Oratie prof.dr. M. Wuhrer

23 mei 2016

Ziekten op de weegschaal


Rede uitgesproken door Prof. dr. M. Wuhrer op 23 mei 2016 bij de aanvaarding van het ambt van hoogleraar Proteomics and Glycomics bij de Faculteit der Geneeskunde.


Mijnheer de rector magnificus, leden van de Raad van Bestuur van het LUMC, zeer gewaardeerde toehoorders,

De rol van technologische ontwikkeling in de geneeskunde
Het behoeft voor dit publiek geen lang betoog om aan te tonen dat technologische vooruitgang een belangrijke rol heeft gespeeld in de geneeskunde. Immers, we kunnen in het Boerhaave museum hier in Leiden het ontwerp van een eerste microscoop zien, die Antoni van Leeuwenhoek in de 17de eeuw ontwierp. Hoe zou een patholoog moeten werken zonder een microscoop? Dat is haast niet voor te stellen! Met de microscopie ging ook een nieuwe wereld van organismen voor ons open, ziekteverwekkers zoals bacteriën werden zichtbaar en daardoor ook beter traceerbaar.

In 1901 ging de Nobelprijs voor de natuurkunde naar de Duitse hoogleraar Röntgen die een nieuwe zeer kortgolvige straling ontdekte die we nu kennen als Röntgenstraling en die een niet weg te denken rol speelt binnen de radiologie, door het zichtbaar maken van de inwendige mens.

Vandaag zal ik het voornamelijk hebben over een methode die in de afgelopen eeuw ontwikkeld is, en die een nieuwe dimensie heeft gegeven aan het analyseren, of zoals we ook zouden kunnen zeggen, "zichtbaar maken", van biomoleculen door ze op een heel nauwkeurige en specifieke manier te meten. Deze techniek is de massaspectrometrie, in het kort MS. Ik zal vandaag aan de hand van voorbeelden u proberen duidelijk te maken hoe wij deze techniek van dag tot dag toepassen binnen het klinisch en biomedisch onderzoek en welke toekomst ik hiervoor zie.

De verbinding van de scheikunde met de geneeskunde - een terugblik in de geschiedenis
Voordat ik verder op de mogelijkheden van deze moderne analysemethode inga, wil ik u graag nog eens meenemen de geschiedenis in, om samen te kijken naar de verbintenis tussen de natuurwetenschappen, zoals de scheikunde en de natuurkunde, en de geneeskunde. Ik wil dit graag aan de hand van een persoon duidelijk maken: Hieronymus Gaubius. Hij was hoogleraar in Leiden vanaf 1734 en was meer dan 50 jaar lang actief aan de Universiteit Leiden. Gaubius heeft zijn ambt als lector hier aanvaard op 21 mei 1731, dus bijna op de dag af 285 jaar geleden.

Bij de ambtsaanvaarding van Gaubius als lector, was ook Boerhaave aanwezig, die zijn mentor was en hem naar Leiden had gehaald. In zijn oratie hield Gaubius een betoog om aan te tonen dat de scheikunde een edele wetenschap is. In moderne termen zou je zijn oratie een pleidooi kunnen noemen voor interdisciplinair onderzoek, en met name tussen geneeskunde en scheikunde. Gaubius was zowel geneesheer als scheikundige, dus hij heeft de brug tussen de disciplines als het ware in persona geslagen. Het volgende citaat uit de oratie van Gaubius beschrijft zijn visie op de interactie van geneeskunde en scheikunde op treffende wijze:

"Derhalve komen ook haar [d.w.z. de Geneeskunde] de voordelen ten goede, die de Scheikunde aan gene bezorgt. Overvloed van voorbeelden zijn bij de hand: verschaft het bloed uit de ader gelaten niet een duidelijke aanwijzing omtrent den inwendigen toestand? Maar in den waren aard daarvan kan niemand een juist inzicht krijgen tenzij door een scheikundig onderzoek. Hem blijft de ware natuur der voedstermelk verborgen, voor wien de Scheikunde iets verborgens is. Maar hoeveel is het waard, daarover een zuiver oordeel te kunnen vellen! daar dát zoo dikwijls voor de ongelukkige kinderen een vergif gelijk, de oorzaak is van oneindig veel folteringen en den dood, wat aan hun zorgvuldig gekoesterd leven juist de zoete gezondheid en wasdom had moeten geven. Als ik [...] nu alleen voor geneeskundigen sprak, zou hier zeer veel te zeggen overblijven betreffende sputum, zweet, verschillende soorten van urine en ontlasting, die het echter beter is in stilzwijgen te hullen, opdat niet hen, die minder gewoon zijn die dingen te hooren, een walging bevange."

Geachte collegae en toehoorders, de actualiteit van deze oratie van 285 jaar geleden vind ik opmerkelijk! Gaubius' pleidooi zou nog actueler klinken, als we de vrijheid nemen het woord scheikunde te vervangen door moderne begrippen als genomics, proteomics en metabolomics. De moderne scheikundigen en biologen die in hun onderzoek medisch georiënteerd zijn, doen nog steeds hetzelfde: ze zijn bezig met onderzoek naar biomoleculen in lichaamsvloeistoffen, maar ook in cellen en weefsels, om biomarkers te vinden of het ontstaan en verloop van ziekten beter te begrijpen.

Moderne analytische methodes voor diagnostiek en biomedisch onderzoek
Hoewel massaspectrometrie al in de eerste helft van de vorige eeuw is ontwikkeld, kunnen de huidige toepassingen voor de analyse van biomoleculen, voornamelijk worden toegeschreven aan ontwikkelingen die in het laatste kwart van de vorige eeuw hebben plaatsgevonden. In 2002 ging de Nobelprijs voor scheikunde o.a. naar twee onderzoekers die met hun werk aan de wieg stonden van deze ontwikkelingen. John B. Fenn (1) en Koichi Tanaka kregen de prijs voor de ontwikkeling van milde desorptie en ionisatie methoden voor de massaspectrometrische analyse van biologische macromoleculen ("for their development of soft desorption ionisation methods for mass spectrometric analyses of biological macromolecules"). Waarom hun ontdekkingen zo belangrijk waren zal ik proberen aan te geven door kort iets over de werking van massaspectrometrie te vertellen.

De massaspectrometer is als het ware een moleculaire weegschaal die gebruikt wordt om biomoleculen te meten. De moleculen op deze weegschaal zijn in dit geval echter wel veel kleiner dan de weegschaal. Om een vergelijking te maken: als we het biomolecuul zouden vergroten tot een pakje roomboter dan heeft de weegschaal, in dit geval de massaspectrometer, de grootte van de hele aarde. Ten opzichte van de moleculen die we aantonen is de weegschaal dus gigantisch! Massaspectrometrie van biomoleculen is niet eenvoudig en gaat gepaard met grote uitdagingen. Ten eerste werkt massaspectrometrie niet in de vloeistoffase, maar alleen in de gasfase. Ten tweede moet er een lading op het biomolecuul zitten, anders is het voor de massaspectrometer onzichtbaar. Ten derde werkt de massaspectrometer onder hoog vacuüm, en niet bij atmosferische druk. Dus, om een biomolecuul - bijvoorbeeld een eiwit - met de massaspectrometer te kunnen meten moeten er een paar dingen gebeuren: Ten eerste moet het biomolecuul naar de gasfase worden overgebracht, ten tweede moet er een lading op worden aangebracht, en ten derde moet het in het vacuüm terecht komen. Voor niet-vluchtige verbindingen, zoals veel biologische macromoleculen, is dit op zijn zachtst gezegd geen simpele opgave. De prestatie van de eerder genoemde Nobelprijswinnaars lag er juist in dat ze voor deze drie uitdagingen oplossingen vonden, en dus biomacromoleculen zoals eiwitten toegankelijk maakten voor massaspectrometrie. Om met John Fenn te spreken "We made elephants fly."

De massaspectrometrie speelt al sinds enige tijd een rol bij de diagnose van bepaalde ziekten. Zo wordt een aantal metabole aandoeningen bij pasgeboren kinderen aangetoond door middel van massaspectrometrische analyse van bloed dat bijvoorbeeld door de hielprik wordt verkregen. Een bekend voorbeeld hiervan zijn metingen van het aminozuur fenylalanine, dat bij kinderen met fenylketonurie (PKU) in verhoogde hoeveelheden in het bloed aanwezig is. Meer recentelijk heeft de introductie van MS-analyse van hele cel-extracten voor een revolutie gezorgd bij het identificeren van pathogene micro-organismen binnen de microbiologie, en de afdeling Medische Microbiologie van het LUMC heeft hieraan sterk bijgedragen. Maar ook in de operatiekamer ontstaan er nieuwe mogelijkheden om met massaspectrometrie belangrijke informatie te verkrijgen, zoals b.v. over de kwaadaardigheid van weefsel. Zo ziet dr. Zoltan Takats van het Imperial College in Londen grote mogelijkheden voor analyse van moleculaire profielen tijdens operaties d.m.v. de iKnife. Dit chirurgische mes is online gekoppeld aan een massaspectrometer en dit maakt het voor de chirurg mogelijk om kwaadaardig weefsel direct in de operatiekamer te herkennen, en te verwijderen.

Mijn mening is dat de revolutie van deze en soortgelijke toepassingen pas begonnen is. Zo zal naar mijn stellige overtuiging de massaspectrometrie een belangrijke rol gaan spelen binnen de klinische chemie, een mening die o.a. in de oratie van prof. Christa Cobbaert enkele maanden geleden ook al werd uitgedragen. De massaspectrometrie zal in het ziekenhuis meer klinische domeinen veroveren en als zodanig een grote impact hebben op de patiëntenzorg. Ook binnen het biomedisch onderzoek hebben massaspectrometrische methoden een sterke positie verworven en dit zal door de verdere ontwikkelingen van de mogelijkheden en gebruikersvriendelijkheid van de instrumenten alleen maar toenemen.

Het Center for Proteomics and Metabolomics
Binnen het Center for Proteomics and Metabolomics, afgekort CPM, waar ik sinds vorig jaar leiding aan geef, is de massaspectrometrie de belangrijkste methode die wij dagelijks toepassen in ons onderzoek. Het CPM is één van de Technological Focus Areas (TFA) van het LUMC. In het Strategisch Plan van het LUMC voor de jaren 2014-2018 staat het volgende te lezen: "Medisch-wetenschappelijk onderzoek behoeft steeds meer technologische ondersteuning. Om de vaak kostbare voorzieningen rendabel in te zetten, wil het LUMC faciliteiten op de meest efficiënte schaal bundelen. Naast servicegerichte faciliteiten betreft het gebieden waarbinnen ook innovatief onderzoek plaatsvindt dat gericht is op de technische ontwikkeling zelf. Deze laatste zijn ondergebracht in zogeheten Technological Focus Areas, TFA's."

Het CPM is opgebouwd onder leiding van prof. André Deelder en met grote investeringen mogelijk gemaakt door structurele steun van de Raad van Bestuur, o.a. binnen een langjarige en strategische alliantie met Bruker Daltonics. Met het CPM heeft het LUMC een unieke faciliteit neergezet. Ik zal proberen om in enkele zinnen de missie van het CPM te schetsen: onze missie is het ontwikkelen en implementeren van moderne analysemethodes voor de karakterisering van eiwitten en metabolieten, en het toepassen van deze methoden binnen het biomedisch en klinisch onderzoek. Hierbij gaat het om gedetailleerde studies van moleculaire mechanismen van ziekten en fysiologische processen, maar ook het identificeren van moleculaire patronen die gebruikt kunnen worden voor de diagnose en doelgerichte behandeling van ziekten.

De rol van het CPM binnen het LUMC
Het CPM werkt nauw samen met heel veel verschillende onderzoekers van het LUMC, verspreid over de verschillende profileringsgebieden. De inbreng van het CPM is de kennis van bepaalde biomoleculen, en de beschikking over de technologie om deze te meten en te karakteriseren. Ik zal hier maar enkele van deze samenwerkingen benoemen - een compleet overzicht zou helaas te ver gaan voor deze oratie.

Imaging met behulp van massaspectrometrie is een vrij nieuwe discipline, waarbij de massaspectrometer als een soort microscoop dient en wij als zodanig een kijkje nemen in de moleculaire samenstelling van een weefsel. Bij het CPM is dr. Liam McDonnell de trekker van deze onderzoekslijn, en wij gebruiken MS-imaging in samenwerking met prof. Judith Bovée, prof. Hans Morreau en prof. Vincent Smit als een nieuwe tool in het pathologisch onderzoek (2-6). Echter, ik verwacht dat de pathologen deze techniek in de toekomst niet alleen binnen het onderzoek, maar ook voor bepaalde diagnostische doeleinden zullen gaan inzetten, bijvoorbeeld door de moleculaire eigenschappen van tumorweefsel zichtbaar te maken.

Met de afdeling Reumatologie van het LUMC kijken we naar de moleculaire veranderingen die mogelijk een rol spelen bij het ontstaan van reumatoïde arthritis. Dit onderzoek is breed opgezet, omdat het menselijke immuunsysteem op diverse manieren betrokken is bij de ontstekingsprocessen rondom reuma. Dr. Martin Giera van het CPM kijkt samen met prof. René Toes en dr. Andreea Ioan-Facsinay naar lipiden en met name oxylipiden die een rol spelen bij de inductie en het verloop van ontstekingen (7). Dr. Peter van Veelen onderzoekt met hen bepaalde immunogene structuren op eiwitten bij patiënten met reuma. Een breed scala aan eiwitten wordt door deze modificaties een doelwit van antilichamen, aangemaakt door het immuunsysteem van de patiënt zelf (8).

Met prof. Maria Yazdanbakhsh en dr. Ron Hokke van de afdeling Parasitologie werken o.a. dr. Oleg Mayboroda, dr. Martin Giera, en dr. Magnus Palmblad samen op het gebied van de analyse van componenten van het immuunsysteem met als doel om de immuunmodulatie bij parasitaire infecties beter te begrijpen. Deze samenwerking heeft een lange geschiedenis, gezien het feit dat een belangrijk deel van het CPM zijn oorsprong heeft binnen de afdeling Parasitologie, toentertijd onder de leiding van prof. André Deelder.

Het onderzoek naar antibiotica resistentie bij Gram-negatieve bacteriën en virulentie factoren van Clostridium difficile onder leiding van prof. Ed Kuijper van de afdeling Medische Microbiologie, in samenwerking met dr. Paul Hensbergen van het CPM, is al sinds meerdere jaren erg succesvol, en wij hopen dat de kennis die hier wordt opgedaan in de toekomst zal helpen bij de diagnose en behandeling (9, 10). Ook met prof. Eric Snijder van dezelfde afdeling wordt al jaren nauw samengewerkt via dr. Peter van Veelen van het CPM, en dan op het gebied van virale infecties, o.a. de cellulaire eiwitveranderingen die door een virusinfectie worden veroorzaakt (11). Peter van Veelen is ook een expert op het gebied van HLA-peptidomics, het analyseren van het geheel aan peptiden dat via HLA op het celoppervlak gepresenteerd wordt. Zijn werk met onderzoekers van o.a. de Hematologie, IHB en Klinische Oncologie is hierin al vele jaren zeer succesvol (12-16). Specifieke epitopen kunnen belangrijke targets zijn voor immunotherapie. In het geval van auto-immuunziekten, kunnen ze juist de trigger zijn voor het ontstaan van de ziekte.

De samenwerking met prof. Michel Ferrari, dr. Gisela Terwindt en prof. Arn van den Maagdenberg heeft als doel moleculaire mechanismen rond neurologische aandoeningen te identificeren. Hiervoor wordt voornamelijk massaspectrometrie ingezet, maar ook kernspinresonantie (NMR) spectroscopie (17-20). De bedoeling is om dit onderzoek de komende tijd te verdiepen, maar ook om de vruchten van de inspanning van de afgelopen jaren te plukken. 

Met prof. Hans de Fijter werkt Oleg Mayboroda aan methoden om op een niet-invasieve manier de functie van getransplanteerde nieren te volgen. Daarnaast worden onze analytische platforms gebruikt binnen een nationaal consortium dat zich richt op polycystic kidney disease, dat wordt geleid door prof. Dorien Peters en prof. de Fijter.

Samen met prof. Christa Cobbaert van het KCL zet het CPM sterk in op massaspectrometrische applicaties in de klinisch-chemische context (21-23). Door het gebruik van massaspectrometrie bij het ontdekken en ontwikkelen van diagnostische targets, maar ook later bij de klinische implementatie, verwachten wij een versnelling van de innovatie binnen de klinische chemie. Dr. Yuri van der Burgt speelt hierbij vanuit zijn duo-aanstelling binnen zowel het CPM als ook het KCL een belangrijk schakel.

Biomoleculaire analyse in het post-genomische tijdperk
Al de bovengenoemde projecten hebben als doel een link te leggen tussen moleculaire veranderingen en het ontstaan van bepaalde ziekten. Hoewel we al heel wat weten over de moleculaire complexiteit van het leven, tenminste, dat zou je kunnen stellen, is het ook zo dat er nog heel veel geheimen sluieren in de natuur, zelfs in de menselijke fysiologie.

Door het humaan genoom project is het duidelijk geworden dat de mens slechts rond de 25,000 genen heeft, DNA stukjes dus die voor een eiwit coderen. We weten inmiddels wel dat de complexiteit van het geheel aan eiwitten en metabolieten in een cel slechts voor een beperkt deel direct vanuit de aanwezigheid van deze genen verklaard kan worden. Als we een eiwit, gemaakt binnen een cel, nauwkeurig onderzoeken - bijvoorbeeld met massaspectrometrie, wat hiervoor inmiddels de belangrijkste methode is, dan wordt ineens duidelijk dat achter dat ene eiwit een grote verscheidenheid aan verschillende vormen schuil gaat.

Deze complexiteit valt onder de noemer post-translationele modificaties of PTMs. Er kunnen veel verschillende soorten modificaties zoals fosfaatgroepen, methylgroepen, suikergroepen, acetylgroepen en lipideketens op eiwitten worden gezet. Er worden zelfs eiwitten aan andere eiwitten gekoppeld, bekende voorbeelden hiervan zijn ubiquitine en SUMO. SUMOylering van eiwitten staat centraal in het onderzoek van dr. Alfred Vertegaal waarmee hij een internationaal leidende positie inneemt. Er zijn ook enzymen die eiwitten heel specifiek kunnen knippen. Wat is nu de rol van al deze veranderingen? Voor fosfaatgroepen - ofwel fosforylering - weten we dat dit o.a. als een schakelaar kan dienen, bijvoorbeeld om enzymen aan- of uitzetten, wat kan leiden tot het aan- of uitzetten van genen (regulatie van genexpressie). Ook een knip kan een eiwit activeren of inactiveren, en dit speelt o.a. een belangrijke rol bij de bloedstolling, apoptose en in het immuunsysteem. Maar soms zijn deze PTMs blijkbaar ook gewoon ongelukjes, en getuigen van een soort "veroudering" van een eiwit. Niet-enzymatische modificaties zoals deamidatie, oxidatie en glycatie worden vaak zo geïnterpreteerd.

Ik zal niet al deze modificaties, en hun regulatie, in detail beschrijven, dat voert te ver. Wel wil ik benadrukken dat deze PTMs vaak verschillen tussen celtypen, ja, dat ze zelfs bepalend kunnen zijn voor het verschil tussen cellen. Dat komt dan ook weer tot uitdrukking in het geheel aan metabolieten dat in een cel aanwezig is omdat de vorming en afbraak daarvan weer afhankelijk is van de activiteit van vele eiwitten. Met andere woorden, de PTMs bepalen voor een groot deel hoe een cel eruitziet en hoe een cel zich gedraagt. Daarom zou ik willen stellen dat de PTMs van eiwitten de complexiteit van multi-cellulair leven weerspiegelen en voor een groot deel zelfs bepalen. Dit is ten minste mijn overtuiging, en voor mij de reden om hier telkens goed naar te kijken. De mensen die mij goed kennen, weten dat ik door één specifieke modificatie in het bijzonder gefascineerd ben, namelijk glycosylering, en ik wil de komende minuten de tijd nemen om u te vertellen waarom dit naar mijn mening zo'n interessant en inspirerend onderwerp is.

Glycosylering
Glycosylering - dat wil zeggen de modificatie van eiwitten met suikers of glycanen - is het onderwerp van mijn eigen onderzoekslijn. Het is een erg complexe modificatie, en heeft tot nu toe steeds weer meer dan voldoende uitdagingen opgeleverd voor mijn wetenschappelijke loopbaan.

De modificatie van eiwitten (maar ook van lipiden) met suikers of glycanen speelt een belangrijke rol in veel verschillende aspecten van het leven. Zoogdieren hebben honderden verschillende enzymen die een rol hebben bij de glycosylering van eiwitten. Deze enzymen beginnen al als het eiwit nog in de maak is, door er suikers op aan te brengen. Dit gebeurt op heel veel verschillende manieren en ook vaak op tientallen verschillende plekken op een eiwit. Suikers verschillen qua structuur, en kunnen op verschillende manieren verbonden worden. De suikers op eiwitten spelen o.a. een rol bij het vouwen van eiwitten, dus bij het proces waar een eiwitketen een compacte structuur aanneemt. Verder bevatten de suikers een routebeschrijving en dragen er dus aan bij dat eiwitten binnen de cel op de goede plek terecht komen, of dat ze juist door de cel worden uitgescheiden. Op grotere schaal geldt dit ook voor hele cellen: het geheel aan suikers op het celoppervlak bepaalt mede dat een cel die binnen het lichaam op pad wordt gestuurd, op de goede plek terecht komt. Suikers op eiwitten kunnen ook in de loop van de tijd veranderd worden, en bepaalde veranderingen dienen als signaal dat een bepaald eiwit verwijderd en afgebroken dient te worden. Verder fungeren suikers op het celoppervlak als een soort communicatiemiddel met andere cellen, en gaan cellen in weefsels aan elkaar hechten door middel van suikers en suiker-eiwit-interacties.

Ook de eerste interactie van pathogenen, ziekteverwekkers - zoals virussen, bacteriën en parasieten - met hun gastheer gebeurt meestal via suikers, zij het de suikers van de gastheer, dan wel suikers van het pathogeen. De suikers van pathogenen zijn ook een belangrijk aangrijpingspunt bij de bestrijding van pathogenen middels vaccinatie.

Een belangrijk aspect van de glycosylering van eiwitten is dat deze verschilt tussen verschillende typen cellen. Verschillen en verandering in glycosylering spelen al een rol bij de bevruchting: eiwitten van het spermium binden aan suikerstructuren aan de oppervlakte van het ei zodat de bevruchting van het ei plaats kan vinden. Het feit dat u hier zit is dus het gevolg van een succesvolle suiker-eiwit interactie.

De differentiatie van cellen en organen gaat gecombineerd met veranderingen in glycosylering. Het is dus ook niet verbazingwekkend dat veel differentiatiemakers - zoals de cluster of differentiation (CD) markers - glycoproteinen of glycanen zijn.
Omdat glycosylering een rol speelt bij heel veel basale processen rondom de differentiatie en interactie van cellen, is het niet verwonderlijk dat eiwitglycosylering verandert bij de meeste ziekten. Er mag dus gesteld worden dat veranderingen in de glycosylering van biomoleculen, met name eiwitten, onlosmakelijk verbonden zijn met de meeste ziekten. Dit is niet alleen mijn overtuiging, maar is ook verwoord in een whitepaper van de National Research Council (NRC) van de VS (24).

Ik wil hier wel een belangrijke kanttekening bij maken: het verschilt per ziekte hoe groot de bijdrage van glycosylering aan de etiologie en het ziekteverloop is, en in veel gevallen is het nog onduidelijk wat de precieze bijdrage van de glycosylering is. Aan de ene kant zijn er ziekten die gedreven worden door storingen in de glycosylering; de meest duidelijke varianten hiervan zijn de congenital disorders of glycosylation (CDGs) waar de aanmaak van geglycosyleerde eiwitten verstoord is en eiwitten dus de verkeerde, of helemaal geen glycanen dragen. De meeste van deze ziekten worden gekenmerkt door een heel zwaar verloop, en in de meeste gevallen is het klinisch beeld afhankelijk van de nog resterende activiteit, omdat het ontbreken van bepaalde suikers op eiwitten vaak embryonaal lethaal is. Een tweede groep zijn de stapelingsziektes, waar de afbraak van geglycosyleerde eiwitten en lipiden verstoord is, en waar de opeenstapeling van, vaak toxische, afbraakproducten tot grote problemen leidt. Ook deze ziekten hebben vaak een zwaar klinisch beeld.

Er zijn verder heel wat ziekten waar wij zeker weten dat glycosylering een rol speelt, maar waarbij het lastig is aan te geven hoe groot die rol nu precies is. Reumatoïde arthritis hoort bijvoorbeeld bij deze groep ziekten. Experimenten in diermodellen hebben aangetoond dat veranderingen in de glycosylering een grote invloed kunnen hebben op het ontstaan en de verloop van de ziekte. We zien verder dat bij een ernstiger beloop van de ziekte, de glycosylering van antilichamen ook een meer ontstekings-geassocieerd fenotype laat zien (25). Het is echter nog niet helemaal duidelijk in welke mate auto-antilichamen, en de glycosylering daarvan, aan het ziekteproces bijdragen (26, 27).

Glycomics technologie
We weten dat bij veel processen zoals zwangerschap, veroudering, ontsteking, infecties en maligniteiten complexe moleculaire veranderingen plaatsvinden in lichaamsvloeistoffen en weefsels. Om deze in kaart te brengen zijn robuuste analytische technieken nodig. Voor verschillende disciplines zoals DNA onderzoek, en in mindere mate ook voor RNA onderzoek - met andere woorden voor genomics en transcriptomics - zijn robuuste, redelijk betaalbare, en redelijk snelle methodes beschikbaar om moleculaire vingerafdrukken uit patientenmateriaal in kaart te brengen. Ook voor het onderzoek naar metabolieten bestaan al langer geschikte methodes - onder andere metabolomics middels nuclear magnetic resonance (NMR), zoals dit bij ons binnen het Center for Proteomics and Metabolomics plaatsvindt. Echter, voor de analyse van glycanen (of suikers) is de analyse van grote aantallen monsters een uitdaging, omdat de beschikbare methodes nog veel minder matuur zijn. Het opzetten van geschikte glycomics methodes is dan ook een van de speerpunten van mijn onderzoek in het LUMC.

De basis voor de analyse van grote aantallen monsters (high-throughput (HTP) glycomics) binnen het LUMC werd gelegd in het kader van het IOP genomics II project, onder leiding van prof. Eline Slagboom en prof. Rudi Westendorp. Renee Ruhaak - nu werkzaam als assistant professor op de afdeling KCL - ging toen als onderzoeker in opleiding (OIO) met het glycomics gedeelte van dit project aan de slag, onder leiding van prof. André Deelder, dr. Ron Hokke en mijzelf. In haar onderzoek heeft zij gekeken hoe de glyosylering van menselijke eiwitten met de leeftijd veranderde, en in hoeverre de suikers een indicator zijn van langlevendheid. Het onderzoek van Renee Ruhaak leidde ertoe dat de Leiden Longevity Study (LLS) wereldwijd één van de eerste grootschalige epidemiologische studies is waar glycomics data meegenomen zijn in een multi-omics onderzoek naar moleculaire en fenotypische patronen van gezondheid en ziekte.

Een tweede belangrijke pilaar voor ons glycomics werk bleek de samenwerking met Niclas Engler, Dietmar Reusch en Markus Haberger van het farmaceutisch bedrijf Hoffmann La Roche. Deze samenwerking is in 2008 gestart, en ook hier ging het om het opzetten van HTP glycomics methoden, omdat de analyse van glycosylering de afgelopen 10 jaar een steeds belangrijker onderdeel van de ontwikkeling en karakterisering van biologics is geworden.

Het opzetten van HTP glycomics methodes bleek echter een formidabele klus, en enkele andere Europeese onderzoeksgroepen waren hier ook mee aan de slag gegaan. Met hen kregen wij in 2011 financiering van de Europese Unie binnen het Framework 7 Programma. Onder mijn leiding gingen wij in het HighGlycan consortium systematisch aan de slag met het opzetten van HTP glycomics methodes en met het toepassen van de technologie voor biomedisch en biofarmaceutisch onderzoek.

Het HighGlycan project is erg succesvol, en de groep van glyco-analytische laboratoria die in dit project samenwerken heeft een diverse set aan methodes opgezet die geoptimaliseerd zijn voor wat betreft monstervoorbewerking, meting van de glycosylering, data bewerking, maar ook de analyse en interpretatie van de data. In het volgende wil ik ingaan op de toepassing van deze methodes binnen biofarmaceutisch en klinisch onderzoek.

De ontwikkelde HTP glycomics technologie wordt, mede door de in het consortium vertegenwoordigde bedrijven - Ludger, Genos en glyXera, toegepast voor glyco-analytische service voor farmaceutische bedrijven. Verder is de technologie ook in kits en andere producten verwerkt, die bij Ludger commercieel beschikbaar zijn.

Clinical glycomics
Binnen mijn eigen glycomics onderzoekslijn zijn we bezig met het toepassen van deze nieuwe technologieën voor klinisch onderzoek. Dit gebeurt altijd in nauwe samenwerking met klinische en fundamentele onderzoeksgroepen binnen het LUMC en daarbuiten. De samenwerking met prof. Eline Slagboom over de veranderingen van glycosylering met veroudering heb ik al genoemd. De Leiden Longevity Study heeft ons ook de mogelijkheid gegeven om samen naar glycosyleringspatronen te kijken die karakteristiek zijn voor verschillende aandoeningen zoals het metabool syndroom, en hart- en vaatziekten. De analyse van deze glycomics data komt met nieuwe uitdagingen, en de geïntegreerde analyse van verschillende -omics data zoals metabolomics, genomics, transcriptomics en glycomics is onderwerp van het MIMOMICS FP7 project onder leiding van prof. Jeanine Houwing.

Binnen het FP7 Health Program IBD-BIOM (http://www.ibdbiom.eu/) kijken wij in samenwerking met andere Europese klinische centra en onderzoeksgroepen naar de glycosylerings veranderingen rondom ontsteking bij de ziekte van Crohn en colitis ulcerosa. De doelstelling hier is om een link te leggen tussen de glycosylerings veranderingen in het ontstoken weefsel en de veranderingen in het bloed van de patiënt. Binnen dit consortium hebben we toegang tot klinisch goed gedefinieerde IBD cohorten uit Europa en de VS.

Een zwaartepunt van mijn onderzoek is de analyse van de glycobiologie van darmkanker. Dit onderzoek doen wij in nauwe samenwerking met prof. Rob Tollenaar en dr. Wilma Mesker van de afdeling Heelkunde, en in samenwerking met prof. Hans Morreau van de afdeling Pathologie. In het najaar van 2015 is het GlyCoCan project (https://glycocan.eu/) van start gegaan; dit is een Marie-Sklodovska-Curie European Training Network binnen Horizon2020. Dit project bestudeert de glycobiologie van colorectaalkanker om hiermee betere diagnosemethoden en therapiemogelijkheden te ontwikkelen. Een specifiek doel is om de glycosylering van tumorantigenen zoals carcinoembryonic antigen (CEA) uit serum en plasma te bepalen. De hoop is dat de gecombineerde analyse van de CEA concentratie en de glycosylering daarvan tot een verbeterde marker zal leiden, die voor de diagnose en prognose van darmkanker gebruikt kan worden.

Ook in het geval van prostaatkanker hopen wij de moleculaire karakteristieken van tumorantigenen, zoals het prostaat-specifiek antigen PSA, beter te gebruiken bij de vroege opsporing, maar ook voor de prognose. Hiervoor werken wij samen met dr. Theo de Reijke van het Amsterdam Medisch Centrum binnen een project dat gefinancierd wordt door Astellas, maar nu ook in het kader van het Marie-Sklodovska-Curie European Industrial Doctorate project GlySign binnen Horizon2020. Japanse onderzoekers hebben recentelijk aangetoond, dat het meten van een deel van het PSA waar een bepaalde suikerketen op zit, in vergelijking tot de totale hoeveelheid PSA, veel beter onderscheid maakt tussen patiënten met en zonder prostaatkanker (28).

Wij zetten erop in om de glycosylering van PSA verder in detail te analyseren. Ons doel is om een tumor-specifiek patroon van de PSA glycovormen te bepalen en dit samen met de concentratie van dit tumorantigen in serum of plasma te gebruiken voor een betere diagnose van prostaatkanker. Het is op dit moment namelijk nog erg lastig en bewerkelijk om gevallen van een agressieve vorm van prostaatkanker te onderscheiden van minder ernstige vormen, waar dus misschien geen operatieve verwijdering van de prostaat nodig zou zijn.

De glycosylering van antilichamen
Wij werken al lang en succesvol samen met prof. René Toes, dr. Ulrich Scherer en prof. Tom Huizinga van de afdeling Reumatologie van het LUMC. Dr. Yoann Rombouts en Albert Bondt hadden, respectievelijk hebben, een brugfunctie tussen CPM en de afdeling reumatologie en bestuderen de moleculaire karakteristieken van specifieke auto-antilichamen die geassocieerd zijn met het ontstaan van reuma. Uit dit onderzoek is gebleken dat met name de glycosylering van deze antilichamen bijzonder is: Op de Fc staart van antilichamen zitten suikerketens die betrokken zijn bij de interactie met Fc receptoren op effector cellen, en het ontbreken van galactose en siaalzuur op deze suikerketens, gaat gepaard met een ernstiger beloop van de ziekte en ontsteking (26, 29, 30). Deze vruchtbare samenwerking heeft er de afgelopen jaren ook toe geleid dat zij ontdekten dat auto-antilichamen bij reuma vaak nog een extra suikerketen hebben in het variabele en hypervariabele deel van het immunoglobuline G molecuul (31).

Momenteel is onderzoek gaande om erachter te komen hoe deze modificaties van antilichamen bij reuma ontstaan, en in hoeverre zij bijdragen tot de pathogenese van de ziekte. Ook met dr. Radboud Dolhain en prof. Mieke Hazes van de afdeling Reumatologie van het ErasmusMC in Rotterdam werken we al jaren succesvol samen. Ook hier staat de glycosylering van immunoglobulinen centraal, maar nu met de vraag hoe de glycosylerings veranderingen tijdens de zwangerschap gerelateerd zijn aan een periode van verminderde klachten van reumatoïde arthritis, die gedurende deze periode vaak optreedt (27, 32).

Ook bij andere ziekten laat de glycosylering van antilichamen veranderingen zien: in samenwerking met klinische partner hebben wij aangetoond dat ziekten die met flinke ontsteking gepaard gaan, zoals Leishmania infecties, maar ook acute granulomatosis met polyangiitis (GPA), gekenmerkt worden door een pro-inflammatoir glycosyleringsprofiel van IgG (33, 34). In het geval van het Guillain-Barré syndroom hebben wij in samenwerking met de groep van prof. Bart Jacobs van het ErasmusMC aangetoond dat de antilichaam glycosylering bij begin van de ziekte niet alleen gerelateerd is aan de ernst van de ziekte, maar ook het succes van de therapie voorspelt (35).

De meest opmerkelijke bevindingen omtrent antilichaam glycosylering kwamen wij tegen in het geval van alloimmuun ziekten: dit onderzoek wordt geleid door dr. Gestur Vidarsson en prof. Ellen van der Schoot van Sanquin Research Amsterdam. Bij deze alloimmuun ziekten gaat het om antilichamen die door de moeder tijdens de zwangerschap aangemaakt worden, de placenta passeren, en in het lichaam van het kind voor en net na de geboorte schade aanrichten. Ons onderzoek aan fetal-neonatal alloimmuun thrombocytopenia (FNAIT) heeft aangetoond dat de glycosylering van de pathogene allo-antistoffen op een opmerkelijke manier afwijkend is: aan de glycaan-structuren op de IgG1 allo-antilichamen van de moeders ontbreekt vaak een specifieke suiker, namelijk de fucose (36-39). In vitro kon de groep van dr. Gestur Vidarsson aantonen dat de antilichamen door het ontbreken van de fucose veel agressiever zijn. Inmiddels blijkt uit analyses van patiënten monsters dat de glycosylering van deze allo-antilichamen samen met de titer van de allo-antilichamen een voorspellende waarde heeft met betrekking tot het optreden van complicaties bij de baby. Wij hopen dat we in de toekomst verdere stappen kunnen zetten richting vroege diagnose en therapie van de allo-immuunziekte FNAIT.

Toekomst van het Center for Proteomics and Metabolomics
Zoals eerder aangegeven is glycomics maar één van de onderzoekslijnen binnen het Center for Proteomics and Metabolomics, naast proteomics, metabolomics, lipidomics, bioinformatica, en mass spectrometry imaging. De Raad van Bestuur van het LUMC draagt de visie van een sterk en gebundeld specialistisch onderzoek naar een breed spectrum aan biomoleculen, zoals eiwitten, metabolieten, lipiden en suikers. Dit blijkt uit de investeringen van de afgelopen jaren, maar zeker ook uit mijn benoeming, en het feit dat ik hier vandaag deze oratie mag houden. Ik ben de Raad van Bestuur van het LUMC, het divisiebestuur, maar ook de trekkers van de profileringsgebieden dankbaar voor het uitdragen van deze visie en wil graag nogmaals Gaubius aanhalen, die in zijn oratie zijn dank uitsprak voor de steun voor zijn scheikundige onderzoekslijn:

"Want met zekerheid is voorgesteld geworden, dat de scheikundige wetenschap uitblinkend door de schitterende diensten, die zij zoowel aan de verzorging van de ziel als aan die van het lichaam bewijst, van het grootste nut en de hoogste noodzakelijkheid voor Wijsbegeerte en Geneeskunde, daarmee door een onverbreekbaren band samenhangt, sterk in tweeërlei opzicht namelijk, dat deze zich van haar hulp bedienen, en omgekeerd. Wat belet mij ten slotte te besluiten, dat de Scheikunde, een edele wetenschap, met recht een plaats verdient onder de Akademische wetenschappen?

Aan u derhalve, zeer doorluchte curatoren der Bataafsche Akademie te zamen met uw zeer edele collega's, [...] aan u, zeg ik, is de zeer wijze maatregel te danken, dat gij aan deze zeer beroemde Akademie, die gij met zooveel waardigheid en met een gansch ongewone waakzaamheid bestuurt, ook voor deze wetenschap een leerstoel, door een ruime toelage gesteund, hebt ingesteld en eene werkplaats zeer geschikt om haar te beoefenen... "

Beste studenten, ik zie het als een belangrijke taak om de kennis en enthousiasme over ons werk aan jullie over te dragen. Naast de FOS-cursus "Clinical Proteomics and Metabolomics" die wij jaarlijks voor de Master studenten Biomedische Wetenschappen organiseren, zien wij gelukkig ook veel studenten uit verschillende studierichtingen bij ons een stage lopen.

Dankwoord
Aan het einde van mijn rede gekomen wil ik graag een aantal mensen bedanken, waaronder ook mensen die ik nog niet eerder met naam heb kunnen noemen.

Allereerst wil ik het College van Bestuur van de Universiteit Leiden en de Raad van Bestuur van het LUMC hartelijk danken voor het in mij gestelde vertrouwen. Vertrouwen kreeg ik ook van het divisiebestuur: prof. Wim Fibbe, prof. Hans Tanke en Guillaine de Blécourt. Verder werd mijn start in de nieuwe functie bij het LUMC gesteunt door prof. Frits Koning, prof. René Toes en prof. Jeanine Houwing - dank jullie wel hiervoor!

Van cruciaal belang is het vertrouwen van de medewerkers van het CPM dat er vanaf de eerste dag was - CPMers, ik ben jullie hiervoor erg dankbaar! Ik wil in mijn dank ook graag de medewerkers van de afgelopen jaren meenemen, die inmiddels ergens anders hun plek gevonden hebben: ik geloof in teamwerk, en ik vind het fijn om te zien hoe het werk dat ik vandaag hier mocht presenteren door medewerkers van het CPM in teamverband werd volbracht: dank jullie hiervoor, ik hoop op vele jaren met verdere, succesvolle samenwerking!

Als ik terugkijk op mijn periode bij het LUMC, beginnend in 2003, dan zijn prof. André Deelder, dr. Ron Hokke en Carolien Koeleman degenen die deze weg het meeste bepaald hebben: Ik wil jullie bedanken voor het vertrouwen, jullie ondersteuning, en voor de nauwe en enthousiaste samenwerking zowel in de beginjaren, toen de parasitaire glycobiologie centraal stond, maar ook later, toen ik onder André mocht bijdragen aan de opbouw van het CPM.

Voor de professionele ondersteuning die ik bij het LUMC de afgelopen jaren heb ervaren op het gebied van project management, financiering en personeelszaken ben ik veel dank verschuldigd: Emanuela Lonardi, Caroline Remmerswaal, Linda Ouwerkerk, Marlien Vos, Gerard de Jong en Brigitte Steenbakkers, jullie inbreng maakt het verschil!

Ik dank mijn collega's van de Vrije Universiteit in Amsterdam. Ik wil hier enkele medewerkers noemen van de divisie Bioanalytische Chemie, beginnend met prof. Govert Somsen, dr. Henk Lingeman, prof. Wilfried Niessen, prof. Maarten Honing, dr. Jeroen Kool, dr. Viktoria Dotz en Kathrin Stavenhagen. Jullie hebben allemaal bijgedragen aan een voor mij plezierige en wetenschappelijk succesvolle periode van onderzoek en onderwijs in Amsterdam.

Verder wil ik het niet nalaten om mijn promotor en mentor prof. Rudolf Geyer te bedanken die samen met zijn vrouw Dr. Hildegard Geyer en met dr. Roger Dennis mij gevormd heeft tijdens mijn promotieonderzoek aan de Universiteit van Giessen.

Als ik terugkijk naar mijn studie dan wil ik prof. Rainer Jaenicke, die een groot voorbeeld voor mij was, bedanken voor alle inspiratie. Verder gaat mijn dank naar dr. Petra Schling, die voor mij een belangrijke steun was tijdens mijn studie.

Mijn ouders dank ik voor hun steun maar ook voor de vrijheid zodat ik al in mijn jonge jaren mijn eigen weg mocht gaan. Ook dank ik mijn schoonfamilie voor het warme nest en de ondersteuning gedurende vele jaren.

Lieve Helene, Jakob, Anna, Tobias en Mattis - jullie zijn voor mij heel belangrijk, en ik geniet elke dag van jullie. Jullie zijn de reden dat ik vaak met moeite en tegenzin aan een dienstreis begin. En jullie zijn de reden dat ik altijd met heel veel plezier weer naar huis kom. Ik hoop dat ik nog heel veel van jullie mag genieten, en dat we als hecht gezin elkaar blijven steunen.

Ten slotte
Ik wil deze rede afsluiten met enkele uitspraken van Baruch de Spinoza:

"Volledige kennis van iets veronderstelt ook de kennis van zijn oorzaak."
"Maar Hij is groter dan wij en verhevener dan onze bevatting."
"De wereld zou gelukkiger zijn als mensen dezelfde capaciteit hadden om stil te zijn als om te spreken."

Ik heb gezegd.


Literatuur

  1. Fenn, J. B., Electrospray wings for molecular elephants (Nobel lecture). Angew Chem Int Ed Engl 2003, 42, (33), 3871-94.
  2. Jones, E. A.; Schmitz, N.; Waaijer, C. J.; Frese, C. K.; van Remoortere, A.; van Zeijl, R. J.; Heck, A. J.; Hogendoorn, P. C.; Deelder, A. M.; Altelaar, A. F.; Bovee, J. V.; McDonnell, L. A., Imaging mass spectrometry-based molecular histology differentiates microscopically identical and heterogeneous tumors. J Proteome Res 2013, 12, (4), 1847-55.
  3. Balluff, B.; Frese, C. K.; Maier, S. K.; Schone, C.; Kuster, B.; Schmitt, M.; Aubele, M.; Hofler, H.; Deelder, A. M.; Heck, A., Jr.; Hogendoorn, P. C.; Morreau, J.; Maarten Altelaar, A. F.; Walch, A.; McDonnell, L. A., De novo discovery of phenotypic intratumour heterogeneity using imaging mass spectrometry. J Pathol 2015, 235, (1), 3-13.
  4. Jones, E. A.; van Remoortere, A.; van Zeijl, R. J.; Hogendoorn, P. C.; Bovee, J. V.; Deelder, A. M.; McDonnell, L. A., Multiple statistical analysis techniques corroborate intratumor heterogeneity in imaging mass spectrometry datasets of myxofibrosarcoma. PLoS One 2011, 6, (9), e24913.
  5. McDonnell, L. A.; Corthals, G. L.; Willems, S. M.; van Remoortere, A.; van Zeijl, R. J.; Deelder, A. M., Peptide and protein imaging mass spectrometry in cancer research. J Proteomics 2010, 73, (10), 1921-44.
  6. Holst, S.; Heijs, B.; de Haan, N.; van Zeijl, R. J.; Briaire-de Bruijn, I. H.; van Pelt, G. W.; Mehta, A. S.; Angel, P. M.; Mesker, W. E.; Tollenaar, R. A.; Drake, R. R.; Bovee, J. V.; McDonnell, L. A.; Wuhrer, M., Linkage-specific in-situ sialic acid derivatization for N-glycan mass spectrometry imaging of FFPE tissues. Anal Chem 2016.
  7. Jonasdottir, H. S.; Nicolardi, S.; Jonker, W.; Derks, R.; Palmblad, M.; Ioan-Facsinay, A.; Toes, R.; van der Burgt, Y. E.; Deelder, A. M.; Mayboroda, O. A.; Giera, M., Detection and structural elucidation of esterified oxylipids in human synovial fluid by electrospray ionization-fourier transform ion-cyclotron mass spectrometry and liquid chromatography-ion trap-MS(3): detection of esterified hydroxylated docosapentaenoic acid containing phospholipids. Anal Chem 2013, 85, (12), 6003-10.
  8. Shi, J.; Knevel, R.; Suwannalai, P.; van der Linden, M. P.; Janssen, G. M.; van Veelen, P. A.; Levarht, N. E.; van der Helm-van Mil, A. H.; Cerami, A.; Huizinga, T. W.; Toes, R. E.; Trouw, L. A., Autoantibodies recognizing carbamylated proteins are present in sera of patients with rheumatoid arthritis and predict joint damage. Proc Natl Acad Sci U S A 2011, 108, (42), 17372-7.
  9. Fleurbaaij, F.; Heemskerk, A. A.; Russcher, A.; Klychnikov, O. I.; Deelder, A. M.; Mayboroda, O. A.; Kuijper, E. J.; van Leeuwen, H. C.; Hensbergen, P. J., Capillary-electrophoresis mass spectrometry for the detection of carbapenemases in (multi-)drug-resistant Gram-negative bacteria. Anal Chem 2014, 86, (18), 9154-61.
  10. Hensbergen, P. J.; Klychnikov, O. I.; Bakker, D.; van Winden, V. J.; Ras, N.; Kemp, A. C.; Cordfunke, R. A.; Dragan, I.; Deelder, A. M.; Kuijper, E. J.; Corver, J.; Drijfhout, J. W.; van Leeuwen, H. C., A novel secreted metalloprotease (CD2830) from Clostridium difficile cleaves specific proline sequences in LPXTG cell surface proteins. Mol Cell Proteomics 2014, 13, (5), 1231-44.
  11. Treffers, E. E.; Tas, A.; Scholte, F. E.; Van, M. N.; Heemskerk, M. T.; de Ru, A. H.; Snijder, E. J.; van Hemert, M. J.; van Veelen, P. A., Temporal SILAC-based quantitative proteomics identifies host factors involved in chikungunya virus replication. Proteomics 2015, 15, (13), 2267-80.
  12. Hombrink, P.; Hassan, C.; Kester, M. G.; Jahn, L.; Pont, M. J.; de Ru, A. H.; van Bergen, C. A.; Griffioen, M.; Falkenburg, J. H.; van Veelen, P. A.; Heemskerk, M. H., Identification of Biological Relevant Minor Histocompatibility Antigens within the B-lymphocyte-Derived HLA-Ligandome Using a Reverse Immunology Approach. Clin Cancer Res 2015, 21, (9), 2177-86.
  13. Jahn, L.; Hombrink, P.; Hassan, C.; Kester, M. G.; van der Steen, D. M.; Hagedoorn, R. S.; Falkenburg, J. H.; van Veelen, P. A.; Heemskerk, M. H., Therapeutic targeting of the BCR-associated protein CD79b in a TCR-based approach is hampered by aberrant expression of CD79b. Blood 2015, 125, (6), 949-58.
  14. Hassan, C.; Kester, M. G.; de Ru, A. H.; Hombrink, P.; Drijfhout, J. W.; Nijveen, H.; Leunissen, J. A.; Heemskerk, M. H.; Falkenburg, J. H.; van Veelen, P. A., The human leukocyte antigen-presented ligandome of B lymphocytes. Mol Cell Proteomics 2013, 12, (7), 1829-43.
  15. Amir, A. L.; van der Steen, D. M.; Hagedoorn, R. S.; Kester, M. G.; van Bergen, C. A.; Drijfhout, J. W.; de Ru, A. H.; Falkenburg, J. H.; van Veelen, P. A.; Heemskerk, M. H., Allo-HLA-reactive T cells inducing graft-versus-host disease are single peptide specific. Blood 2011, 118, (26), 6733-42.
  16. van de Wal, Y.; Kooy, Y. M.; van Veelen, P. A.; Pena, S. A.; Mearin, L. M.; Molberg, O.; Lundin, K. E.; Sollid, L. M.; Mutis, T.; Benckhuijsen, W. E.; Drijfhout, J. W.; Koning, F., Small intestinal T cells of celiac disease patients recognize a natural pepsin fragment of gliadin. Proc Natl Acad Sci U S A 1998, 95, (17), 10050-4.
  17. Jones, E. A.; Shyti, R.; van Zeijl, R. J.; van Heiningen, S. H.; Ferrari, M. D.; Deelder, A. M.; Tolner, E. A.; van den Maagdenberg, A. M.; McDonnell, L. A., Imaging mass spectrometry to visualize biomolecule distributions in mouse brain tissue following hemispheric cortical spreading depression. J Proteomics 2012, 75, (16), 5027-35.
  18. Klychnikov, O. I.; Li, K. W.; Sidorov, I. A.; Loos, M.; Spijker, S.; Broos, L. A.; Frants, R. R.; Ferrari, M. D.; Mayboroda, O. A.; Deelder, A. M.; Smit, A. B.; van den Maagdenberg, A. M., Quantitative cortical synapse proteomics of a transgenic migraine mouse model with mutated Ca(V)2.1 calcium channels. Proteomics 2010, 10, (13), 2531-5.
  19. Ramautar, R.; Shyti, R.; Schoenmaker, B.; de Groote, L.; Derks, R. J.; Ferrari, M. D.; van den Maagdenberg, A. M.; Deelder, A. M.; Mayboroda, O. A., Metabolic profiling of mouse cerebrospinal fluid by sheathless CE-MS. Anal Bioanal Chem 2012, 404, (10), 2895-900.
  20. van der Sar, S. A.; Zielman, R.; Terwindt, G. M.; van den Maagdenberg, A. M.; Deelder, A. M.; Mayboroda, O. A.; Meissner, A.; Ferrari, M. D., Ethanol contamination of cerebrospinal fluid during standardized sampling and its effect on (1)H-NMR metabolomics. Anal Bioanal Chem 2015, 407, (16), 4835-9.
  21. van den Broek, I.; Nouta, J.; Razavi, M.; Yip, R.; Bladergroen, M. R.; Romijn, F. P.; Smit, N. P.; Drews, O.; Paape, R.; Suckau, D.; Deelder, A. M.; van der Burgt, Y. E.; Pearson, T. W.; Anderson, N. L.; Cobbaert, C. M., Quantification of serum apolipoproteins A-I and B-100 in clinical samples using an automated SISCAPA-MALDI-TOF-MS workflow. Methods 2015, 81, 74-85.
  22. van den Broek, I.; Smit, N. P.; Romijn, F. P.; van der Laarse, A.; Deelder, A. M.; van der Burgt, Y. E.; Cobbaert, C. M., Evaluation of interspecimen trypsin digestion efficiency prior to multiple reaction monitoring-based absolute protein quantification with native protein calibrators. J Proteome Res 2013, 12, (12), 5760-74.
  23. van der Burgt, Y. E.; Cobbaert, C. M.; Dalebout, H.; Smit, N.; Deelder, A. M., Temperature-dependent instability of the cTnI subunit in NIST SRM2921 characterized by tryptic peptide mapping. J Chromatogr B Analyt Technol Biomed Life Sci 2012, 902, 147-50.
  24. Walt, D.; Aoki-Kinoshita, K. F.; Bendiak, B.; Bertozzi, C. R.; Boons, G. J.; Darvill, A.; Hart, G.; Kiessling, L. L.; Lowe, J.; Moon, R.; Paulsen, J. C.; Sasisekharan, R.; Varki, A. P.; Wong, C. H., Transforming Glycoscience: A Roadmap for the Future. National Academies Press 2012.
  25. Ohmi, Y.; Ise, W.; Harazono, A.; Takakura, D.; Fukuyama, H.; Baba, Y.; Narazaki, M.; Shoda, H.; Takahashi, N.; Ohkawa, Y.; Ji, S.; Sugiyama, F.; Fujio, K.; Kumanogoh, A.; Yamamoto, K.; Kawasaki, N.; Kurosaki, T.; Takahashi, Y.; Furukawa, K., Sialylation converts arthritogenic IgG into inhibitors of collagen-induced arthritis. Nat Commun 2016, 7, 11205.
  26. Rombouts, Y.; Ewing, E.; van de Stadt, L. A.; Selman, M. H.; Trouw, L. A.; Deelder, A. M.; Huizinga, T. W.; Wuhrer, M.; van Schaardenburg, D.; Toes, R. E.; Scherer, H. U., Anti-citrullinated protein antibodies acquire a pro-inflammatory Fc glycosylation phenotype prior to the onset of rheumatoid arthritis. Ann Rheum Dis 2015, 74, (1), 234-41.
  27. Bondt, A.; Selman, M. H.; Deelder, A. M.; Hazes, J. M.; Willemsen, S. P.; Wuhrer, M.; Dolhain, R. J., Association between galactosylation of immunoglobulin G and improvement of rheumatoid arthritis during pregnancy is independent of sialylation. J Proteome Res 2013, 12, (10), 4522-31.
  28. Yoneyama, T.; Ohyama, C.; Hatakeyama, S.; Narita, S.; Habuchi, T.; Koie, T.; Mori, K.; Hidari, K. I.; Yamaguchi, M.; Suzuki, T.; Tobisawa, Y., Measurement of aberrant glycosylation of prostate specific antigen can improve specificity in early detection of prostate cancer. Biochem Biophys Res Commun 2014, 448, (4), 390-6.
  29. Scherer, H. U.; van der Woude, D.; Ioan-Facsinay, A.; el Bannoudi, H.; Trouw, L. A.; Wang, J.; Haupl, T.; Burmester, G. R.; Deelder, A. M.; Huizinga, T. W.; Wuhrer, M.; Toes, R. E., Glycan profiling of anti-citrullinated protein antibodies isolated from human serum and synovial fluid. Arthritis Rheum 2010, 62, (6), 1620-9.
  30. Scherer, H. U.; Wang, J.; Toes, R. E.; van der Woude, D.; Koeleman, C. A.; de Boer, A. R.; Huizinga, T. W.; Deelder, A. M.; Wuhrer, M., Immunoglobulin 1 (IgG1) Fc-glycosylation profiling of anti-citrullinated peptide antibodies from human serum. Proteomics Clin Appl 2009, 3, (1), 106-15.
  31. Rombouts, Y.; Willemze, A.; van Beers, J. J.; Shi, J.; Kerkman, P. F.; van Toorn, L.; Janssen, G. M.; Zaldumbide, A.; Hoeben, R. C.; Pruijn, G. J.; Deelder, A. M.; Wolbink, G.; Rispens, T.; van Veelen, P. A.; Huizinga, T. W.; Wuhrer, M.; Trouw, L. A.; Scherer, H. U.; Toes, R. E., Extensive glycosylation of ACPA-IgG variable domains modulates binding to citrullinated antigens in rheumatoid arthritis. Ann Rheum Dis 2016, 75, (3), 578-85.
  32. Bondt, A.; Rombouts, Y.; Selman, M. H.; Hensbergen, P. J.; Reiding, K. R.; Hazes, J. M.; Dolhain, R. J.; Wuhrer, M., Immunoglobulin G (IgG) Fab glycosylation analysis using a new mass spectrometric high-throughput profiling method reveals pregnancy-associated changes. Mol Cell Proteomics 2014, 13, (11), 3029-39.
  33. Gardinassi, L. G.; Dotz, V.; Hipgrave Ederveen, A.; de Almeida, R. P.; Nery Costa, C. H.; Costa, D. L.; de Jesus, A. R.; Mayboroda, O. A.; Garcia, G. R.; Wuhrer, M.; de Miranda Santos, I. K., Clinical severity of visceral leishmaniasis is associated with changes in immunoglobulin g fc N-glycosylation. MBio 2014, 5, (6), e01844.
  34. Wuhrer, M.; Stavenhagen, K.; Koeleman, C. A.; Selman, M. H.; Harper, L.; Jacobs, B. C.; Savage, C. O.; Jefferis, R.; Deelder, A. M.; Morgan, M., Skewed Fc glycosylation profiles of anti-proteinase 3 immunoglobulin G1 autoantibodies from granulomatosis with polyangiitis patients show low levels of bisection, galactosylation, and sialylation. J Proteome Res 2015, 14, (4), 1657-65.
  35. Fokkink, W. J.; Selman, M. H.; Dortland, J. R.; Durmus, B.; Kuitwaard, K.; Huizinga, R.; van Rijs, W.; Tio-Gillen, A. P.; van Doorn, P. A.; Deelder, A. M.; Wuhrer, M.; Jacobs, B. C., IgG Fc N-glycosylation in Guillain-Barre syndrome treated with immunoglobulins. J Proteome Res 2014, 13, (3), 1722-30.
  36. Kapur, R.; Della Valle, L.; Sonneveld, M.; Hipgrave Ederveen, A.; Visser, R.; Ligthart, P.; de Haas, M.; Wuhrer, M.; van der Schoot, C. E.; Vidarsson, G., Low anti-RhD IgG-Fc-fucosylation in pregnancy: a new variable predicting severity in haemolytic disease of the fetus and newborn. Br J Haematol 2014, 166, (6), 936-45.
  37. Kapur, R.; Della Valle, L.; Verhagen, O. J.; Hipgrave Ederveen, A.; Ligthart, P.; de Haas, M.; Kumpel, B.; Wuhrer, M.; van der Schoot, C. E.; Vidarsson, G., Prophylactic anti-D preparations display variable decreases in Fc-fucosylation of anti-D. Transfusion 2015, 55, (3), 553-62.
  38. Kapur, R.; Kustiawan, I.; Vestrheim, A.; Koeleman, C. A.; Visser, R.; Einarsdottir, H. K.; Porcelijn, L.; Jackson, D.; Kumpel, B.; Deelder, A. M.; Blank, D.; Skogen, B.; Killie, M. K.; Michaelsen, T. E.; de Haas, M.; Rispens, T.; van der Schoot, C. E.; Wuhrer, M.; Vidarsson, G., A prominent lack of IgG1-Fc fucosylation of platelet alloantibodies in pregnancy. Blood 2014, 123, (4), 471-80.
  39. Sonneveld, M. E.; Natunen, S.; Sainio, S.; Koeleman, C. A.; Holst, S.; Dekkers, G.; Koelewijn, J.; Partanen, J.; van der Schoot, C. E.; Wuhrer, M.; Vidarsson, G., Glycosylation pattern of anti-platelet IgG is stable during pregnancy and predicts clinical outcome in alloimmune thrombocytopenia. Br J Haematol 2016.