Beskrivelser af de 23 udvalgte forskningsprojekter

Projektets titel: Disruption of the blood-brain barrier in inflammatory demyelinating diseases of the central nervous system

Kort beskrivelse: Inflammatorisk demyeliniserende sygdomme (IDD) i centralnervesystemet (CNS) udgør en gruppe autoim-mune sygdomme som MS og NMOSD med ukendt ætiologi. Svækkelse af blodhjernebarrieren (BBB) er en tidlig del af sygdomsprocessen og fører til indtrængning af inflammatoriske celler i CNS der korrelerer med klinisk eksacerbation og invaliditet.

Mikrofibrillar-associeret protein 4 (MFAP4) er et ekstracellulært matrix protein med bindingsevne for collagen IV, som er en væsentlig bestanddel af BBB. Den potentielle rolle af MFAP4 i BBB integritet er hidtil uudforsket. Vores foreløbige data viser, at cerebrospinalvæske niveauer af MFAP4 er ændret hos patienter med IDD sammenlignet med raske kontroller.

Desuden har vi vist, at MFAP4 udtrykkes i meninges og omkring større kar i den normale hjerne og er opreguleret hos MS- og NMOSD-patienter. Endelig er MFAP4 ændret i kar med vaskulær fibrose i læsioner. Eksperimentelle data i NMOSD-ON-model antyder, at injektion af AQP4-IgG + komplement (C) med tab af AQP4 inducerer ændrin-ger i MFAP4. I synsnerven sås en nedregulering af MFAP4-genekspression i mus injiceret med AQP4-IgG + C sammenlignet med ikke-manipulerede mus, målt med kvantitativ Rq-PCR. Vi vil fortsætte med at undersøge, om MFAP4 har en rolle i patogenesen af MS og NMOSD.

Vi vil bestemme MFAP4 lokalisering og cellulære kilder i humant CNS-væv inklusive normale kontroller, sygdomskontroller med BBB-forstyrrelse og patienter i forskellige stadier af MS og NMOSD. Til dette formål bruger vi immun-farvning, flowcytometri og PCR.

Derudover vil vi at måle pro- og anti-inflammatoriske mediatorer inklusive niveauer i patientsera og CSF og passende kontroller. Eksperimentelt fortsætter vi med at evaluere MFAP4’s rolle in vivo i MS- og NMOSD-sygdomsmodeller.

Studiet er translationelt og bidrager til karakterisering af sygdomsmekanismer. Praktiske kliniske konse-kvenser kan være tidligere diagnosticering af MS og MS-lignende sygdomme, prædiktion af sygdomsaktivi-tet og nye behandlingsmål.

Projektets titel: MRI predictors of psychosocial and academic long-term outcomes following pediatric acquired demyelinating syndromes

Kort beskrivelse: Erhvervede demyeliniserende lidelser er sygdomme i hjerne og rygmarv og omfatter blandt andet multipel sklerose (MS) og akut dissemineret encefalomyelitis (ADEM). Sygdommene medfører betydelig sygelighed.

Projektet søger at belyse prognosen i forhold til uddannelse, arbejde og psykiatriske sygdomme for børn, som diagnosticeres med ADEM og MS. Børnene er fundet via et tidligere ph.d.-projekt og data fra Det Danske Scleroseregister.

Som mål for outcomes bruges registerdata fra Danmarks Statistik. Studierne har væsentlig klinisk relevans og kan bidrage med ny viden i forhold til langtidsprognosen ved ADEM og MS hos børn, så der tidligt kan sættes ind med tilbud som f.eks. hjælp i skolen, hvis børnene viser sig at have brug for ekstra støtte. Forskergruppen har væsentlig erfaring med diagnostik, behandling og forskning inden for erhvervede de-myeliniserende lidelser hos børn.

Projektet er godkendt af afdelingsledelsen, datatilsynet, Styrelsen for Pa-tientsikkerhed og Danmarks Statistik. Det første studie (’School performance and psychiatric morbidity 6 years after pediatric acute disseminated encephalomyelitis: A nationwide population-based cohort study’) er i review og præsenteres mundtligt ved ECTRIMS 2019.

Projektets titel: Better prediction and diagnosis for Multiple Sclerosis through the proteins MIF and HTRA1

Kort beskrivelse: Med støtte fra Skleroseforeningen har vi kunnet vise at proteinerne MIF og HTRA1 forandres i rygmarvsvæ-ske fra patienter med både RRMS og SPMS. Variationsmønstrene viser at MIF og HTRA1 kunne bruges som biomarkører og at de sandsynligt spiller en vigtig, men ukendt rolle i sklerose. Men hvornår begynder MIF og HTRA1 at variere og kan man med hjælp af vores proteiner forudsige hvem der får sclerose?

Det vil vi undersøge i rygmarvsvæske fra patienter med Clinically Isolated Syndrome (CIS). Disse patienter har haft en episode med skleroselignende symptomer, men de har ikke sklerose. Ca. halvdelen af CIS-patienterne i vores materiale har fået sklerose efter 5 år. En analyse af disse prøver vil vise hvor gode MIF og HTRA1 er som biomarkører og hvis de som senere får MS kan opspores tidligere.

I en fornylig publiceret studie (Jakel et al 2019) blev flere hundrede proteiner undersøgt, herunder MIF og HTRA1, og fundet, at disse to proteiner forandres i hjernen ved sklerose. Da studiet omfattede så mange proteiner, ved man ikke ret meget mere. Vores hensigt er nu at undersøge hvor forandringerne sker; er det lokaliseret til sklerose-læsioner som MIF og HTRA1 varierer eller sker det i hele hjernen?

Dette vil vi undersøge i hjernevæv som vi vil købe fra The imperial College Healthcare Tissue bank i London, UK. Et resultat, der overraskede os, er at gliaceller udskiller langt mere HTRA1 end MIF. I cellekultur har vi kunnet observere, at udskilningen af respektive MIF og HTRA1 er afhængig af hinanden; lavere MIF giver højere HTRA1, men hvilken er den bagvedliggende mekanisme?

Det vil vi undersøge ved at studere de signalveje hvor både MIF og HTRA1 er involveret og som er aktive i sclerose. Vi vil også undersøge andre inflammato-riske proteiner, som følger forandringerne i MIF og HTRA1 for at give os vigtig viden om hvordan disse to proteiner reguleres.

Projektets titel: Betydning af ceruloplasmin for T-celle-stimuleret modning af oligodendrocytter

Kort beskrivelse: Mangelfuld remyelinisering af demyeliniserede plaks er karakteristisk for patienter med progressiv MS. Re-myelinisering er afhængig af rekruttering af oligodendrocyt celle-forstadier (OPC, oligodendrocyt precursor celler) og disse cellers differentiering til myeliniserende oligodendrocytter. På nuværende tidspunkt er de molekylære betingelser for remyelinisering ikke klarlagt.

Resultater fra vores eget laboratorium har vist, at infiltrerende T celler, formodentligt assisteret af mikroglia-makrofager, stimulerer oligodendrogenesen i voksne mus. M.h.p. at identificere gener involveret i T celle-stimuleret oligodendrogenese, har vi analyseret transkriptomet i hjernevæv indeholdende højt antal af OPC under tilstedeværelse af og i fravær af infiltre-rende T celler.

Sammenligning af vores egen genliste med genlister fra studier af andre peger på ferroxida-sen ceruloplasmin (Cp) som et muligt target-gen ved T celle-stimuleret oligodendrogenese. Dette understøttes af in situ hybridiseringsstudier på vævssnit fra mus, samt studier af proteomet i hjernen fra mus, der mangler Cp og vildtype mus, som viser en forskel i fosforyleringen og glykosyleringen af flere myelin protei-ner. Hertil viser præliminære in vitro studier, at Cp har en effekt på differentieringen af murine OPC til olig-odendrocytter.

På baggrund heraf ønsker vi at:

1) Undersøge effekten af Cp på dannelsen af oligodendrocyt-ter under tilstedeværelse af T celle-cytokinerne IFNg og IL17 samt mikroglia-/makrofag og T celle-cytokinet TNF.

2) Definere ved brug af proteomics, hvilke molekyler og mekanismer, som er ansvarlige for effekten af Cp og cytokiner på dannelsen af oligodendrocytter.

3) Undersøge det cellulære udtryk af Cp i væv fra pati-enter med MS og effekten af Cp på dannelsen af oligodendrocytter ud fra inducerede humane-stamceller, samt

4) Undersøge effekten af cytokiner på dannelse af oligodendrocytter i mus med reduceret niveau af og evt. mangel på Cp. Studiet vil forhåbentligt kunne bidrage til nye strategier til beskyttelse af myelin og stimulering af remyelinisering hos patienter med MS.

Projektets titel: Effects of a gluten-free diet and the role of the microbiome-gut-brain axis in early multipel sclerosis

Kort beskrivelse: Forskning viser, at patienter med multipel sclerose (MS) har en ændret tarmflora i forhold til raske, og mus uden tarmbakterier kan ikke udvikle en normalt tæt barriere mellem blodet og hjernen (BBB).

Det vides ikke, om mangel på gavnlige tarmbakterier kan forklare utætheder i BBB set ved MS, men patienter med MS, som er i behandling, og patienter uden evidens for sygdomsaktivitet udviser delvis normalisering af både tarmfloraen og tætheden af BBB.

Patienter med MS har yderligere en mindre tæt tarmvæg, og forsøg på musemodellen for MS har vist, at tætheden af tarmvæggen ændres tidligt allerede inden udviklingen af neurologiske symptomer.

Gluten er et protein fra korn, som er vist at nedsætte tætheden af tarmvæggen. Da tætheden af tarmvæggen og BBB reguleres på lignende vis, er vi interesseret i at teste, om en GFD kan bidrage til at normalisere tætheden af BBB, da sidstnævnte spiller en vigtig rolle ift at beskytte hjernen og rygmarven fra sygdomsfremkaldende celler og molekyler.

Dette er et interventionstudie på 40 patienter med nydiagnosticeret MS eller forstadier til sygdommen. Interventionsgruppen følger en GFD i 6 måneder, mens deltagere i kontrolgruppen fastholder deres alminde-lige kost. Følgende endepunkter måles før og efter forsøgsperioden:

- Tætheden af BBB målt ved MR-scanning

- Tætheden af tarmvæggen

- Kliniske mål

- Immuncellepopulationer & andre markører i cerebrospinalvæske og blod

- Sammensætningen af bakterier og vira i tarmen

- Spørgeskemaer om kost og livsstil

Ph.d-studiet forventes at bidrage med evidensbaseret viden om mulige gavnlige effekter af en GFD. Projek-tet omhandler et fra patienternes side efterspurgt emne med resultater, der har mulighed for at bane vej for de første kostanbefalinger specifikke for MS. Endnu vigtigere udfører vi frontlinjeforskning, som vil hjælpe os med at forstå tarmfloraens og tarmvæggens rolle i patogenesen ved MS.

Vi er de første til at undersøge, om bakterie-inficerende vira kan være involveret i MS, og ph.d.-projektet er planlagt udvidet for at teste, hvorvidt undersøgelser af tarmbakterier og tarmvira kan forudsige risikoen for attak.

Projektets titel: Tidlige biomarkører for multipel sklerose

Kort beskrivelse: Baggrund Neurofilament light (NfL) er en del af nerveskelettet, som kan måles i blodet. Niveauet af NfL afspejler graden af aktuel eller nylig skade på nerveceller udløst af attakker og er aktuelt den bedste markør for prognosen.

Tidligere Epstein-Barr virus (EBV) infektion er en risikofaktor for MS. Metode Det Danske Bloddonorstudie (DBDS) har siden 2010 indsamlet blodprøver fra raske bloddonorer i Danmark, som senere har udviklet sygdomme, bl.a. MS.

Vi har anvendt Scleroseregisteret til at identificere de deltagere i DBDS, som har udviklet MS eller klinisk isoleret syndrom (n=91) og fundet de blodprøver, som disse deltagere har doneret inden de fik deres første symptom. Vi vil måle niveauet af NfL, EBV og andre markører i disse blodprøver og sammenligner det med raske bloddonorer.

Vi undersøger også den tidsmæssige udvikling af disse biomarkører før, under og efter et attak, og sammenholder dette med data om sygdoms-aktivitet fra Scleroseregisteret, øvrige registre samt spørgeskemadata.

NfL benyttes således som tidlig markør for MS-udløst nerveskade, for at afdække eventuel nerveskade måneder til år forud for diagnosetidspunktet.

Endvidere vil vi benytte den nyeste multiomics teknologi (metabolomics, proteomics og lipido-mics) til at karakterisere de metaboliske processer i dette tidlige, prækliniske stadie af sygdommen.

Projektets titel: Integrated genomics of single nuclei in different lesions of the SPMS brain

Kort beskrivelse: Baggrund: Vi har i 2019 offentliggjort den første online interaktive database for kortlægning af gener i for-skellige MS læsionstyper (msatlas.dk). Fra det samme humane hjernevæv, er vi både i gang med at undersøge globale epigenetiske ændringer og tilstedeværelsen af virale og bakterielle gener.

Baseret på vores arbejde med genetiske analyser af store dataset fra humane SPMS-hjerner, står det klart, at sygdommen er ligeså heterogen på celleniveau som på patientniveau.

Hypotese: Vores hypotese er, at vi ved brug af ”reverse genetics” kan integrere forskellige typer store mængder genetiske dataset fra enkelcellekerne-analyser og finde regulatoriske signaturer, der bestemmer cellens skæbne og funktion relateret til udviklingen af MS-læsioner. Denne viden kan bruges til at forstå, nøgleelementerne i skade og inflammation vs reparation og remyelinering, der i sidste ende kan afspejle patientens sygdomstilstand og gavne behandling og prognose.

Metode: Vi er i gang med enkelkerne-RNA-sekventering fra hjernelæsioner vha. 10X Genomics platform og NovaSeq 6000 system for at identificere celletyper baseret på de aktive gener. Dernæst vil vi undersøge re-gulatoriske områder i genomet vha. ATAC-seq (10X Genomics platform), hvor den hyperaktive transposase Tn5 kan indsætte adaptere i alle åbne kromatinområder. Data vil blive analyseret og harmoniseret vha. bioinformatiske redskaber (ChromVar, Seruat v.3).

Forventet outcome: Vi vil udvide vores viden om de heterogene læsioner i SPMS hjernen ved at danne et integreret molekylært billede af det regulatoriske landskab for hver enkel celletype i hver enkel læsions-type. Det kan afsløre de molekyler, der styrer skæbnen og funktionen for de forskellige celler, der udvikler forskellige læsionstyper, der afspejler MS patientens tilstand. Denne spejlvendte tilgang kan give indsigt i, hvilke molekyler, der er ansvarlige for skade eller heling og derved give et bedre kendskab til, hvor behandlingsmuligheder skal rette et skarpere fokus.

Projektets titel: Impact of Gender & Sex-Hormones on FoxA1+Tregulatory Cell Function and MS

Kort beskrivelse: Multipel sklerose (MS) er en sygdom stærkt associeret med forstyrret immunbalance, med aktiverede sygdomsfremmende lymfocytter - specielt T-celler, der angriber hjerne og rygmarv og inducerer inflammation - som forstyrrer signalering mellem nerveceller og på lang sigt resulterer i død af nervefibre (axoner). Dysfunktionelle regulatoriske T-celler, som normalt holder inflammation under kontrol, er en anden bidragende faktor i den katastrofale sygdomsprogression, der leder til permanent nerveskade og handicap.

MS rammer både mænd og kvinder i alle aldre, men for en pige i teenagealderen, specielt hvis hun kommer fra en familie med tidligere tilfælde af MS, er risikoen for at udvikle sygdommen 3 gange højere end for en tilsvarende dreng. Til gengæld vil drengen have højere risiko for hurtigere sygdomsprogression og værre symptomer. Dette taget i betragtning, hvilke tanker vil en gravid sklerosepatient gøre sig om fremtiden?

Vi håber, at bekymringerne i en nær fremtid kun vil omhandle valg af navn til det ufødte barn. Givet at behandling med kønshormoner har vist sig effektivt til at forhindre uønskede graviditeter i 6 årtier, er det ikke urealistisk at tænke, at vi kan udnytte vores viden herom til at ændre fremtiden for MS.

Hvad kræver det?

1. Forståelse for kompleksiteten af hvordan kvindelige og mandlige kønshormoner påvirker immunceller, herunder hvilke typer af hormonreceptorer forskellige immunceller udtrykker, hvilke niveauer disser receptorer er udtrykt i og hvordan forskellige doser af hormonbehandling påvirker cellerne.

2. Viden omkring hvorvidt disse parametre er forskellige mellem pubertet og voksenlivet og hvilken indflydelse graviditet har.

3. Viden om hvilke typer af molekyler, der bliver induceret til, i samarbejde med en regulatorisk T-celle fak-tor kaldet FoxA1, at inhibere sygdomsfremmende T celler, tilsyneladende på forskellig vis i drenge og piger.

Vi er sikre på, at ny viden omkring forskellene i de basale molekylære funktioner af kønshormoner på forskellige immuncellereceptorer kan hjælpe os til at identificere nye metoder, der på sigt kan forhindre MS, som vi i dag kan forhindre uønskede graviditeter.

Projektets titel: Post-transcriptional regulation of tumor necrosis factor and other microglial-produced cytokines

Kort beskrivelse: Den kronisk, progressive neuroinflammatoriske sygdom multipel sklerose (MS) er karakteriseret ved T celle infiltration, der fører til demyelinering og mikroglia-aktivering. Mikroglia er hjernens makrofager og udgør en vigtig del af hjernens innate immunforsvar. Ved aktivering producerer mikroglia en række proinflammatoriske cytokiner inkl. tumor nekrose faktor (TNF), som er involveret i patogenesen af MS. Mekanismerne, der regulerer mikroglias produktion af cytokiner, er fortsat overvejende ukendte.

Observationer gjort i en musemodel for MS viser, at mikroglia, som initialt er aktiveret gennem en aksonal læsion, undergår yderligere stimulering af infiltrerende myelinspecifikke T celler, hvorved de øger deres produktion af TNF mRNA og yderligere begynder at producere TNF protein, hvilket ikke ses i fravær af T celler.

Vi ønsker derfor at teste hypotesen, at myelinspecifikke T celler stimulerer den post-transkriptionelle regulering af translationen af mikroglial cytokin mRNA til protein gennem op- eller nedregulering af specifikke, ikke-kodende RNA molekyler kendt som cirkulær RNA (circRNA), lange ikke-kodende RNA (lncRNA) og mikroRNA (miRNA).

En gruppe af circRNA/lncRNA/miRNA kandidater er gennem mit ph.d.-forløb blevet udvalgt baseret på RNA profilering ved ’next generation’ sekvensering af RNA fra stimulerede versus ustimulerede primære mikroglia. RNA kandidaternes cellulære ekspression er ved at blive undersøgt in vivo i en musemodel for MS og vil blive korreleret til cytokinniveauer.

Mekanistiske forhold ønskes belyst ved studier af primære mikroglia. Den cellulære ekspression ønskes ligeledes undersøgt i vævsprøver fra afdøde patienter med MS for at eftervise, at deres ekspression afhænger af inflammations-niveauet.

Ikke-kodende RNA’er er potentielt gode terapeutiske targets, som kan være cellespecifikke, og en forbedret viden om deres regulering af mikroglial cytokinproduktion kan vise sig betydningsfuld for udviklingen af nye og bedre behandlingsmuligheder for patienter med MS.

Projektets titel: Investigation of brain metabolism in secondary progressive MS, with particular attention to astrocyte function.

Kort beskrivelse: Multipel sklerose (MS) er karakteriseret ved betændelse (inflammation) og tab af nerveceller (neurodege-neration). Sidstnævnte giver skrumpning af hjernen, såkaldt atrofi og er specielt udtalt i den progressive sygdomsfase, hvor inflammation mindskes mens neurodegeneration dominerer.

Meget tyder på, at neuro-degeneration og atrofi er associeret med ændret energiomsætning, hvor specielt hjernens sukkeromsætning hæmmes således at hjernen ender med at lide af energimangel.

Formålet med dette forskningsprojekt er at undersøge hjernens energiomsætning ved progressiv MS og relatere dette til udviklingen af hjerneatrofi over en 2-årig periode ved hjælp af magnetisk resonans scanning (MR) samt biomarkører i blodet.

Et godt mål for hjernens omsætning af sukker fås ved at måle af hjernens produktion af mælkesyre (laktat), hvilket nemt kan måles med en MR skanning. Laktat stiger i hjerneområder hvor der er høj aktivitet, eksempelvis når man giver et synsindtryk til hjernen eller i forbindelse med indånding af luft med et let reduceret iltindhold.

Det har vist sig, at laktatproduktionen i høj grad er knyttet til hjernens specielle støtteceller kaldet astrocytter, og at hjernens evne til at producere laktat er en forudsætning for en velfungerende hukom-melse samt for en normal udvikling og bevarelse af hjernens generelle funktion. Moderne sklerosebehandling er især effektiv i den attakvise sygdomsfase, mens der har været mindre fokus på forståelsen og behandlingen af den efterfølgende progressive sygdomsfase (sekundær progressiv MS).

I dette studie fokuserer vi på den mulige energimangel som er et resultat af dårligt fungerende astrocytter og dennes indvirkning på den fortsatte sygdomsudvikling, særligt atrofi. Ved at opnå en øget forståelse af denne sygdomsproces vil det være muligt at udvikle nye behandlingstiltag der mere målrettet kan forhindre atrofi, træthedsymptomer og kognitive forringelser i den progressive sygdomsfase.

Projektets titel: Specifics of disease associated changes in myelination

Kort beskrivelse: Multipel sklerose (MS) er en kompleks multifaktoriel sygdom, hvor myelinskeder i centralnervesystemet (CNS) nedbrydes. Traditionelt har MS været beskrevet som en autoimmunsygdom: Immunsystemets celler angriber og nedbryder myelinskeder, hvilket fører til, at nerveceller dør såfremt myelinskederne ikke gen-dannes. De præcise molekylære mekanismer, der er årsagen til sygdommen, kendes dog ikke og det er stadig uklart hvorvidt ændringer i de myelin producerende celler, oligodendrocytterne, er medvirkende til sygdomsudvikling.

Nye teknologiske fremskridt har gjort det muligt, dels at påvise at celler af oligodendrocytlinjen ikke er så homogen en population som tidligere antaget, samt at påvise ændringer i disse celler hos patienter med MS.

I det forslåede projekt sigter vi imod at udnytte denne nye viden til at undersøge potentielle sammenhænge mellem sygdomsassocierede ændringer i oligodendrocytter og deres evne til at danne myelinskeder omkring axoner fra specifikke typer af nerveceller, samt at identificere nye molekyler der styrer dannelsen af myelinskeder omkring axoner fra specifikke typer af nerveceller. Dette vil involverer brug af primære celle-kulturer, massespektrometri, samt transgene zebrafisk.

Endelig planlægger vi at færdiggøre vores arbejdet med at etablere et modelsystem baseret på oligodendrocytter, der er dannet ud fra humane stamceller og således teste vores fund i et uafhængigt system.

Projektet kan potentielt føre til en øget forståelse af sygdomsmekanismen bag udvikling af MS samt identifikation af nye targets for remyeliniserings-terapi. Desuden vil etablering af et modelsystem baseret på humane oligodendrocyt-forstadieceller (afledt fra iPS-celler) på sigt gøre det muligt at undersøge sygdomsmekanismer og udføre test af behandlingsstrategier for den enkelte patient.

Projektets titel: Long-term socio-economic consequences of multiple sclerosis

Kort beskrivelse: Multipel sclerose (MS) påvirker mange aspekter af patientens liv. Aktuelt benyttes udelukkende kliniske undersøgelser til gradering af MS-relateret funktionsnedsættelse. Dette kan suppleres af socioøkonomiske variable som et indirekte mål for påvirkning af funktionsevnen.

De sociale og økonomiske konsekvenser af MS er et uudforsket område, der kan belyses ved brug af nationale, danske registre. Dette observationelle studie vil undersøge associationen mellem sygdomsforløb, sygdomsmodificerende behandling og sameksisterende sygdomme med socioøkonomiske faktorer som uddannelse, beskæftigelse, langtidssygemelding, førtidspension og tildeling af hjemmehjælp. Studiet vil inkludere egnede patienter fra Det Danske Scleroseregister med op til 60 års opfølgningstid, og vil således opnå en stor studiepopulation.

Studiet vil undersøge følgende hypoteser:

1. Patienter, der starter tidligt i behandling med sygdomsmodificerende behandling, har lavere risiko for socioøkonomisk nedgang defineret som tab af lønindkomst, invalidepension og færre sygefraværsdage end patienter, der starter behandling senere.

2. Patienter med sameksisterende sygdomme vil udvikle vedvarende funktionsnedsættelse tidligere end patienter uden sameksisterende lidelser.

3. Følgesygdomme øger risikoen for tab af lønindkomst, invalidepension, større antal sygefraværsdage og behov for offentlig hjemmehjælp.

4. Patienter med attakvis sclerose har et lavere antal sygefraværsdage, lavere risiko for invalidepension og højere lønindkomst end patienter med sekundær og primær progressiv sclerose.

Studiet har stor klinisk relevans, da MS-populationens størrelse og gennemsnitsalder er stigende grundet længere forventet levetid og øget forekomst af MS ved fremskreden alder. Følgesygdomme kan forventes at øge risikoen for socioøkonomisk nedgang, hvorfor en kvantificering af denne risiko vil bidrage til den eksisterende viden og være vejledende i fremtidige forsøg på at nedsætte de socioøkonomiske konsekvenser af MS.

Projektets titel: The blood-brain barrier in multiple sclerosis

Kort beskrivelse: Projektets baggrund Multipel sklerose (MS) er en neurodegenerativ sygdom karakteriseret ved autoimmune angreb, som resulterer i multifokale læsioner i centralnervesystemet ledsaget af vedvarende betændelse. Som svar på de kroniske påvirkninger af de inflammatoriske celler menes hjernens endotelceller at ændre deres strukturelle egenskaber, hvilket fører til nedregulering i ekspressionen af tætte forbindelsesproteiner, hvilket fører til en højere permeabilitet af blod-hjerne barrieren. På overfladen af endotelcellerne i hjernens udtrykkes særlige transportproteiner, som sikrer vigtige næringsstoffers transport fra blod til hjerne.

Projektet hypotetiserer, at under påvirkning af proinflammatoriske stimuli vil hjernens endothelceller reagere ved at ændre deres ekspression af en række proteiner, som vil kunne anvendes til forbedret transport af lægemidler til det betændte hjernevæv.

Projektets metoder: Projektet kombinerer korrelative analyser af nervevæv opnået fra humane MS-patienter med in vitro-eksperimenter. Humane hjernekapillærer isoleres fra hjerneprøver fra MS-patienter. In vitro-eksperimenter baseret på primære cellekulturer, hvor hjerneendotelceller dyrkes for at danne en tæt BBB, undersøges for påvirkninger med proinflammatoriske stimuli.

Forventet outcome: Projektet forventes at give pålidelige konklusioner om ekspressionen af funktionelt vigtige proteiner udtrykt af hjerneendotelceller fra MS-patienter. Projektet forventes også at give pålidelig information om pro-inflammatoriske cytokiners evne til at inducere og øge ekspression af næringsstoftransportører og celleadhæsionsmolekyler i hjernens endotelceller. Specielt for transferrin receptoren, der sikrer transport af jern gennem blod-hjerne barrieren, forventes projektet at give information om proteinets mulige epigenetiske regulation.

Projektets titel: Tarm-hjerne-aksens betydning for immunaktivering, sygdomsaktivitet og behandlingsresponse ved Multipel Sclerose

Kort beskrivelse: Multipel sklerose (MS) er en immunmedieret sygdom, hvor årsagen fortsat er uafklaret, dog vides det at eksogene faktorer spiller en rolle. De seneste år har vores tarm fået tiltagende opmærksomhed. Studier indikerer at bakteriesammensætningen i tarmen spiller en rolle for CNS-sygdomme, man taler om ”the gut-brain-axis”.

Tarmbakterier kan, blandt andet, via deres metabolitter påvirke immunsystemet gennem endnu ikke fuldt forståede mekanismer. Da metabolitter er slutprodukter af adskillige processer, kan undersøgelse af metabolomet (det komplette sæt af små molekyler i en biologisk prøve), bidrage med information, som ikke kan opnås ved andre teknikker.

Studier af tarmbakteriers produktion af kortkædede fedtsyrer samt tarmens permeabilitet har vist, at de kan påvirke graden af systemisk inflammation, som synes at have betydning for inflammatoriske og immunmedierede sygdomme. Betydningen af dette er endnu ikke klarlagt ved MS.

I delprojekt 1 har vi i en kohorte på 50 MS patienter og 50 kontroller eksplorativt under-søgt forskellen mellem biomarkører for inflammation og tarmpermeabilitet. Der er fundet spændende forskelle på inflammationsmarkører mellem MS patienter og raske. MS-patienter med aktiv sygdom i forhold til ikke aktiv sygdom, vurderet på baggrund af NFL-niveauer, ser ud til at have højere niveauer af inflamma-tionsmarkørerne uPAR og Calprotektin.

I delprojekt 2 vil vi validere fund på en prospektivt indsamlet ko-horte af 60 nydiagnosticerede patienter og 50 kontroller samt analysere tarm-metabolitter og fedtsyrer i relation til behandlingsrespons og sygdomsaktivitet. Inklusionen er afsluttet og analyser kan påbegyndes.

Endelig vil vi i delprojekt 3 analysere tarm-permeabilitetens betydning for inflammation og sygdomsaktivitet på 1000 patienter og 1000 kontroller. Dette vil bidrage til en bedre forståelse af tarm-hjerne-aksens be-tydning for immunaktivering, sygdomsaktivitet og behandlingsrespons ved MS.

Vi forventer projekterne vil bidrage med viden, dels til at danne grundlag for større kliniske trials med kostprogrammer for at mindske den systemiske inflammation og sygdomsaktivitet, dels til brikker til ”personalized medicine”.

Projektets titel: Pathways for protection in cortical brain lesions

Kort beskrivelse: Progressiv MS (PMS) er en stor udfordring. Subpiale kortikale læsioner og grå substans-patologi er karakte-ristiske for PMS og indtil videre er der kun godkendt en terapiform til behandling af PMS. Blod-hjernebarrieren er relativt normal eller genetableret i PMS, hvilket kan begrænse adgangen af terapeutiske stoffer til PMS-læsionerne.

Vi har udviklet nye metoder til levering af lægemidler til centralnervesystemet, hvilket er den optimale behandlingsmetode i forbindelse med kortikale læsioner.

Vi udvikler også en musemodel for kortikale MS-læsioner (kortikale EAE-læsioner), og vi har vist, at angio-tensin AT2 receptoren (AT2R), som udtrykkes af neuron- og gliaceller, spiller en beskyttende rolle i en NMOSD-model. Vi vil kombinere disse innovationer for at undersøge en potentiel terapi for PMS. Vi vil bruge en AT2R agonist, C21, som en prototype for næste generation af terapier. Vores model involverer stereotaktisk indsætning af en specialnål i hjernen i immuniserede mus. Dette inducerer en signifikant MS-lignende læsion i cortex eller corpus callosum med demyelinisering, tab af oligoden-drocytter, axonal skade og immun infiltration til følge.

Vi vil:

1. Karakteriserer musemodellen for fokal subpial kortikal MS. Vi vil bestemme kinetikken af specifikke slut-resultater, der omfatter infiltrering af immunceller, gliosis, demyelinisering, og axonal skade.

2. Vurdere C21’s beskyttende effekt på demyelinisering og axonal skade ved både at co-injicere den med læsionsguidende stereotaktisk nål og derefter supplere med intratekale injektioner. Patologien vil blive eva-lueret som i mål 1, plus remyelinisering.

3. Undersøge mekanismen bag AT2R’s neuro-og myelinbeskyttelse ved at undersøge, om allerede kendte beskyttelsesmekanismer, såsom IL-10 og IGF1, påvirkes af C21. Disse undersøgelser vil danne grundlag for et langsigtet internationalt samarbejde i udformningen af leve-ringsstrategier for PMS-terapeutiske lægemidler, der er målrettet subpiale kortikale læsioner.

Projektets titel: Prognostic factors and endophenotypes of NMOSD: analysis of a large population-based cohorts

Kort beskrivelse: Baggrund: Neuromyelitis optica spectrum disorder (NMOSD) er en sjælden og alvorlig inflammatorisk syg-dom i centralnervesystemet (CNS) med uklar etiologi, usikker prognose og begrænsede evidensbaserede behandlingsmuligheder. De overlappende karakteristika med multipel sklerose (MS), myelin oligodendrocyt glycoprotein (MOG) antistof-associeret sygdom kan udfordre patientens forløb. Forekomsten af NMOSD varierer fra 0,7 til 10 per 100.000 personer. Sammenligning af NMOSD epidemiologi i forskellige populationer er kun undersøgt ved få små studier, mens sammenligning af fænotypen i de forskellige etniske grupper har ikke tidligere været undersøgt.

Hypotese: Ved at analysere vores omfattende database med tilhørende biobank vil vi afsløre vigtige prognostiske faktorer som vil hjælpe med at opnå korrekt diagnose i den tidlige fase af sygdommen. Dermed vil projektet bidrage til at forhindre udvikling af handicaps og fremme mere person-specifik behandling i NMOSD. Metode:

Dette er et internationalt projekt det består af 3 dele.

Del 1: Sammenligning af kliniske, radiologi-ske og laboratorie karakteristika hos NMOSD patienter baseret på forskelle i etnicitet (Danmark vs. Ungarn) og debutalder (tidlig debut: <50 vs. sent debut: 50≤).

Del 2: Vi vil gennemføre en 5-årig prospektiv opfølg-ning af den danske NMOSD-kohorte (2015-2020), hvor vi vil evaluere handicapudvikling, behandlingsskift og –effekt. .

Del 3: Vi vil definere endofænotyper af NMOSD baseret på en kombination af kliniske og MR data samt flere serum biomarkører. Forventet outcome: Projektet vil med inkluderingen af en stor gruppe af NMOSD patienter bidrage til vores forståelse af behandlingen og prognosen af NMOSD. Det kan også afsløre yderligere sygdomskarakteristika, der kan forhindre fejldiagnose og yderligere potentielt alvorlige attakker.

Projektets titel: Undersøgelse af det kapillære flow i cerebrum i relation til CD46 hos ny diagnosticerede MS patienter

Kort beskrivelse: Multiple sklerose (MS) er en autoimmun sygdom i centralnervesystemet, der karakteriseres ved strukturelle læsioner i hjernen. Det er ofte fremført, at diskrete sygdomsprocesser i hjernen er vigtige for sygdomsforløb i MS. Denne betragtning baseres særligt på begrænset sammenhæng mellem MR-forandringer og kliniske symptomer. MS er bl.a. karakteriseret ved myelinskade, som mikroskopisk har en række lighedspunkter med skaderne efter hypoksi.

Vores foreløbige resultat baseret på optagelser med nye MR-metoder på MS-patienter, har ført til en opfattelse af, at ændringer i hjernens kapillære netværk kan være et væsentligt trin i sygdommens udvikling (Hypothesis II, fig 2. Preliminary re-sult, fig. 3).

Som del af akutte og kroniske sygdomsprocesser, udvikles angiogenese og ændringer i ilt-udvekslingen over BBB. BBB adskiller blodet fra det omgivende hjernevæv og kappilærets endothelceller er her med til at re-gulere blodgennemstrømningen.

Nye undersøgelser har vist, at CD46 proteinet, som er udtrykt på kapillærets endothelceller, er væsentligt for at opretholde BBB. Endvidere har CD46 receptoren en kendt kobling til autoimmunet og ændret immunreppons hos MS-pati-enter.

Vores hypotese er, at hjernens ilt-tilgængelighed er nedsat hos MS patienter og relaterer sig til en ændret CD46- immunrespons. Projektet udføres i et samarbejde mellem Neurologisk afdeling, Aarhus Universitetshospital, samt Center for Funktionelt Integrativ Neurovidenskab, Institut for Klinisk Biokemi og Institut for klinik Genetik, Aarhus Universitet. Vores formål er at afklare denne mulige sammen-hæng mellem immunaktivitet, MR-fund og klinisk tilstand. Patienter, der udredes for MS på AUH inkluderes løbende. 30 MS-patienter og 30 kontroller forventes inkluderet fra 2018 til 2021.

Med nyudviklede MR-metoder studerer vi ilt-tilgængelighed i sygdomsramte områder og raske områder i hjernen hos MS-patienter. I laboratorie eksperiment undersøges ændringer i CD46-immun-respons, med kendt kobling til MS.

Projektets titel: Immunaktivering og sygdomsudvikling ved primær progressiv multipel sklerose

Kort beskrivelse: En række behandlinger har markant sygdomsdæmpende effekt ved attakvis multipel sklerose (MS). Behandlingen af primær progressiv MS (PPMS), som udgør ca. 15% af alle tilfælde, er derimod vanskelig, og kun en enkelt behandling har vist begrænset effekt ved PPMS.

Vi har forsket i patogenesen ved progressiv MS, og har på denne baggrund udviklet en protokol for behandlingsforsøg baseret på måling af biomarkø-rer i cerebrospinalvæske (CSF).

Vi gennemfører aktuelt et dobbeltblindt, randomiseret, placebokontrolleret 48 ugers behandlingsforsøg med dimethyl fumarat (Tecfidera) ved PPMS. Gennemførelsen af dette behandlingsforsøg giver en enestående mulighed for at undersøge sammenhængen mellem aktivering af immunsystemet i perifere blodceller (systemisk immunaktivering) og CSF (intrathekal immunaktivering), sammenhængen med sygdomsaktivitet målt ved biomarkører for skade på nerveceller og nervefibre, sygdomsaktivitet på MR-skanninger og sygdomsprogression samt nogle af de grundlæggende sygdomsmekanismer ved PPMS.

Vi søger om fortsat støtte til at gennemføre de supplerende analyser af biomarkører og immunaktivering som et 3-årigt ph.d.-projekt, der med støtte fra Scleroseforeningen startede i 2018.

Vi har afsluttet patientinklusionen, og den sidste patient afslutter de 48 ugers behandling i december 2019. Det fulde ph.d.-projekt vil derfor kunne gennemføres som planlagt i perioden 2018-2020. Mens selve behandlingsforsøget vil kunne afgøre, om behandling med dimethyl fumarat kan have effekt på udviklingen af PPMS, vil de supplerende analyser i det igangværende ph.d.-projekt give ny viden om

1) immunsystemets rolle ved udvik-ling af PPMS og

2) ny viden, der kan bruges til at optimere vores protokoller for hurtig og effektiv afprøv-ning af nye behandlinger til PPMS i fase 2 kliniske studier.

Projektets titel: En randomiseret, kontrolleret undersøgelse af hæmatopoietisk stamcelletransplantation ved attakvis multi-pel sklerose

Kort beskrivelse: Intens immunsuppression med stamcellestøtte, som også betegnes hæmatopoietisk stamcellebehandling (HSCT), anvendes i stigende omfang til behandling af patienter med attakvis multipel sklerose (MS) med sygdomsaktivitet trods behandling med de gængse medicinske behandlinger. Det er dog usikkert i hvilken grad behandling med HSCT er bedre end de bedste medicinske behandlinger.

Dette er vigtigt at undersøge, da bivirkningerne af HSCT er betydelige i sammenligning med de almindelige medicinske behandlinger.

Vi deltager på Rigshospitalet i København, som er det eneste center i Danmark, der tilbyder HSCT-behand-ling af MS, i et nordisk behandlingsforsøg med HSCT ved attakvis MS. I studiet randomiseres patienter, der har sygdomsaktivitet på trods af igangværende sygdomsdæmpende behandling til enten HSCT eller behandling med højeffektiv MS-medicin.

Vi vil i Danmark inkludere 20 ud af de ialt 100 patienter, der planlægges inkludereret i studiet. Inklusionen forventes at kunne afsluttes i løbet af 2020, og alle patienter vil have afsluttet de planlagte 2 års opfølgning ved udgangen af 2022, således at resultaterne af studiet vil kunne foreligge i løbet af 2023.

Studiet vil dels undersøge, om behandling med HSCT er mere effektiv end standardbehandling med højeffektiv medicin, dels om bivirkningerne ved HSCT retfærdiggøres af en højere behandlingseffekt. Resultaterne af studiet vil således være af central betydning for den fremtidige behandling af patienter med at-takvis MS.

Projektets titel: Cortical lesions in primary sensorimotor hand area and their impact on dexterity in multiple sclerosis: a 7T MRI study

Kort beskrivelse: Multipel sclerose (MS) er en autoimmun sygdom, der medfører inflammation og degeneration af neuroner i hele centralnervesystemet (CNS). Ikke alene angriber MS hvid substans, MS skader også korteks direkte og giver fokale læsioner.

Mængden af kortikale læsioner bidrager til sygdomsrelateret handicap og kan være en nyttig markør for individuel sygdomsudvikling. Betydningen af specifikke, lokale skader er dog stadig uklar, da konventionelle hjernescanningsmetoder kun til en vis grad kan kortlægge skader og betændelse i korteks. Det betyder, at der ofte er diskrepans imellem de kliniske symptomer, den enkelte patient udviser, og de skader man kan se på kliniske hjernescanninger.

Den nye generation af ultra-højfelts MR scannere, med feltstyrke på 7 tesla, har en højere sensitivitet og overgår konventionelle MR scanneres evne til at detektere kortikale læsioner.

Vi vil anvende den forbedrede sensitivitet ved 7 tesla ultra-højfelts MR til at detektere kortikale læsioner i det primære sensomotori-ske håndområde hos patienter med attakvis MS og sekundær progressiv MS. Det primære sensorimotoriske håndområde er et afgørende område for styring og eksekvering af håndbevægelser. Vi vil derfor desuden undersøge, hvordan disse læsioner påvirker den kortikale neurofunktion og den manuelle håndfunktion ved hjælp af funktionelle hjernescanninger samt transkraniel magnetisk hjernestimulation.

Vores projekt vil kaste nyt lys over, hvordan sygdomen skader dette vigtige område, og hvordan disse skader fører til svækkelse af håndfunktionen – en afgørende faktor for MS patienters selvstændige formåen. På den måde kan projektets outcome være med til at forbedre tidlig diagnosticering af sygdommen samt bidrage til opklaring af den klinisk-radiologiske diskrepans i MS.

Desuden vil muligheden for at spore MS indflydelse på korteks forbedre muligheden for at forudsige, hvordan sygdommen vil udvikle sig for den enkelte patient og dermed bidrage til en bedre individualisering af behandlingsforløbet.

Projektets titel: Effekten af medicinsk cannabis på neuropatiske smerter og spasticitet hos patienter med MS og patienter med rygmarvsskade

Kort beskrivelse: Ved sygdom eller erhvervet skade i centralnervesystemet kan udvikles spasticitet og neuropatiske smerter. To patientgrupper, hvor disse symptomer er hyppige og betydende er MS og patienter med rygmarvskade. For begge grupper påvirker spasticitet og/eller neuropatiske smerter livskvaliteten.

Som supplement eller alternativ til den symptombehandling sundhedsvæsnet kan tilbyde disse patienter, søger mange patienter alternative behandlingsmuligheder, da etablerede behandlinger ofte er utilstrækkelige. Blandt andet rapporterer mange patienter anvendelse af produkter fra cannabisplanten. Cannabisplanten indeholder op mod 100 bioaktive stoffer, hvoraf THC formentlig er den mest psykoaktive. CBD er en anden vigtig bioaktiv del af planten uden samme psykoaktive effekt.

Der er tale om et dobbelt blindet forsøg, dvs. at hverken patient eller behandlende læge kender indholdet af projektmedicin. Patienter, der opfylder inklusionskriterierne for deltagelse vil ved tilfældig tildeling (randomisering) blive sat i behandling med en af de 3 aktive præparater (THC, CBD, THC+CBD) ellerinaktiv medicin (placebo).

Der behandles med projektmedicin i alt 7 uger, heraf 3 ugers optrapningsperiode, 3 ugers stabil behandling og 1 uges udtrapning. Ved inklusion i undersøgelsen vil patienten gennemgå en lægeundersøgelse, blodprøvetagning og hjerte-kardiogram for at sikre at der ikke er risiko for patienten ved deltagelse. Efter en uges registrering af spasticitet /smerte i en dagbog vurderes det igen om patienten opfylder alle inklusionskriterierne for behandling (inklusiv sværhedsgrad af spasticitet og smerte). Samtidig udfyldes en række spørgeskemaer om livskvalitet, hukommelse, stress og søvn og der laves graviditetstest samt urin undersøgelse for cannabis. Under behandlingen vil der være fastlagte telefonkonsultationer (hver 3. dag under optrapning) og kontroller i klinik-ken (hver 3. uge). Patienten udfylder hver dag en dagbog med symptomer.

Projektets titel: Interleukin-2 receptorens rolle ved multipel sklerose.

Kort beskrivelse: Multipel sklerose (MS) er en immunmedieret sygdom, som udløses af miljø- og livsstilsfaktorer hos indivi-der med en kompleks genetisk risikoprofil, og fører til alvorlige skader på myelin og nervefibre i centralner-vesystemet (CNS). Interleukin-2 (IL-2) er et cytokin, der spiller en central rolle for immuncellers funktion.

Blandt de stærkeste genetiske risikofaktorer for MS er varianter i IL2RA genet, der koder for CD25. CD25 er en del af IL-2 receptorkomplekset og spiller en central rolle ved aktivering af immunceller. CD25 findes også i en opløselig form (sCD25), der hæmmer IL-2 signalering. Niveauet af sCD25 er associeret med de MS-associerede IL2RA gen-varianter, og er øget hos patienter med MS.

Der er kun få studier af effekten af de MS-associerede IL2RA genvarianter og sCD25, og de er alle udført i perifere blodprøver og belyser, hvordan MS-associerede IL2RA genvarianter og sCD25 medvirker til udvik-ling af MS. Det er vores primære hypotese, at sCD25 og IL2RA genvarianterne spiller en rolle ved udviklingen af den patogene immunaktivering ved MS. Vi undersøger i 2 delprojekter denne hypotese i cerebrospinalvæske prøver fra ubehandlede og behandlede MS patienter, samt neurologiske raske kontroller og pati-enter med anden neurologisk sygdom.

I disse individer vil vi analysere i forvejen kendte biomarkører for inflammation, demyelisering og aksonskade, samt analysere genekspression i cerebrospinalvæske cellerne ved helgenom RNA-sekventering.

Projektet, der er et samarbejdsprojekt med professor Philip L. de Jager fra Columbia University, New York i USA, vil føre til ny viden om de MS-associerede IL2RA genvarianters og sCD25s rolle i forhold til CNS inflam-mation og sygdomsaktivitet ved MS. Yderligere vil projektet kunne føre til udvikling af nye markører for CNS inflammation og sygdomsaktivitet ved MS.

Projektets titel: Regulation of tissue-resident memory T cells in the CNS

Kort beskrivelse: Multipel sclerose (MS) regnes for at være kronisk sygdom, der skyldes, at vores specifikke immunsystem angriber (selv)antigener, der er udtrykt i CNS. Karakteristisk for det specifikke immunsystem er, at det husker, hvilke antigener det tidligere har mødt, og reagerer mere effektivt anden gang; dette fænomen kaldes immunologisk hukommelse.

På cellulært niveau består immunologisk hukommelse dels i et øget antal celler med den relevante specificitet, dels ændrede kvaliteter hos celler, der tidligere har mødt antigen. Mens de fleste hukommelsesceller af T celle klassen tilhører de cirkulerende lymfocytter, er det for nyligt fundet, at hovedparten af hukommelsescellerne i ikke-lymfoidt væv er stationære; disse kaldes vævs-residente hu-kommelses T celler (Trm) og findes ofte nær vores indre og ydre overflader, hvor sygdomsfremkaldende agens typisk trænger ind. Imidlertid findes disse celler også i andre væv, inklusive CNS, og de spiller sandsynligvis spiller en stor rolle for mange immunreaktioner i CNS, især ved kroniske tilstande som MS.

I en nyudviklet dyremodel ønsker vi derfor at erhverve en dybere forståelse af disse cellers funktion. En række spørgsmål vedrørende hvorledes disse celler rekrutteres og reguleres vil blive adresseret ved brug af især flow-cytometrisk baserede analyser af cellernes type og funktionalitet.

Den opnåede indsigt forventes at kunne medvirke til bedre muligheder for at optimere behandlingen af MS, f.eks. ved at bane vejen for en bedre forståelse af, hvorfor konventionel terapi, der især er rettet mod de cirkulerende celler, virker med aftagende effekt i de sene stadier. Formålet med dette projekt er derfor, at studere Trm cellerne i CNS, spe-cielt hvorledes deres aktivitet reguleres.