撰文 | Katherina
致病性自身抗體導致了許多自身免疫疾病的發生,但是我們尚不清楚這些自身抗體是如何躲過免疫檢查點(Immune Checkpoints)的。長久以來,人們普遍認為自身免疫疾病與淋巴癌有很多相似的特點。之前有過相關小鼠研究發現,有自身反應的B細胞在“躲避”了細胞凋亡檢查點之後,由於CARD11基因突變,導致這些專門針對自身的B細胞分化成熟為漿細胞更多地會在人類B細胞淋巴瘤內聚集。但是,由於我們從正常細胞中很難發現自身抗體的產生,所以我們很難說是否淋巴瘤驅動的體細胞突變導致了自身免疫疾病的發生。而就算存在著自身抗體,我們也很難解釋為什麼原本“無害”的抗體會導致自身免疫疾病的發生。
近日,來自澳大利亞Garvan醫學研究所ChristopherC. Goodnow 與JoanneH. Reed的研究團隊在Cell上發表了題為Lymphoma Driver Mutations in the Pathogenic Evolution of an Iconic Human Autoantibody的文章。該團隊通過進行單細胞多組學分析(Single-cellmulti-omics analysis)證實了很少量的細胞會產生致病性自身抗體。作者進一步通過DNA和RNA測序比較發現,與B細胞分化,V(D)J重排相關的淋巴瘤驅動基因突變主要存在於會產生致病性自身抗體的反常B細胞中。此類基因突變使原本“無害”的抗體產生向不溶性聚集體的相變成為攻擊自身的抗體。
該研究團隊認為在混合型(II型)冷球蛋白血癥血管炎(cryoglobulinemicvasculitis)患者體內存在廣泛性的自身抗體類風溼性因子(rheumatoid factor,RF)。他們分析了四名患者體內致病RF抗體的核酸序列後主要發現四種與可變區突變相關的致病性抗體,在進一步用溫移分光光度計測定發現突變會促使它們在低於30攝氏度的時候相變成不溶性聚集體,從而導致許多自身免疫疾病,神經退行性疾病的發生。在對大量產生自身抗體的反常B細胞和記憶B細胞進行單細胞分選後,對153個淋巴瘤驅動基因的外顯子靶向捕獲測序得出在淋巴癌和白血病中反覆出現這些驅動突變。通過單細胞DNA測序分析,淋巴瘤驅動突變的基因會導致反常B細胞更多產生自身抗體,導致致病性冷球蛋白血癥血管炎的發生。
其中兩位病人體內的B細胞的次級淋巴小結中發現了KLHL6基因的突變。當2011年與2013年前後兩次比較其中一位SS2號病人的反常細胞KLHL6基因突變與正常B細胞後,研究人員發現KLHL6基因在反常細胞中的突變可能導致了V(D)J重排相關基因的突變由此導致致病性抗體的產生。為了進一步驗證,他們雜交產生了與SS2號病人相類似的KLHL6突變型小鼠模型。同樣地他們對SWHEL單細胞V(D)J外顯子測序後發現,KLHL6基因突變的B細胞產生了更多的抗體突變。而只有5%左右的正常B細胞會產生單一性的V(D)J突變,27%KLHL6突變的記憶B細胞會聚集1-7種V(D)J突變。由此可見,
人類和小鼠的記憶B細胞中若存在KLHL6突變會大大增加抗體V(D)J重排突變的發生。
這項研究成果為研究早期淋巴瘤發生發展提供了獨特的研究視角,以期利用單細胞多組學分析自身免疫細胞,從而揭示更多自身免疫疾病的起因、與淋巴瘤相關的發生發展,從而應用於淋巴瘤臨床靶向治療之中。
原文鏈接:
https://doi.org/10.1016/j.cell.2020.01.029
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