GAD65 Autoantibody Immune Responses in Newly Diagnosed Type 1 Diabetes Children and in GADA Positive Children from General Population

Abstract

Type 1 Diabetes is an autoimmune disease caused by the destruction of insulin secreting beta cells in pancreas. There are at least 50 potentially causal genes, but environmental factors act as the trigger. Before and after Type 1 Diabetes has developed, autoantibodies start appearing in the bloodstream, which could potentially predict the risk of developing the disease. The four major autoantibodies are: IAA, GADA, IA-2A and ZnT8A.

The focus of this study was GADA and its epitopes: many healthy people with no risk of developing Type 1 Diabetes are GADA positive. Serum samples were analyzed for autoantibodies with N-truncated GADA (tGADA). The method used in quantitative analysis of antibodies was radiobinding assay (RBA). Samples used in this study were from newly-diagnosed Type 1 Diabetes subjects in Finnish Pediatric Diabetes Register and from the DIABIMMUNE study 3–5-year-old children from the general population who were GADA positive.

The aim of this study was to determine whether specificity of the assay can be improved without losing sensitivity when using tGADA. Secondary goals were to determine which epitopes are the focus of immune response in multipositive, T1D positive and only-GADA positive subjects.

Correlation between GADA and tGADA assays was good (0.63–0.96). In all subjects, the immune response was directed towards M- and C-epitopes in those who were multipositive or T1D positive. Immune response against N-epitope was mostly found on subjects who were only-GADA positive and who were not multipositive or T1D positive.

With RBA, tGADA (96–585) recognizes T1D positives as well as GADA (1–585), but tGADA is better at recognizing those children who are at risk of developing type 1 diabetes or multipositivity in the future, thus tGADA is more specific, since it leaves out those who are only N-epitope positive. N-epitope positivity does not seem to have any effect on the risk of developing multiple autoantibodies or T1D.

Tyypin 1 Diabetes on haiman insuliinia tuottavien beetasolujen tuhoutumisesta johtuva autoimmuunisairaus. Ihmisestä on löydetty ainakin 50 potentiaalisesti kausaalista geeniä, mutta ympäristölliset syyt toimivat autoimmuunivasteen laukaisijana. Ennen tyypin 1 diabeteksen puhkeamista ja sen jälkeen, vereen erittyy autovasta-aineita, jotka voivat mahdollisesti ennustaa sairastumisriskiä; näistä suurimmat ovat IAA, GADA, IA-2A ja ZnT8A. Tutkimuksen kohteena oli erityisesti GADA ja sen epitoopit: monilta terveiltä ihmisiltä on löydetty GAD vasta-aineita verestä ilman, että heillä on riskiä sairastua tyypin 1 diabetekseen.

Tutkimuksen tarkoituksena oli selvittää, pystytäänkö menetelmän spesifisyyttä parantamaan käyttämällä N-leikattua GADA:a (tGADA) menettämättä sensitiivisyyttä. Toissijaisena tarkoituksena oli tutkia mitkä epitoopit ovat immuunivasteen kohteena multipositiivisilla, diabetekseen sairastuneilla ja vain GADA positiivisilla. Näyteseerumeista analysoitiin autovasta-aineiden vasteet käyttämällä N-leikattua GADA:a. Autovasta-aineiden kvantitatiivisessa analyysissä käytettiin radiobinding menetelmää. Tutkimusaineistona käytettiin näyteseerumeita vastasairastuneilta lapsilta Suomen Lasten Diabetesrekisteristä ja DIABIMMUNE-tutkimuksessa 3–5 vuotiailta lapsilta kerättyjä GADA-positiivisia näytteitä, jotka olivat yleisestä väestöstä.

Korrelaatio GADA ja tGADA menetelmien välillä oli hyvä (0.63–0.96). Kummassakin aineistossa immuunivaste kohdistui M- ja C-epitooppeja vastaan diabetekseen sairastuneilla ja multipositiivisilla. Vasteet N-epitooppia kohtaan esiintyivät lähinnä GADA-positiivisilla potilailla, jotka eivät olleet multipositiivisia, eivätkä diabeetikoita.

RBA menetelmällä tGADA (96–585) tunnistaa diabetekseen sairastuneet yhtä hyvin kuin GADA (1–585), mutta tGADA on parempi tunnistamaan riskilapset eli ne lapset, joilla on vaarana tulevaisuudessa muodostaa useita autovasta-aineita tai sairastua tyypin 1 diabetekseen. tGADA on siis spesifisempi, sillä se jättää pois vain N-epitooppi positiiviset. N-epitooppi positiivisuudella ei näyttäisi olevan vaikutusta sairastumisvaaraan tai useiden autovasta-aineiden kehittymiseen.