Summary
Aim: The cellular joint infiltrate in rheumatoid arthritis patients is rich in CD4-positive
T-helper lymphocytes and macrophages, rendering anti-CD4 monoclonal antibodies (mAbs)
suitable for specific immunoscintigraphy of human/ experimental arthritis. Following
intravenous injection, however, mAbs are present both in the free form and bound to
CD4-positive, circulating monocytes and T-cells. Thus, the present study aimed at
analyzing the relative contribution of the free and the cell-bound component to the
imaging of inflamed joints in experimental adjuvant arthritis (AA). Methods: AA rat peritoneal macrophages or lymph node T-cells were incubated in vitro with
saturating amounts of 99mTc-anti-CD4 mAb (W3/25) and injected i.v. into rats with AA. Results: In vitro release of 99mTc-anti-CD4 mAb from the cells was limited (on average 1.57%/h for macrophages and
0.84%/h for T-cells). Following i.v. injection, whole body/joint scans and tissue
measurements showed only negligible accumulation of radioactivity in inflamed ankle
joints (tissue: 0.22 and 0.34% of the injected activity, respectively), whereas the
radioactivity was concentrated in liver (tissue: 79% and 71%, respectively), kidney,
and urinary bladder. Unlike macrophages, however, anti-CD4 mAb-coated T-cells significantly
accumulated in lymphoid organs, the inflamed synovial membrane of the ankle joints,
as well as in elbow and knee joints. Conclusion: While the overall contribution of cell-bound mAbs to the imaging of arthritic joints
with anti-CD4 mAbs is minimal, differential accumulation of macrophages and T-cells
in lymphoid organs and the inflamed synovial membrane indicates preferential migration
patterns of these 2 cell populations in arthritic rats. Although only validated for
99mTc-anti-CD4 mAbs, extrapolation of the results to other anticellular mAbs with similar
affinity for their antigen may be possible.
Zusammenfassung
Ziel: Das zelluläre Gelenkinfiltrat von Patienten mit rheumatoider Arthritis ist reich
an CD4-positiven T-Helfer- Lymphozyten und Makrophagen. Dies macht monoklonale Anti-CD4-Antikörper
(Anti-CD4-mAk) für die spezifische Immunoszintigraphie von humaner/experimenteller
Arthritis geeignet. Nach intravenöser Injektion liegen mAk sowohl in freier Form als
auch gebunden an CD4-positive, zirkulierende Monozyten und T-Zellen vor. In dieser
Studie sollte der relative Beitrag freier und zellgebundener Komponenten zum Imaging
von entzündeten Gelenken in der experimentellen Adjuvansarthritis (AA) analysiert
werden. Methoden: Peritonealmakrophagen oder Lymphknoten- T-Zellen von AA-Ratten wurden in vitro mit
Sättigungsmengen eines 99mTc-Anti-CD4-mAk (W3/25) inkubiert und i.v. in Ratten mit AA (akute Phase; Tag 19)
injiziert. Ergebnisse: Die In-vitro-Freisetzung des 99mTcanti- CD4-mAk von den Zellen war begrenzt (im Durchschnitt 1,57%/h bei Makrophagen,
0,84%/h bei T-Zellen). Nach i.v. Injektion zeigten Ganzkörper-/Gelenkscans und Gewebemessungen
eine zu vernachlässigende Akkumulation von Radioaktivität in den entzündeten Knöchelgelenken
(Gewebe: 0,22 und 0,34% der injizierten Aktivität), während die Radioaktivität in
der Leber (Gewebe: 79 und 71%), der Niere und der Harnblase konzentriert war. Im Gegensatz
zu Makrophagen akkumulierten Anti-CD4-mAk-bedeckte T-Zellen signifikant in lymphoiden
Organen, entzündeter Synovialmembran der Knöchelgelenke sowie Ellbogen- und Kniegelenken.
Schlussfolgerung: Während der Gesamtbeitrag von zellgebundenen mAk zum Imaging arthritischer Gelenke
mittels Anti-CD4-mAk minimal ist, weist eine differentielle Akkumulation von Makrophagen
und T-Zellen in lymphoiden Organen und der entzündeten Synovialmembran auf präferentielle
Wanderungsmuster dieser beiden Zellpopulationen in arthritischen Ratten hin. Obwohl
in dieser Studie nur für 99mTc-Anti-CD4-mAk validiert, können die Ergebnisse möglicherweise auf andere antizelluläre
Antikörper mit vergleichbarer Affinität zu ihrem Antigen übertragen werden.
Keywords
Immunoscintigraphy - anti-CD4 mAb - macrophages - T-cells - adjuvant arthritis
Schlüsselwörter
Immunszintigraphie - Anti-CD4-Antikörper - Makrophagen - T-Zellen - Adjuvansarthritis