS and PPMS). These results suggest that the transcription factor E2F1 may play a potential role in the pathophysiology of MS.
It has been suggested that E2F1 may have effects on autoimmunity at the molecular level in vivo. The role of E2F1 in autoimmune diseases has been associated with cell cycle regulation and apoptosis [ 8 - 10 ]. Studies have shown that there are irregularities in the E2F signaling pathway in patients with MS [ 11 , 12 ].
It has been shown in the literature that E2F1 is an important regulator of apoptosis of immune cells and plays a special role in the control of autoimmune reactions [ 8 , 13 ]. It has also been shown that the activated E2F pathway can promote the cell cycle toward a Th1 cell phenotype and thus enhance autoimmunity. Experimental studies have shown that E2F1 -/- mice exhibit apoptosis of immune cells. The E2F1 signaling pathway is thought to have a positive effect on the lifespan of immune cells. E2F1 genes encode proteins such as cyclin E, dihydrofolate reductase (DHFR), and E2F1, which act at the transition from the G1 to the S phase of the cell cycle [ 8 ]. It has been suggested that defects in cell cycle progression and apoptosis of immune cells in the absence of E2F1 or E2F2 together with E2F1 play a role in the development of lupus-like disease [ 8 , 14 , 15 ].
In the autoimmune disease rheumatoid arthritis (RA), overexpression of E2F1 has also been shown to suppress the proliferation and invasion of RA fibroblast-like synoviocytes and the production of proinflammatory cytokines via the p53 signaling pathway, and it has been suggested that this may offer new targets for treatment [ 16 ]. In this context, the hypothesis that dysregulation of E2F1 in MS may trigger the inflammatory responses of the disease is consistent with the literature. However, the effects of E2F1 on the pathogenesis of MS need to be further investigated.
The results of our study suggest that E2F1 could serve as a potential biomarker in MS patients. Elevated levels of E2F1, particularly in RRMS patients, appear to be associated with disease relapses, suggesting a role in active inflammation. Further studies are needed to confirm the potential of E2F1 as a tool for monitoring response to treatment or predicting disease progression. In addition, therapies targeting the E2F1 signaling pathway may offer promising new approaches for the treatment of autoimmune diseases such as MS.
This study was performed on a small sample and the results need to be confirmed and studied in larger populations. In addition, the ELISA method used may have limited ability to detect all variants of the protein. Limitations of our study include that serum biomarkers, including E2F1, may not directly reflect changes in the CNS and may be affected by factors such as diurnal variation. In our study, clinical parameters such as age and disease duration showed no significant association with E2F1 levels, but these results should be re-evaluated in larger studies. In particular, further investigation of E2F1 levels in different clinical subgroups of MS will help us to better understand the role of this protein in the pathophysiology of the disease.
Conclusions
This study is one of the first to investigate the role of the E2F1 protein in MS and provides valuable insights in this field. Studying E2F1 and related proteins in larger patient populations will lead to a deeper understanding of the immunological processes that trigger MS. In addition, investigating the role of E2F1 in different MS subtypes is crucial to clarify its involvement in the clinical variability of the disease. Finally, therapies targeting E2F1 could open new avenues for the treatment of MS and related autoimmune diseases.
Disclosures
Human subjects: Consent for treatment and open access publication was obtained or waived by all participants in this study. SANKO University Clinical Research Ethics Committee issued approval 2023/02–01.
Animal subjects: All authors have confirmed that this study did not involve animal subjects or tissue.
Conflicts of interest: In compliance with the ICMJE uniform disclosure form, all authors declare the following:
Payment/services info: All authors have declared that no financial support was received from any organization for the submitted work.
Financial relationships: All authors have declared that they have no financial relationships at present or within the previous three years with any organizations that might have an interest in the submitted work.
Other relationships: All authors have declared that there are no other relationships or activities that could appear to have influenced the submitted work.
Author Contributions
Concept and design: Emine Kılıçparlar Cengiz, Yasemin Ekmekyapar Fırat, Elif Onur, Tuba Denkçeken
Acquisition, analysis, or interpretation of data: Emine Kılıçparlar Cengiz, Yasemin Ekmekyapar Fırat, Elif Onur, Tuba Denkçeken
Drafting of the manuscript: Emine Kılıçparlar Cengiz, Yasemin Ekmekyapar Fırat, Elif Onur, Tuba Denkçeken
Critical review of the manuscript for important intellectual content: Emine Kılıçparlar Cengiz, Yasemin Ekmekyapar Fırat, Elif Onur, Tuba Denkçeken
Supervision: Emine Kılıçparlar Cengiz, Yasemin Ekmekyapar Fırat, Elif Onur, Tuba Denkçeken
References