Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/10348/10725
Title: Biomarkers identification of the efficacy of anti-TNF α agent (Adalimumab) in ankylosing spondylitis patients using a proteomic approach
Authors: Fernandes, Ana Filipa Ribeiro
Advisor: Coelho, Ana Maria Varela
Santos, Fernando Manuel Pimentel dos
Keywords: TNF inhibitor therapy
radiographic axial spondyloarthritis
Issue Date: 22-Jun-2020
Abstract: Axial Spondyloarthritis (axSpA) is amongst the most common forms of inflammatory arthritis. Widely used in the treatment of AS (the most frequent axSpA), adalimumab is an engineered antibody holding only human peptide sequences that bind with high affinity and specificity to soluble and transmembrane TNF α, blocking its interaction with receptors p55 and p75. However, the response to TNF inhibitors (TNFi) is heterogeneous in terms of efficacy and might be linked with serious side effects. A priori identification of patients more propense to respond to TNFi is critical in clinical practice. Therefore, the aim of this work was to identify serum proteins for which the level of variation is tightly associated with the clinical response to adalimumab in AS patients. The proteomic analysis involved 33 patients with AS, of which 19 responders and 14 nonresponders after 14 weeks treatment with adalimumab, according to ASAS criteria. Serum samples were collected at baseline, 3-5 days, 2 weeks and 14 weeks after treatment. The experimental workflow combined immunoaffinity depletion of the high-abundant serum proteins, tryptic digestion of the proteins extracted from the depleted serum, HPLC separation of tryptic peptides, MS/MS based identification and MS quantification of the detected proteins. Uni- and multivariate statistical analysis of the differentially abundant proteins was used to select the more sensitive and specific serum biomarkers related with therapeutic response. Protein function association network analysis of differential proteins was performed with STRINGdb. LC-MS/MS method allowed the identification of 333 proteins with at least 2 non-ambiguous peptides. A set of new putative biomarkers was identified with 8 proteins displaying differences between R and NR (p < 0.05) at baseline. Of these, 3 proteins were highly linked with a good clinical response, while the other 5 proteins were strongly related with a non-response to adalimumab therapy at W14. This set of proteins was confirmed to be predictive of the type of response to treatment with an area under the Receiver Operating Characteristics (ROC) curve of 1. Additionally, our analysis showed that the pathways dysregulated in both groups were relatively similar. Proteomic approaches constitute a very promising strategy to the identification of biomarkers to predict a therapeutic response. These results provide evidence that a panel of biomarker proteins might be identified even before the beginning of treatment which is of utmost importance for clinical practice.
A espondiloartrite axial (axSpA) é uma das formas mais comuns de artrite inflamatória. Amplamente utilizado no tratamento da AS (a axSpA mais frequente), o adalimumab é um anticorpo monoclonal recombinante que contém apenas sequências peptídicas humanas que se ligam com grande afinidade e especificidade ao TNF α solúvel e transmembranar, bloqueando assim a sua interação com os receptores p55 e p75. Ainda assim, a resposta aos inibidores do TNF (TNFi) é heterogénea em termos de eficácia e pode estar ligada a efeitos secundários graves. A prévia identificação de pacientes mais propensos a responder ao TNFi é crucial na prática clínica. Consequentemente, o objetivo deste trabalho foi identificar proteínas séricas para as quais o nível de variação está fortemente ligado à resposta clínica ao adalimumab, em pacientes com AS. A análise proteómica envolveu 33 pacientes com AS, dos quais 19 respondedores e 14 nãorespondedores após 14 semanas de tratamento com adalimumab, de acordo com os critérios ASAS. As amostras de soro foram colhidas antes do início do tratamento, 3-5 dias, 2 semanas e 14 semanas após o início do tratamento. O trabalho experimental combinou imunodepleção das proteínas séricas mais abundantes, digestão tríptica das proteínas, separação por HPLC de peptídeos trípticos, identificação por MS/MS e quantificação por MS das proteínas detetadas. A análise estatística unie multivariada das proteínas diferencialmente abundantes foi usada para selecionar os biomarcadores séricos mais sensíveis e específicos associados com a resposta terapêutica. A análise funcional das proteínas diferenciais foi realizada com o STRINGdb. O método LC-MS/MS permitiu a identificação de 333 proteínas com pelo menos 2 peptídeos não-ambíguos. Foi identificado um conjunto de novos biomarcadores putativos com 8 proteínas que exibiram diferenças entre R e NR (p < 0,05) antes do início do tratamento. Destas, 3 proteínas estavam altamente ligadas a uma boa resposta clínica, enquanto as outras 5 estavam fortemente relacionadas com uma não resposta à terapia com adalimumab no T4. Este conjunto de proteínas mostrou-se preditivo do tipo de resposta com uma área sob a curva Característica de Operação do Receptor (ROC) de 1. Adicionalmente, foi possível identificar que as vias desreguladas em ambos os grupos eram semelhantes. As abordagens proteómicas constituem uma estratégia muito promissora para a identificação de biomarcadores preditivos da resposta terapêutica. Os resultados aqui apresentados fornecem evidências de que um painel de biomarcadores proteicos pode ser identificado mesmo antes do início do tratamento, sendo isto de extrema importância para a prática clínica.
Description: Dissertação de Mestrado em: Genética Molecular Comparativa e Tecnológica
URI: http://hdl.handle.net/10348/10725
Document Type: Master Thesis
Appears in Collections:DGB - Dissertações de Mestrado
TD - Dissertações de Mestrado

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
Diss Ana Filipa Ribeiro Fernandes.pdf
  Until 2023-06-22
28,78 MBAdobe PDFView/Open Request a copy
Dec Ana Filipa Ribeiro Fernandes.pdf
  Restricted Access
287,45 kBAdobe PDFView/Open Request a copy
Val Ana Filipa Ribeiro Fernandes.pdf
  Restricted Access
200,45 kBAdobe PDFView/Open Request a copy


FacebookTwitterDeliciousLinkedInDiggGoogle BookmarksMySpace
Formato BibTex mendeley Endnote Logotipo do DeGóis Logotipo do Orcid 

Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.