ANTICORPS ANTI-Ki/SL

En 1981, Tojo et coll. (1) détectent chez un patient lupique un nouvel anticorps précipitant anti-antigènes nucléaires solubles auquel ils donnent le nom d'anti-Ki, les premières lettres du nom de leur patient, Kikuta. La même année, Harmon et coll. (2) décrivent un autre anticorps précipitant dans le sérum d'un patient atteint de lupus et d'un syndrome sec et qu'ils appellent anti-SL (pour Sicca Lupus). En 1984, Robert Bernstein (3) fait un relevé des différentes lignes de précipitation que fournissent les anticorps antinucléaires en immunodiffusion en gel. Une de ces précipitines, la PL-2 (precipiting line 2) est surtout observée avec le sérum des malades lupiques. Grâce à un échange de sérums, les anti-PL-2 se révèlent identiques aux anti-Ki, puis aux anti-SL (4). L'antigène Ki a été identifié par Bernstein (4) et par Sakamoto et coll. (5). Son poids moléculaire est de 32 kD. En 1990, Nikaido et coll. (6) produisent une protéine recombinante à partir d'un ADN complémentaire pb-Ki1 issu d'une librairie génomique de rétine de bovidé et qui peut être utilisée pour la recherche des anticorps par ELISA (7). Des peptides synthétiques sont produits par Takasaki et coll. (8) en 1996, dont le peptide KILT qui possède une séquence homologue avec une protéine virale, appelée SV40TNLS. Celle-ci est fortement impliquée dans le transfert des protéines T du virus SV40 dans le noyau cellulaire. Enfin, en 1995, Ahn et coll. (9) identifient l'antigène Ki avec la protéine PA28g, l'activateur du complexe des protéasomes (voir encadré 1). Les anticorps anti-Ki marquent le noyau des cellules HEp-2. La fluorescence est finement granulaire dense, sans marquage des nucléoles ni des cellules en mitose (fig.1). L'immunodiffusion double d'Ouchterlony, utilisée pour la recherche des anti-ENA, montre un arc de précipitation. L'ELISA est utilisable à condition de disposer de préparations antigéniques, naturelles ou recombinées, ce qui est difficile actuellement. Les anticorps anti-Ki sont surtout rencontrés chez les malades atteints de lupus systémique (10-40 % des cas).

ANTICORPS ANTI-Ki-67

En 1983, Gerdes et coll. (10) produisent un anticorps monoclonal qui réagit avec des protéines nucléaires uniquement exprimées dans les cellules prolifératives. La protéine Ki-67 est principalement localisée dans le nucléole durant la phase G1, puis dans le nucléoplasme en fin de phase S. Dans les cellules mitotiques on note une forte concentration en périphérie des chromosomes, ce qui se traduit en immunofluorescence sur cellules HEp-2 par un marquage réticulé de la chromatine mitotique (fig.2). Il n'y a pas de réaction de précipitation en Ouchterlony. Des autoanticorps anti-Ki-67 ont également été mis en évidence chez des souris MRL (qui développent spontanément des syndromes lupiques) (11), et dans le sérum de sujets porteurs de lupus systémique (12). Dans notre expérience, les anti-Ki-67 sont très rares et nous les avons surtout observés au cours de néoplasies.

ANTICORPS ANTI-Ki-S1

En 1993, Kreipe et coll. (13) produisent un autre anticorps monoclonal, dénommé Ki-S1, qui réagit uniquement avec les cellules prolifératives. Boege et coll. (14) en 1995 démontrent que cet anticorps réagit avec la topoisomérase II a.

La topoisomérase II est une enzyme nucléaire dont la fonction primaire est d'induire le relâchement de la double hélice d'ADN pour permettre sa réplication ou sa transcription (voir encadré 2). Une expression altérée de la topoisomérase II a été démontrée dans de nombreux cancers. Les anticorps anti-topoisomérase II a (Ki-S1) sont caractérisés sur les cellules HEp-2 par un net marquage du nucléoplasme en phase S, un marquage typique de la périphérie des nucléoles en phase G2, et un fort marquage de la chromatine des cellules mitotiques (fig.3). Sur les coupes de tissus de rat on note uniquement un marquage des noyaux de certaines cellules, à savoir les cellules prolifératives. Au niveau de la coupe d'estomac ce marquage est localisé aux cellules régénératrices situées dans le collet (fig.4). Sur la coupe de foie (fig.5) et celle de rein (fig.6) on note le marquage du noyau des rares cellules prolifératives. On n'observe aucune ligne de précipitation en immunodiffusion avec l'extrait thymique. En Western-blot avec un extrait de cellules HeLa on observe une bande réactive à 170 kD. Des anticorps anti-Ki-S1 (topoisomérase II a) ont été décrits dans l'hépatocarcinome (15), la fibrose pulmonaire (16), l'arthrite chronique juvénile (17).

Figure 1 : Aspect en immunofluorescence indirecte sur cellules HEp-2 des anticorps anti-Ki/SL, anti-Ki67, anti-Ki-S1
Figure 2 : Aspect en immunofluorescence indirecte sur tissus de rat des anticorps anti-Ki/SL.

RÉFÉRENCES

Tojo T, Kaburaki J, Hayakawa M, Okamoto T, Tomii M, Homma M. Precipitating antibody to a soluble nuclear antigen "Ki" with specificity for systemic lupus erythematosus. Ryumachi 1981;21 Suppl 1:129-34.

Harmon C, Peebles C, Tan EM. SL – a new precipitating system. Arthritis Rheum 1981;24 suppl:122S.

Bernstein RM, Bunn CC, Hughes GR, Francoeur AM, Mathews MB. Cellular protein and RNA antigens in autoimmune diseases. Mol Biol Med 1984;2:105-20.

Bernstein RM, Morgan SH, Bunn CC, Gainey RC, Hughes GR, Mathews MB. The SL autoantibody-antigen system : clinical and biochemical studies. Ann Rheum Dis 1986;45:353-8.

Sakamoto M, Takasaki Y, Yamanaka K, Kodama A, Hashimoto H, Hirose S. Purification and characterization of Ki antigen and detection of anti-Ki antibody by enzyme-linked immunosorbent assay in patients with systemic lupus erythematosus. Arthritis Rheum 1989;32:1554-61.

Nikaido T, Shimada K, Shibata M, Hata M, Sakamoto M, Takasaki Y, et al. Cloning and nucleotide sequence of cDNA for Ki antigen, a highly conserved nuclear protein detected with sera from patients with systemic lupus erythematosus. Clin Exp Immunol 1990;79:209-14.

Yamanaka K, Takasaki Y, Nishida Y, Shimada K, Shibata M, Hashimoto H. Detection and quantification of anti-Ki antibodies by enzyme-linked immunosorbent assay using recombinant Ki antigen. Arthritis Rheum 1992;35:667-71.

Takasaki Y, Yano T, Hirokawa K, Takeuchi K, Ando S, Takahashi T, et al. An epitope on Ki antigen recognized by autoantibodies from lupus patients shows homology with the SV40 large T antigen nuclear localization signal. Arthritis Rheum 1996;39:855-62.

Ahn JY, Tanahashi N, Akiyama K, Hisamatsu H, Noda C, Tanaka K, et al. Primary structures of two homologous subunits of PA28, a gamma-interferon-inducible protein activator of the 20S proteasome. FEBS Lett 1995;366:37-42.

Gerdes J, Schwab U, Lemke H, Stein H. Production of a mouse monoclonal antibody reactive with a human nuclear antigen associated with cell proliferation. Int J Cancer 1983;31:13-20.

Bloch DB, Rabkina D, Bloch KD. The cell proliferation-associated protein Ki-67 is a target of autoantibodies in the serum of MLR mice. Lab Invest 1995; 73:366-71.

Gerlach C, Kubbutat M, Schwab U, Key G, Flad HD, Gerdes J. Proliferation-associated Ki-67 protein is a target for autoantibodies in the human autoimmune disease systemic lupus erythematosus. Lab Invest 1998;78:129-30.

Kreipe H, Heidebrecht HJ, Hansen S, Rohlk W, Kubbies M, Wacker HH, et al. A new proliferation-associated nuclear antigen detectable in paraffin-embedded tissues by the monoclonal antibody Ki-S1. Am J Pathol 1993;142:3-9.

Boege F, Andersen A, Jensen S, Zeidler R, Kreipe H. Proliferation-associated nuclear antigen Ki-S1 is identical to topoisomerase II alpha. Delineation of a carboxy-terminal epitope with peptide antibodies. Am J Pathol 1995;146:1302-8.

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Grigolo B, Mazzetti I, Borzi RM, Hickson ID, Fabbri M, Fasano L, et al. Mapping of topoisomerase II alpha epitopes recognized by autoantibodies in idiopathic pulmonary fibrosis. Clin Exp Immunol 1998;114:339-46.

Zuklys KL, Szer IS, Szer W. Autoantibodies to DNA topoisomerase II in juvenile rheumatoid arthritis. Clin Exp Immunol 1991;84:245-9.

René Louis Humbel

Laboratoire d'Immunopathologie

Centre Hospitalier de Luxembourg

Rappel 1
LE PROTÉASOME
Complexe macromoléculaire de protéases responsable de la dégradation non-lysosomiale des protéines.
COMPOSITION
L'unité de base est le protéasome 20S ayant la forme d'un cylindre creux composé de 4 anneaux dont chacun est formé de 7 sous-unités a ou b. Il existe dans la cellule à l'état latent et ne devient actif qu'après liaison à deux autres complexes protéiques, identiques ou différents.
Ces deux complexes d'activation sont soit le PA700 (ou complexe 19S), soit le PA28 (ou complexe 11S). Celui-ci est formé de trois sous-unités inductibles par l'interféron g, PA28 a, PA28 b et PA28 g, cette dernière étant identique avec la protéine Ki.

Rappel 2
LES TOPOISOMÉRASES
Les topoisomérases sont des enzymes cellulaires qui jouent un rôle important dans les processus de réplication de l'ADN. Leur fonction est de dérouler ou de relâcher la superstructure d'ADN.

Il existe deux classes de topoisomérases. La topoisomérase I agit en cassant de façon transitoire un des brins de l'ADN. La topoisomérase II brise les deux brins de l'ADN. Elle est aussi dénommée ADN gyrase. Elle comporte deux isoformes, a et b.

À ces deux classes de topoisomérases correspondent deux types d'autoanticorps. Les anticorps antinucléaires anti-Scl-70 reconnaissent la topoisomérase I, alors que les anticorps anti-Ki-S1 sont spécifiques de la topoisomérase II et en particulier de l'isoenzyme topo II a.