Adv Sci （IF=15.1）：上交大揭示T细胞亚群的丰度和功能失调可作为 SLE 预后和诊断的生物标志物

AdvSci（IF=15.1）：质谱流式（CyTOF）联合单细胞多组学发现系统性红斑狼疮相关的T细胞亚型小高系统性红斑狼疮（SLE）的潜在免疫发病机制涉及血浆循环可溶性因子的产生，例如自身抗体和促炎细胞因子，以及多个先天性和适应性细胞亚群的激活。2023年10月24日，上海交通大学医学院附属仁济医院丁显廷/陈晓翔联合中科院上海生命科学研究院陈洛南课题组合作在AdvSci（IF=15.1）杂志发表了一篇题为“IdentificationandCharacterizationofCD8+CD27+CXCR3−TCellDysregulationandProgression-AssociatedBiomarkersinSystemicLupusErythematosus”的文章，采用质谱流式细胞技术（CyTOF）和单细胞RNA测序研究了由活动性SLE（aSLE）、缓解期SLE（rSLE）和健康对照（HC）组成的263份临床外周血样本，发现CD8+CD27+CXCR3−T细胞的丰度和功能失调可以作为SLE预后和伴随诊断的潜在生物标志物。一、研究设计采用质谱流式（CyTOF）检测aSLE和rSLE样本中的特异性免疫细胞亚群，采用配对的aSLE和rSLE，以及非配对SLE或其他自身免疫性疾病的外周血样本通过流式细胞术（FCM）对其进行验证。最后，研究通过单细胞RNA测序（scRNA-seq）检测了外周血单核细胞（PBMC）在体外刺激/非刺激状态下的基因表达情况，并结合公共数据库中SLE的scRNA-seq数据进行功能分析（图1）。图1研究设计二、研究结果1、rSLE患者表现出升高的CD8+CD27+CXCR3−T细胞比例研究通过CyTOF分析了HC、aSLE和rSLE中的29种功能蛋白标志物。经过预处理和手动门控CD45+细胞后，PBMC分为43个簇。与HC和aSLE相比，rSLE中CD8+CD27+CXCR3−T细胞（簇16）的比例显著升高（图2A），且在7例匹配的aSLE和rSLE中，临床药物治疗显著增加CD8+CD27+CXCR3−T细胞频率（图2B）。图2rSLE表现出升高的CD8+CD27+CXCR3−T细胞2、aSLE中的CD8+CD27+CXCR3−T细胞功能过度活跃研究分析了与细胞激活和功能相关的生物标志物表达，发现CD69（早期细胞激活的标志物）在aSLE中的表达比rSLE更高。rSLE中CD27（通常在终末分化效应T细胞中低表达）的表达比HC和aSLE更高（图3A）。这些结果表明，CD8+CD27+CXCR3−T细胞在aSLE中功能更活跃。研究进一步对来自另外6例aSLE和2例HC的PBMC进行scRNA-seq。对aSLE的CD8+CD27+CXCR3−T细胞与HC相比的1822个差异基因进行GO分析，结果显示自噬相关过程显著富集，与aSLE中自噬相关蛋白的增加一致（图3B）。GSEA结果表明aSLE和HC之间的主要通路差异集中在干扰素信号通路（图3C），与aSLE中IFNγ的高表达一致并进一步表明aSLE中过度活跃的效应器功能。此外，来自公共数据库的HC、aSLE和rSLE的scRNA-seq结果也验证了aSLE中CD8+CD27+CXCR3−T细胞的过度活跃效应功能。图3aSLE中的CD8+CD27+CXCR3−T细胞功能过度活跃3、SLE临床疾病活动与CD8+CD27+CXCR3−T细胞的效应功能和自噬活性正相关研究进一步发现SLEDAI评分（反映临床疾病活动）与CD8+CD27+CXCR3−T细胞比例（图4B）以及CD27表达呈负相关（图4C）。红细胞沉降率（ESR，SLE常规临床检测指标）与CD27表达呈负相关（图4D），与Atg5和LC3的丰度呈正相关（图4A、4E）。这些结果表明，aSLE中CD8+CD27+CXCR3−T细胞的效应功能和自噬活性增强，可能是监测疾病活动的潜在生物标志物。图4SLE临床疾病活动与CD8+CD27+CXCR3−T细胞相关总结与讨论研究通过CyTOF技术发现rSLE中CD8+CD27+CXCR3−T细胞增加，同时结合CyTOF数据和scRNA-seq技术发现aSLE中CD8+CD27+CXCR3−T细胞的效应功能过度活跃。最后结合临床资料发现，CD8+CD27+CXCR3−T细胞的效应功能与临床SLE活动呈正相关。CyTOF作为近年来生物研究的尖端技术，可以对多种样本实现全面的免疫细胞检测，帮助我们发现疾病发生发展过程中的关键细胞，进一步结合单细胞测序、空间组学技术可以对特定细胞的功能效应进行全面细致的挖掘。华盈生物：单细胞+空间+蛋白组系统性服务平台1）“蛋白芯片”和“蛋白质谱”双平台技术服务体系将完美助力于血液蛋白、细胞因子、外泌体蛋白标志物的发现，双管齐下，最大限度的不漏筛低丰度的血液蛋白，发现最具临床意义的标志物。2）包含大约2万多种人类蛋白的“人类蛋白组芯片”，可用来全面筛选血液自身抗体，发现肿瘤、自身免疫疾病等新的自身抗体诊断标志物。3）“ISOP单细胞功能蛋白组”可实现对单个细胞亚群分泌蛋白组的检测，发现关键的多功能性细胞，作为肿瘤免疫治疗、CAR-T细胞治疗的预测标志物。4）质谱流式细胞术（CyTOF）可以支持全血样本、组织样本、单细胞悬液等多种样本类型的分析，抗体库包含常用的人源抗体500多种，鼠源抗体300多种，可以实现对细胞亚型、细胞功能的精准分析。5）空间单细胞蛋白组学（IMC+PCF）可获得特定组织结构中细胞亚群数量、细胞邻域的关系图谱、细胞通讯网络、以及免疫检查点等关键功能蛋白在单个细胞上的表达定位等深度空间信息，可用于疾病机制靶点和诊断、疗效、预后等标志物的发现。业务咨询400-869-2936微信同号）相关文献ZhangL,DuF,JinQ,etal.IdentificationandCharacterizationofCD8+CD27+CXCR3-TCellDysregulationandProgression-AssociatedBiomarkersinSystemicLupusErythematosus.AdvSci(Weinh).2023Oct24:e2300123.Epubaheadofprint.PMID:37875396.相关阅读1）NeuroOncol（IF=15.9）：质谱流式（CyTOF）揭示免疫治疗相关不良事件的细胞亚群标志物2）CellRepMed（IF=14.3）：特定T细胞亚群预测儿童器官移植后的免疫反应3）Cell：质谱流式细胞技术揭示阿片类药物成瘾的细胞真凶4）Med（IF=17.0）：复旦大学揭示胰腺癌转移相关的特异免疫细胞亚群5）Blood（IF=20.3）：急性移植物抗宿主病的指导疗法决策相关细胞因子标志物发布6）ArthritisRheumatol（IF=15.483）：北京协和医院揭示不同器官受累型白塞病血液蛋白质图谱并发现新标志