# The Role of IL-II in the development of autoimmune response in multiple sclerosis

> **NIH NIH R01** · THOMAS JEFFERSON UNIVERSITY · 2021 · $390,000

## Abstract

Multiple  sclerosis  (MS),  a  central  nervous  system  (CNS)  inflammatory  demyelinating  disease,  is  a 
leading  cause  of  disability  in  the  young  adult  population.    While  dramatic  progress  has  been  made  in 
our  understanding  of  the  disease  pathogenesis,  the  initial  disease-­triggering  events  remain  poorly 
understood.  Since  immunomodulatory  therapies  are  most  effective  when  administered  early  in  the 
course of the disease, we are seeking biomarkers of the clinically isolated syndrome (CIS) suggestive 
of MS, the earliest phase of the disease.  Our preliminary studies have identified IL-­11, a new Th17 
cell-­polarizing  cytokine,  as  the  most  significantly  increased  cytokine  in  the  serum  and  cerebrospinal 
fluid  (CSF)  of  CIS  patients,  whose  serum  levels  are  increased  during  clinical  exacerbations  of  the 
disease.    CD4+  cells  are  the  main  source  of  IL-­11  in  the  peripheral  circulation.    The  percentage  of  IL-­
11+CD4+  cells  is  increased  in  the  peripheral  circulation  of  CIS  patients  in  comparison  to  matched 
healthy controls (HCs), and they significantly accumulate in the CSF and the active brain MS lesions in 
comparison to matched blood samples.  Animal studies have confirmed the causal role of IL-­11 in the 
exacerbation  of  relapsing  remitting  (RR)  experimental  autoimmune  encephalomyelitis  (EAE),  since  IL-­
11 administration worsened clinical course and induced increased numbers of IL-­17A+CD4+ cells in the 
central  nervous  system  (CNS)  inflammatory  infiltrates.    Our  central  hypothesis  is  that  IL-­11  induces 
CD4+ cell migratory capacity and encephalitogenicity, mediated via up-­regulation of CCR6, ICAM-­1 and 
VLA-­4, which mediate CD4+ cells trans-­endothelial migration.  We propose that IL-­11+CD4+ cells, which 
are  also  expanded  in  the  presence  of  IL-­11,  may  represent  a  pathogenic  cell  subset,  whose 
transcriptional profiling and T cell receptor (TCR)Vb repertoire will elucidate their function and antigen 
specificity.    aIL-­11R  mAb  treatment  of  RRAEA  will  provide  pre-­clinical  data  and  identify  markers  of 
therapeutic effect for this new therapeutic approach.  The objective of this study is (1) to identify the 
molecular  mechanisms  involved  in  IL-­11-­induced  migration  of  CD4+  cell  subsets  to  the  CNS  in  CIS 
patients,  (2)  to  characterize  the  phenotype,  transcriptional  profile  and  TCRVb  repertoire  of  CSF-­
enriched  IL-­11+CD4+  cells  in  CIS  patients,  and  (3)  to  examine  the  potential  of  IL-­11  to  induce 
encephalitogenic CD4+ cells capable of passively transferring disease, and to determine the therapeutic 
effect of aIL-­11R mAb in RREAE, an animal model of the disease.  The results are expected to provide 
biomarkers  of  early  autoimmune  response  in  CIS  patients  and  to  identify  selective  therapeutic  targets 
for this disabling disease.

## Key facts

- **NIH application ID:** 10221496
- **Project number:** 5R01AI131238-04
- **Recipient organization:** THOMAS JEFFERSON UNIVERSITY
- **Principal Investigator:** Silva Markovic-Plese
- **Activity code:** R01 (R01, R21, SBIR, etc.)
- **Funding institute:** NIH
- **Fiscal year:** 2021
- **Award amount:** $390,000
- **Award type:** 5
- **Project period:** 2018-07-11 → 2023-06-30

## Primary source

NIH RePORTER: https://reporter.nih.gov/project-details/10221496

## Citation

> US National Institutes of Health, RePORTER application 10221496, The Role of IL-II in the development of autoimmune response in multiple sclerosis (5R01AI131238-04). Retrieved via AI Analytics 2026-05-24 from https://api.ai-analytics.org/grant/nih/10221496. Licensed CC0.

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*[NIH grants dataset](/datasets/nih-grants) · CC0 1.0*