eRapport

Characterisation of a possible target for specific immunotherapy in multiple sclerosis

Prosjekt
Prosjektnummer
2013006
Ansvarlig person
Trygve Holmøy
Institusjon
Akershus universitetssykehus HF
Prosjektkategori
Doktorgradsstipend
Helsekategori
Neurological
Forskningsaktivitet
2. Aetiology
Rapporter
2017 - sluttrapport
Hovedfunnet i dette prosjektet er at tilskudd av vitamin D sannsynligvis har relativt beskjeden effekt på den målbare betennelsesprosessen ved multippel sklerose (MS), og at effekten av en type bremsemedisin (interferon beta) neppe påvirkes av pasientens nivå av vitamin D. Det er stor interesse for betydningen av vitamin D ved immunologiske sykdommer, inkludert MS. En rekke epidemiologiske og eksperimentelle studier tyder på at høye nivåer beskytter mot sykdommen, og observasjonsstudier har også gitt holdepunkter for at nivået av vitamin D kan bremse videre utvikling av MS hos de som allerede er syke. Det er imidlertid vanskelig å påvise en sikker årsakssammenheng mellom vitamin D og sykdomsutvikling ut fra slike studier, fordi vitamin D-nivået avhenger av livsstil (soleksponering og diett). Det kan derfor være at faktorer som er forbundet med høye verdier av vitamin D, og ikke vitamin D i seg selv, som påvirker sykdomsrisiko og sykdomsutvikling. I tråd med tidligere funn fra andre observasjonsstudier, viste vi at økende nivåer av vitamin D var forbundet med endringer i konsentrasjonen av enkelte betennelsesmarkører (interleukin-1 receptor antagonist og utskilt frizzled-relatert protein 3) i MS-pasientenes blod. Disse pasientene hadde ikke fått tilskudd av vitamin D som ledd i studien, og økte nivåer av vitamin D var derfor uttrykk for naturlige svingninger som først og fremst skyldes økt eksponering for sollys om sommeren. For ¨å undersøke om det er sannsynlig at sammenhengen mellom vitamin D-nivå og betennelsesmarkørene er uttrykk for en reell årsakssammenheng, målte vi konsentrasjonen av betennelsesmarkører i blodet fra MS-pasienter før og etter tilskudd av store doser vitamin D eller placebo. Vi fant da ikke noe signal som kunne tyde på at vitamin D påvirker nivåene av interleukin-1 receptor antagonist og utskilt frizzled-relatert protein 3, eller andre betennelsesmarkører. Ut fra dette er det sannsynlig at den sammenhengen vi har påvist mellom vitmain D og betennelse neppe skyldes vitamin D i seg selv, men snarere andre livsstilsfaktorer som er forbundet med høye konsentrasjoner av vitamin D. Det er mange mulige kandidater, særlig fordi sollys kan påvirke kroppens immunsystem på flere ulike måter. Det kan også tenkes at mat som inneholder mye vitamin D også inneholder fettsyrer eller andre elementer med gunstig effekt på vitamin MS, men dette har sannsynligvis mindre betydning ettersom kosten har relativt liten betydning for de naturlige svingningene av vitamin D-nivået i Norge. Fordi tidligere observasjonsstudier har rapportert at nivået av vitamin D er utslagsgivende for effekten av en type bremsemedisin som benyttes ofte ved MS (interferon beta), undersøkte vi om dette var tilfellet hos norske MS pasienter som hadde deltatt i en tidligere behandlingsstudie. Fordi vi hadde gjentatte målinger av vitamin D og sykdomsaktivitet gjennom to år, og fordi alle pasientene hadde fått interferon beta fra måned 6 i studien, kunne vi besvare dette spørsmålet med stor nøyaktighet. Våre funn vist viste tydelig at interferon beta reduserte sykdomsaktiviteten til samme lave nivå, uavhengig av pasientenes vitamin D-nivåer. Et interessant unntak fra de hovedsakelig negative finnene for betydningen av vitamin D ved MS i denne studien, er at tilskudd av høy dose vitamin D reduserte konsentrasjonen av antistoffer mott kyssesykevirus (Epstein Barr virus; EBV), emn ikke andre lignende virus. Infeksjon med Epstein Barr virus ser ut til å være av betydning for utvikling av MS, og dette funnet støtter hypotesen at vitamin D dette kan skje i kan skje i samvirke med vitamin D. Den viktigste konsekvensen for helsetjenesten er at pasienter med MS bør få informasjon om at betydningen av vitamin D er relativt begrenset, og at vitamin D-tilskudd ikke er et godt alternativ til konvensjonelle bremsemedisiner. I et videre perspektiv viser våre samlede funn viktigheten av å være varsom med å trekke sikre slutninger om årsakssammenheng ut fra observasjonsstudier som viser samvariasjon. I dette prosjektet kunne vi sammenholde slike funn med resultater i en intervensjonsstudie der alt annet enn tilskudd av høydose vitamin D var likt, og kunne derfor direkte bekrefte eller avkrefte om det forelå noen årsakssammenheng Det bør imidlertid understrekes at dette først og fremst gjelder den type MS-pasienter som inngikk i denne studien, som var pasienter med attakkpreget (relapsing-remitting MS), og som hadde hatt sykdommen gjennom flere år. Det kan tenkes at pasienter med kort sykdomsvarighet og svært tidlige stadier av MS (for eksempel enkeltstående attakk eller som kun har MS-lignende forandringer på billedundersøkelser av hjernen), kan ha en tydeligere positiv effekt av vitamin D-tilskudd.
2016
Infeksjon med kyssesykevirus (Epstein-Barr virus; EBV) og lave nivåer av vitamin D i blodet er begge forbundet med økt forekomst av multippel sklerose (MS). Det er mulig at disse faktorene påvirker hverandre, blant annet ved at vitamin D påvirker kroppens immunrespons mot kyssesykevirus.I denne studien har vi undersøkt dette ved å studere blodprøver fra personer med MS som deltok i en studie der de enten fikk høydose vitamin D eller placebo (narremedisin). Behandlingen førte til at nivået av vitamin D i blodet ble fordoblet hos pasientene som fikk vitamin D. Vi målte nivået av antistoffer mot kyssesykevirus og andre virus før, under og etter studien. Kroppen lager flere antistoffer mot kyssesykevirus. Det er særlig ett av disse, antistoff mot kjerneantigenet EBNA1, som særlig har blitt forbundet med MS-risiko. Konsentrasjonen av dette antistoffet ble påvirket av vitamin D-behandlingen, og var signifikant lavere etter 48 uker i vitamin D-gruppen enn i placebogruppen. Etter 96 uker var denne forskjellen ikke lenger signifikant. Vi undersøkte også effekten av høydose vitamin D på nivået av antistoffer rettet mot en bestemt del av kjerneantigenet ENA1, som tidligere studier har vist kan være av særlig betydning for MS-utvikling. Disse antistoffene ble også redusert av vitamin D. Vitamin D hadde imidlertid ingen effekt på antistoffer mot andre virus som ikke er forbundet med økt MS-risiko. Denne studien viser at de to miljøfaktorene som er best underbygget ved MS, nemlig vitamin D og infeksjon med kyssesykevirus, kan påvirke hverandre. Dett er særlig interessant fordi både kyssesykevirus og vitamin D påvirker kroppens immunsystem, som spiller en helt sentral rolle ved utvikling av MS. Kyssesykeviruset infiserer nettopp de cellene i immunsystemet som produserer antistoffer (B-celler). Vår studie tyder på at vitamin D har en effekt på nettopp disse cellene, og at denne effekten påvirker immunresponsen mot kyssesykevirus.
2015
Multippel sklerose (MS) er den hyppigste sykdomsårsaken til nevrologisk invaliditet hos unge voksne.Vi undersøker om vitamin D påvirker sykdomsforløpet og effekten av immunologisk behandling.Målet med denne studien er å undersøke om vitamin D og andre fettløselige vitaminer (A og E) påvirker immunsystemet på en måte som kan være av betydning ved multippel sklerose. Vi har undersøkt dette i materiale fra den såkalte OFAMS-studien, der norske pasienter med MS fikk behandling med omega-3 fettsyrer, samt i en randomisert klinisk intervensjonsstudie der pasientene fikk tilskudd av enten høydose vitamin D eller placebo (Tromsøstudien). I OFAMS-studien fikk ikke pasientene tilskudd av vitamin D utover det de eventuelt selv tok på eget initiativ. Derimot startet alle pasientene med et av de mest anvendte immunologiske legemidlene mot MS, interferon beta (Rebif) etter seks måneder. Alle pasientene gjennomførte hyppige MR-undersøkelser av hjernen for å overvåke sykdomsaktiviteten, og det ble tatt blodprøver som gjorde det mulig å følge vitamin D-nivået over to år. Vi så at i halvåret før oppstart med vitamin D var sykdomsaktiviteten høyest hos pasientene med lavest nivå av vitamin D, og avtok med økende nivå av vitamin D. Nivået av vitamin D hadde imidlertid ikke betydning for effekten av interferon beta, som reduserte sykdomsaktiviteten til like lave nivåer enten vitamin D-nivået var høyt eller lavt. Sammenfallende funn ble gjort for inflammasjonsmarkører i serum. Vi konkluderer derfor med at vitamin D ikke ser ut til å spille en betydelig rolle for behandlingseffekten av interferon beta ved MS. Vi har tidligere sett at nivået av målbare inflammasjonsmarkører i serum fra pasienter med MS er assosiert (samvarierer) med nivået av vitamin D. Vi vet imidlertid ikke om dette skyldes at vitamin D faktisk demper inflammasjonen, eller om det er en eller flere bakenforliggende årsaker som påvirker både vitamin D og inflammasjonsmarkørene. En slik mulig bakenforliggende faktor kunne tenkes å være ultrafiolett stråling fra sola, som er den viktigste kilden til vitamin og som også kan påvirke betennelsesprosesser via andre mekanismer. For å undersøke dette har vi målt inflammasjonsmarkører i Tromsøstudien, der halvparten av pasientene fikk tilskudd av høydosert vitamin D (20.000 internasjonale enheter i uken) mens den andre halvparten fikk placebo. Selv om vitamin D-behandlingen førte til at pasientens nivå av vitamin D i serum ble fordoblet, hadde behandlingen med vitamin D ingen målbar effekt på nivået av noen av de 11 inflammasjonsmarkørene. Styrken i disse studiene er at vi har kombinert en observasjonsstudie som er best egnet til å generere hypoteser, med en intervensjonsstudie som er bedre egnet til å undersøke om eventuelle assosiasjoner er uttrykk for en årsakssammenheng. Samlet tyder våre funn på at vitamin D fortrinnsvis har effekt på sykdomsaktiviteten ved MS hos pasienter som ikke får immunologisk behandling av sykdommen, og at effekten av immunologisk behandling ikke ser ut til å være avhengig av vitamin D. Begge våre studier hadde relativt få deltagere. Vi kan derfor ikke utelukke at vitamin D til en viss grad påvirker sykdomsaktiviteten også hos pasienter som mottar standard immunologisk behandling, men denne effekten ser i så fall ut til å være relativt beskjeden.
2014
Epidemiologiske studier tyder på at vitamin D kan være av betydning for risikoen for å utvikle MS. Studier av pasienter med MS kan tyde på at vitamin D og andre vitaminer også er av betydning for sykdomsforløpet gjennom påvirkning av immunsystemet. Målet med dette prosjektet er å undersøke mekanismer for dette.Vi har i dette prosjektet tatt utgangspunkt i materiale fra den såkalte OFAMS-studien, der norske pasienter med MS fikk behandling med omega-3 fettsyrer. I forbindelse med denne studien ble det i løpet av en periode på to år gjennomført ni serumprøver og 12 MRI-skanninger av hjernen til 90 pasienter med MS. Vi har tidligere påvist at økende nivåer av vitamin D var assosiert med økende interleukin-1 reseptor antagonist og frizzle-relatert protein 3, men dette gjaldt kun før pasientene startet konvensjonell MS-behandling med interferon beta. Økende nivåer av vitamin E var assosiert med høye nivåer av kemokinet CXCL16, men dette gjaldt kun etter at pasientene hadde startet med interferon beta. Økende nivåer av vitamin A var assosiert med lave nivåer av pentraxin 3, både før og etter oppstart av interferon beta. Disse funnene kan tyde på at de ulike fettløselige vitaminene har forskjellige effekter på betennelsesprosesser, og at disse påvirkes på ulike måter av interferon beta. Fordi ingen av pasientene i OFAMS-studien brukte medisiner som bremser MS-utviklingen gjennom OFAMS-studiens første halvår, og fordi alle pasientene deretter ble satt på slik behandling i form av interferon beta, kunne vi undersøke om nivået av vitamin D har betydning for effekten av behandling med interferon beta. Som forventet fant vi at pasienter med høye nivåer av vitamin D i serum hadde lave sykdomsaktivitet målt ved MR av hjernen før oppstart av interferon beta. Etter oppstart av interferon beta sank sykdomsaktiviteten målt ved MR til samme lave nivå, uavhengig av vitamin D-status. ved å sammenligne behandlingseffekten målt ved MR av hjernen fant vi ikke forskjell mellom pasienter med høye og lave serumnivåer av vitamin D. Vi undersøkte også om nivået av vitamin D hadde betydning for hvordan interferon beta påvirket serumkonsentrasjonen av inflammasjonsmarkører i serum. En frekke av markørene endret seg betydelig etter oppstart av behandling med interferon beta, men i tråd med resultatene som ble registrert ved MR fant vi ikke at vitamin D påvirket noen av disse responsene. Disse funnene kan ha betydning for design av kliniske studier av fettløselige vitaminer som tilleggsbehandling til konvensjonell terapi ved MS. Vi undersøker nå hvorledes tilskudd av høydose vitamin D påvirker de samme inflammasjonsmarkørene, og om tilskudd av høydose vitamin D påvirker det kliniske sykdomsforløpet ved MS.
2013
Multippel sklerose (MS) er den hyppigste sykdomsårsaken til nevrologisk invaliditet hos unge voksne i vår del av verden. Epidemiologiske studier tyder på at vitamin D kan være av betydning for risikoen for å utvikle MS. Studier av pasienter med MS kan tyde på at vitamin D og andre vitaminer også er av betydning for sykdomsforløpet.Målet med denne studien er å undersøke om vitamin D og andre fettløselige vitaminer (A og E) påvirker immunsystemet på en måte som kan være av betydning ved multippel sklerose. Vi har undersøkt dette i materiale fra den såkalte OFAMS-studien, der norske pasienter med MS fikk behandling med omega-3 fettsyrer. I forbindelse med denne studien ble det i løpet av en periode på to år gjennomført ni parallelle serumprøver og MRI-skanninger av hjernen til 90 pasienter med MS. RRI er regnet som den mest følsomme metoden for å påvise endringer i sykdomsaktivitet ved MS. Vi har tidligere påvist at nivåene av vitamin A, E og D var assosiert med endringer i sykdomsaktivitet ved MR. I denne studien har vi analysert sammenhengen mellom nivåene i serum av vitamin A, D og E og nivåene av 11 ulike inflammasjonsmarkører, som gjenspeiler ulike ledd i immunsystemet og inflammasjonskaskaden. Økende nivåer av vitamin D var assosiert med økende interleukin-1 reseptor antagonist og frizzle-relatert protein 3, men dette gjaldt kun før pasientene startet konvensjonell MS-behandling med interferon beta. Økende nivåer av vitamin E var assosiert med høye nivåer av kemokinet CXCL16, men dette gjaldt kun etter at pasientene hadde startet med interferon beta. Økende nivåer av vitamin A var assosiert med lave nivåer av pentraxin 3, både før og etter oppstart av interferon beta. Disse funnene kan tyde på at de ulike fettløselige vitaminene har forskjellige effekter på betennelsesprosesser, og at disse påvirkes på ulike måter av interferon beta. Disse funnene kan ha betydning for design av kliniske studier av fettløselige vitaminer som tilleggsbehandling til konvensjonell terapi ved MS. Vi undersøker nå hvorledes de samme inflammasjonsmarkørene påvirkes av høydose vitamin D tilskudd. Prosjektet har blitt endret noe i løpet av 2013. Den opprinnelige planen var å undersøke immunresponser mot en kaliumkanal (KIR4.-1) som har blitt rapportert å være av mulig betydning ved MS. Resultatene av våre innledende studier tydet på at dette prosjektet ville bli vanskelig å gjennomføre, og utfallet så vidt usikkert at vi har valgt å endre det slik som beskrevet ovenfor. Temaet for det nye prosjektet er nært relatert til det opprinnelig planlagte, da begge omhandler hvordan immunresponsen ved MS kan påvirkes terapeutisk. Det er imidlertid mindre usikkerhet knyttet til det nye prosjektet.
Vitenskapelige artikler
Røsjø E, Lossius A, Abdelmagid N, Lindstrøm JC, Kampman MT, Jørgensen L, Sundström P, Olsson T, Steffensen LH, Torkildsen Ø, Holmøy T

Effect of high-dose vitamin D3 supplementation on antibody responses against Epstein-Barr virus in relapsing-remitting multiple sclerosis.

Mult Scler 2017 Mar;23(3):395-402. Epub 2016 jul 11

PMID: 27325604

Røsjø E, Myhr KM, Løken-Amsrud KI, Bakke SJ, Beiske AG, Bjerve KS, Hovdal H, Lilleås F, Midgard R, Pedersen T, Šaltyte Benth J, Torkildsen Ø, Wergeland S, Michelsen AE, Aukrust P, Ueland T, Holmøy T

Vitamin D status and effect of interferon-ß1a treatment on MRI activity and serum inflammation markers in relapsing-remitting multiple sclerosis.

J Neuroimmunol 2015 Mar 15;280():21-8. Epub 2015 feb 11

PMID: 25773151 - Inngår i doktorgradsavhandlingen

Røsjø E, Steffensen LH, Jørgensen L, Lindstrøm JC, Šaltyte Benth J, Michelsen AE, Aukrust P, Ueland T, Kampman MT, Torkildsen Ø, Holmøy T

Vitamin D supplementation and systemic inflammation in relapsing-remitting multiple sclerosis.

J Neurol 2015 Dec;262(12):2713-21. Epub 2015 okt 1

PMID: 26429571 - Inngår i doktorgradsavhandlingen

Røsjø Egil, Myhr Kjell-Morten, Løken-Amsrud Kristin Ingeleiv, Bakke Søren Jacob, Beiske Antonie G, Bjerve Kristian S, Hovdal Harald, Lilleås Finn, Midgard Rune, Pedersen Tom, Benth Jurate Saltyte, Torkildsen Øivind, Wergeland Stig, Michelsen Annika E, Aukrust Pål, Ueland Thor, Holmøy Trygve

Increasing serum levels of vitamin A, D and E are associated with alterations of different inflammation markers in patients with multiple sclerosis.

J Neuroimmunol 2014 Jun 15;271(1-2):60-5. Epub 2014 mar 24

PMID: 24713402 - Inngår i doktorgradsavhandlingen

Doktorgrader
Egil Rørvik Røsjø

Vitamin A, D and E and inflammation in multiple sclerosis

Disputert:
februar 2017
Hovedveileder:
Trygve Holmøy
Deltagere
  • Øivind Fredvik Torkildsen Medveileder
  • Peter Andreas Vold Lossius Prosjektdeltaker
  • Egil Rørvik Røsjø Doktorgradsstipendiat (finansiert av denne bevilgning)
  • Trygve Holmøy Prosjektleder
  • Margitta Theodora Kampman Prosjektdeltaker
  • Egil Røsjø Doktorgradsstipendiat

eRapport er utarbeidet av Sølvi Lerfald og Reidar Thorstensen, Regionalt kompetansesenter for klinisk forskning, Helse Vest RHF, og videreutvikles av de fire RHF-ene i fellesskap, med støtte fra Helse Vest IKT

Alle henvendelser rettes til eRapport

Personvern  -  Informasjonskapsler