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文章導(dǎo)讀：Single-cell profiling of myastheniagravis identifies a pathogenic T cell signature

發(fā)表期刊/影響因子：Acta Neuropathol /2021-03/14.251

研究樣本：外周血辣卒、胸腺組織

研究內(nèi)容：1）CyTOF挖掘確定MG致病關(guān)鍵細(xì)胞亞群拧晕，且與疾病嚴(yán)重程度相關(guān)紊扬；2）大規(guī)模研究驗(yàn)證蜒茄，該信號可作為監(jiān)測疾病嚴(yán)重程度和指導(dǎo)MG患者臨床治療的生物標(biāo)志物；

重癥肌無力（MG）是一種由于靶向乙酰膽堿受體的自身受體導(dǎo)致的神經(jīng)肌肉信號受損而引起的自身免疫性疾病餐屎，其自身抗體水平與疾病嚴(yán)重程度無關(guān)檀葛。但目前對于驅(qū)動(dòng)MG的細(xì)胞和分子機(jī)制仍不清楚，缺乏對MG患者胸腺和周圍免疫細(xì)胞參與的全面系統(tǒng)的研究啤挎。基于此驻谆，研究人員利用質(zhì)譜流式細(xì)胞技術(shù)（CyTOF）對MG患者的血液和胸腺樣本進(jìn)行了分析以揭示其免疫失調(diào)卵凑。

MG患者外周血免疫組成

首先研究人員對MG患者和健康人的外周血免疫組成進(jìn)行分析庆聘，研究人員在單細(xì)胞分辨率下對外周血的譜系、活化標(biāo)記以及分泌的13種細(xì)胞因子進(jìn)行分析（Fig 1. a-b）勺卢。研究發(fā)現(xiàn)MG患者和健康人間的外周血的免疫組成具有相似性伙判，免疫細(xì)胞表達(dá)間無顯著頻率差異(Fig 1. c-d)，這些結(jié)果表明 MG 的致病變化要么是通過系統(tǒng)免疫功能紊亂黑忱，要么是通過改變局部受限的免疫區(qū)域宴抚，如胸腺勒魔。

Fig.1 MG患者和健康對照組的外周血免疫組成差異

系統(tǒng)性產(chǎn)生TNF的CD103+?Th細(xì)胞是疾病特征性亞群，且與臨床疾病進(jìn)展負(fù)相關(guān)

對T細(xì)胞產(chǎn)生的細(xì)胞因子進(jìn)行功能研究菇曲，研究發(fā)現(xiàn)MG患者的粒細(xì)胞-單核細(xì)胞集落刺激因子（GM-CSF）的表達(dá)低于健康對照組冠绢，且絕大多數(shù)分泌的GM-CSF來源于?TEM?細(xì)胞亞群。?此外常潮，較之低活動(dòng)性MG弟胀，高活動(dòng)性MG 患者的GM-CSF占比更低(Fig 2. c)。這些結(jié)果表明MG患者CD4+TEM?表達(dá)?GM-CSF明顯失調(diào)喊式。隨后孵户，研究人員根據(jù)CD4+ TEM分泌細(xì)胞因子表達(dá)以分析與疾病相關(guān)的細(xì)胞因子模式的細(xì)胞亞群。研究人員鑒定了13組產(chǎn)生細(xì)胞因子的細(xì)胞岔留，其中3組與疾病嚴(yán)重程度顯著相關(guān)夏哭，2組與疾病本身相關(guān)。這5個(gè)細(xì)胞亞群都能夠表達(dá)GM-CSF献联、TNF以及IL-2 (Fig 2. d)竖配。這些數(shù)據(jù)表明，盡管MG具有炎癥原性酱固，TEM患者的外周血中GM-CSF的表達(dá)降低是普遍存在的械念，而不是特定的細(xì)胞因子免疫圖譜。

此外运悲，基于Th細(xì)胞轉(zhuǎn)運(yùn)相關(guān)分析表達(dá)龄减，研究人員發(fā)現(xiàn)了兩個(gè)具有不同表型的記憶性Th細(xì)胞，主要表現(xiàn)為特異性表達(dá)CXCR5的TFH及表達(dá)CD103的ThCD103亞群（Fig 2.e）班眯。較之其他亞群希停，ThCD103細(xì)胞高表達(dá)GM-CSF-，TNF-署隘，IL17A-宠能，IL-22-，IL-21-磁餐，IL-13-和IL-10-（Fig 2.e-f）违崇。此外研究發(fā)現(xiàn)，這種高炎性不成熟的亞群可能具有多種功能特性和顯著的轉(zhuǎn)運(yùn)能力诊霹。進(jìn)一步研究MG常規(guī)診斷的標(biāo)志物抗AChR自身抗體滴度與疾病嚴(yán)重程度無關(guān), 而表達(dá)TNF的THCD103細(xì)胞頻率與臨床疾病嚴(yán)重程度之間存在顯著的負(fù)相關(guān)（Fig 2.g）羞延。

總之，盡管MG患者血液中的整體免疫成分與健康人沒有差異脾还，但研究觀察到MG患者某些巡邏T亞群的頻率較低伴箩，例如表達(dá)GM-CSF的ThGM和ThCD103細(xì)胞。在高活動(dòng)性MG患者中鄙漏，炎癥信號的收縮尤其明顯嗤谚，這與我們目前對MG炎癥過程的理解相反棺蛛。

Fig2.系統(tǒng)性產(chǎn)生TNF的TH CD103細(xì)胞亞群是MG疾病特征性細(xì)胞亞群

MG患者胸腺中浸潤大量Th細(xì)胞和B細(xì)胞

前面的研究發(fā)現(xiàn)外周血中ThCD103 細(xì)胞與MG疾病嚴(yán)重程度相關(guān)，那是不是胸腺中也存在這樣的現(xiàn)象呢巩步？研究人員通過將CyTOF獲取的PBMC數(shù)據(jù)同光譜流式獲取的胸腺數(shù)據(jù)進(jìn)行比對旁赊，研究發(fā)現(xiàn)了胸腺中的發(fā)育的細(xì)胞亞群。此外椅野，同對照組相比彤恶，MG胸腺的B細(xì)胞、NK細(xì)胞鳄橘、Th細(xì)胞表達(dá)占比較高声离，但細(xì)胞毒性CD8+細(xì)胞頻率不高（Fig 3. a-b）。對B細(xì)胞進(jìn)行進(jìn)一步分群研究發(fā)現(xiàn)瘫怜，同對照組相比术徊，MG中類轉(zhuǎn)換IgG+和IgE+/IgA+記憶B細(xì)胞顯著增加（Fig 3.c-d）。此外鲸湃，與MG患者的外周血相比赠涮，MG胸腺含有相對更多的記憶B細(xì)胞，進(jìn)一步證明了MG患者自身免疫的一個(gè)明確的局部炎癥過程（Fig?3.d）暗挑。

Fig?3.MG患者胸腺中浸潤大量Th細(xì)胞和B細(xì)胞

MG患者胸腺髓質(zhì)區(qū)域浸潤ThCD103和ThGM細(xì)胞

根據(jù)類別轉(zhuǎn)化記憶B細(xì)胞的顯著浸潤笋除，研究人員發(fā)現(xiàn)MG患者的總TFH細(xì)胞和表達(dá)IL-21的TFH細(xì)胞頻率增加（Fig?4.a-b）。作為MG免疫響應(yīng)中特異性收縮的細(xì)胞亞群炸裆，MG患者的增生性胸腺區(qū)域也發(fā)現(xiàn)ThGM細(xì)胞(Fig?4. d)垃它。為了進(jìn)一步驗(yàn)證胸腺高度炎癥性組織駐留ThCD103細(xì)胞可以重新進(jìn)入循環(huán)并產(chǎn)生外周中Th CD103細(xì)胞的觀點(diǎn)，研究人員對胸腺和血液中ThCD103細(xì)胞烹看、TFH細(xì)胞和Th細(xì)胞進(jìn)行了詳細(xì)的表型比較国拇。研究發(fā)現(xiàn)，胸腺ThCD103細(xì)胞表達(dá)CD69(外周血不表達(dá))惯殊，但外周血ThCD103表達(dá)遷移相關(guān)感應(yīng)分子CCR4/?CCL17/CCL22.酱吝。有趣的是，胸腺ThCD103細(xì)胞與TFH細(xì)胞具有相同的特征土思，例如PD-1高表達(dá)和IL-21分泌(Fig?4.?e)务热。多重免疫熒光同樣發(fā)現(xiàn)ThCD103細(xì)胞在MG胸腺富含B細(xì)胞的髓質(zhì)區(qū)域富集（Fig?4. f)。與MG患者體內(nèi)產(chǎn)生TNF的ThCD103+細(xì)胞收縮己儒，這些研究發(fā)現(xiàn)支持組織駐留Th細(xì)胞在MG局部驅(qū)動(dòng)的B細(xì)胞病理中的致病作用崎岂。

全身性免疫ThCD103和ThGM細(xì)胞的特異性收縮以及MG患者炎癥胸腺中特征性細(xì)胞的擴(kuò)張，表明這些細(xì)胞在發(fā)炎的胸腺中具有致病性的局部滯留址愿，而不是全身免疫失調(diào)该镣。為了檢驗(yàn)這一假設(shè)冻璃，研究人員分析了治療性胸腺切除術(shù)后血液中識別出的特征亞群的頻率响谓。研究發(fā)現(xiàn)胸腺不全患者中的ThCD103和ThGM炎癥特征明顯擴(kuò)大损合，且ThCD103細(xì)胞產(chǎn)生的高水平胸腺組織再生細(xì)胞因子IL-22在既往接受胸腺切除術(shù)的MG患者中明顯減少(Fig?4. g)。最后娘纷，研究人員研究發(fā)現(xiàn)與免疫抑制一致嫁审，MG免疫治療（硫唑嘌呤治療）患者血液中ThCD103細(xì)胞的相對頻率顯著降低(Fig?4. h)。該研究結(jié)果與接受硫唑嘌呤治療的患者復(fù)發(fā)性病毒感染和病毒引起的惡性腫瘤風(fēng)險(xiǎn)增加有關(guān)赖晶，從而突出顯示了對更具體的治療干預(yù)措施的需求律适。

Fig 4. 特征性Th細(xì)胞在MG胸腺的髓質(zhì)區(qū)域富集，在胸腺切除術(shù)后血液中反彈

文章總結(jié)

在該研究中遏插，研究人員通過MG全面免疫圖譜的建立捂贿，確定了炎癥循環(huán)記憶輔助T細(xì)胞（Th）的兩個(gè)細(xì)胞亞群，這些標(biāo)志性ThCD103和ThGM細(xì)胞在病變胸腺中富集胳嘲，并與疾病的嚴(yán)重程度呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)關(guān)系厂僧。此外，研究發(fā)現(xiàn)了牛，MG患者手術(shù)切除胸腺后颜屠，血液中兩種標(biāo)志性Th亞群均出現(xiàn)反彈，表明它們是疾病活動(dòng)的細(xì)胞標(biāo)志物鹰祸。此外甫窟，經(jīng)多中心大規(guī)模研究驗(yàn)證，該信號可作為監(jiān)測疾病嚴(yán)重程度和指導(dǎo)MG患者臨床治療的生物標(biāo)志物蛙婴。該研究對MG免疫景觀的深入分析提供了對疾病發(fā)病機(jī)制的有價(jià)值的見解粗井，提出了新的生物標(biāo)志物，并確定了新的潛在治療靶點(diǎn)街图。

【參考文獻(xiàn)】

Ingelfinger,?et al.背传，Single-cell profiling of myasthenia gravis identifies a pathogenic T cell signature. Acta neuropathologica, ?2021.