生物醫學科研之家 - 斯坦福大學：多發性硬化症中克隆擴增B細胞結合EBV EBNA1和GlialCAM－鑽石舞台

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背景

腦脊液 (CSF) 中寡克隆條帶 (OCB) 的存在和 B 細胞耗竭療法的功效強調了 B 細胞在多發性硬化症 (MS) 病理生物學中的重要性。針對腮腺炎、麻疹、水痘-帶狀皰疹和愛潑斯坦-巴爾病毒 (EBV) 的抗病毒抗體通常出現在 MS 中，但它們的相關性尚不清楚。超過 99% 的 MS 患者的抗 EBV 抗體滴度為 MS 和 EBV 之間的流行病學聯繫提供了證據。EBV 感染期間出現症狀的傳染性單核細胞增多症會增加 MS 的風險。病毒和自身抗原之間的分子模擬是一種可能解釋這種關聯的潛在機制。已經在 MS 患者中發現了針對某些 EBV 核抗原 1 (EBNA1) 區域的抗體，包括AA365-426區域，我們在此對其進行了描述以識別 EBNA1 和神經膠質細胞粘附分子 GlialCAM 之間的分子模擬，並詳細描述了這種擬態在 MS 病理生理學中的潛在意義。

簡介

2022年1月24日，來自美國斯坦福大學醫學院的Tobias V . Lanz及其團隊在Nature (IF: 42.778)雜誌上發表了名為Clonally Expanded B Cells in Multiple Sclerosis Bind EBV EBNA1 and GlialCAM的研究[1]。

主要結果

MS CSF中的B細胞庫

在MS 患者疾病發作或復發緩解型MS (n=4) 急性發作期間，從其採集了腦脊液和血液樣本。選擇CSF細胞增多 > 10 個細胞/升的患者。通過流式細胞術對單個 B 細胞進行分選。觀察到血液和 CSF 中 B 細胞的特徵性表型差異，包括(I)CSF相對於血液的漿母細胞 (PB)計數高，(II) PB中整合素-α4 和 HLA-DR 的表達水平不同，而非 PB B細胞，和（III）CSF PB中免疫球蛋白G (IgG)豐度高 (圖1a)。

我們採用流式細胞術從血液中分離PB，從匹配的CSF中分離B細胞，並對其全長配對重鏈 (HC)和輕鏈 (LC) VDJ區域進行測序。來自血液PB的13578個配對序列和來自CSF B細胞的1689個配對序列通過了篩選閾值。CSF庫是高度克隆性的 (圖1a)，表明CSF內選擇的克隆具有抗原特異性增殖。值得注意的是，三名患有神經炎性疾病的非MS對照患者的CSF再灌注沒有表現出如此廣泛的克隆性和高IgG使用率 (圖1a，b)。雖然免疫球蛋白HC-V基因 (IGHV)和LC-V基因 (IGLV)中的體細胞高度突變 (SHM)量在血液和CSF中的PB之間沒有差異，但CSF PB中的HC互補決定區3 (CDR3)長度比血液中的長，這表明正在進行鞘內SHM。與既往報告一致，CSF中的儲備偏向於使用五種IGHV基因 (圖1c)。這表明選定的自身抗原驅動了PB在CSF中的存活和增殖。

圖1. MS血液和CSF中的B細胞儲備

CSF B細胞編碼的抗體與EBV結合

共有148個來自MS CSF的BCR序列以單克隆抗體 (mAbs)的形式表達，每個序列都代表克隆擴增。MS CSF單克隆抗體表現出低多反應性 (多反應性單克隆抗體MS:5.4%；對照組:15.4%)。為了檢測抗病毒反應性，在蛋白質微陣列上探查了單克隆抗體，該微陣列包含2種EBV病毒裂解物、23種潛伏性和裂解性EBV蛋白、240種跨越4種突出EBV蛋白的肽以及7種其他MS相關病毒 (包括麻疹、風疹和水痘-帶狀皰疹病毒 (VZV))的裂解物 (圖2a，b)。表達的單克隆抗體中有三分之一與EBV蛋白和肽結合，約20%與其他病毒結合，特別是與VZV病毒和巨細胞病毒 (CMV)結合 (圖2a)。值得注意的是，半數VZV反應性抗體與CMV和EBV發生交叉反應，這表明皰疹病毒中存在保守表位。

圖2. MS CSF B細胞單克隆抗體對EBV蛋白的反應性以及MS39p2w174與EBNA1AA386-405的相互作用

EBNA1免疫可加重EAE

為了評估抗EBNA1AA386-405免疫應答對神經炎症的影響，我們使用實驗性自身免疫性腦脊髓炎 (EAE)小鼠模型，用加擾對照肽或EBNA1AA386-405免疫MS SJL/J小鼠。三周後，通過與PLPAA139-151混合的相應肽的第二次免疫誘導EAE。EBNA1AA386-405組中的小鼠對EBNA1AA386-405 (圖4a)和GlialCAM ICD (圖4b)均產生穩健的抗體應答。兩組中對PLPAA139-151的抗體應答均無變化。此外，EBNA1AA386-405免疫誘導了強CD4+ T細胞應答，而抗PLPAA139-151的T細胞應答在兩組中保持穩定。EBNA1AA386-405刺激B細胞刺激性Th1細胞因子IFN-γ、TNF和IL-12以及IL-6和IL-10的分泌，但抑制關鍵的Th17細胞因子IL-17。臨床上，EBNA1組表現出更嚴重的麻痹 (圖4c)，伴有CNS免疫細胞浸潤增強 (圖4d，e)和脫髓鞘。

圖4. 抗EBNA1AA386-405免疫可加重體內自身免疫介導的脫髓鞘

結論及展望

本研究提供了MS CSF和血液中B細胞庫的詳細圖片，表明活化的鞘內IgG+ PBs正在經歷親和成熟。對靶向EBNA1AA386-405的CSF衍生單克隆抗體的分析揭示了對GlialCAM的分子模擬。這些發現提供了EBV感染和MS病理生物學之間的機制聯繫。

原文鏈接

https://www.nature.com/articles/s41586-022-04432-7

參考文獻

1.Lanz Tobias V,Brewer R Camille,Ho Peggy P et al. Clonally Expanded B Cells in Multiple Sclerosis Bind EBV EBNA1 and GlialCAM.[J] .Nature, 2022, undefined: undefined.

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