中国学者合作发表川崎病单细胞免疫图谱最新研究成果

【字体: 时间:2021年09月17日 来源:中国科学院上海营养与健康研究所

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  由中国科学院上海营养与健康研究所和上海市儿童医院、上海国际人类表型组研究院等研究机构的科研人员合作完成的川崎病外周血单细胞免疫图谱的绘制工作,在国际学术期刊Nature Communications在线发表。

  

  2021年9月14日,由中国科学院上海营养与健康研究所和上海市儿童医院、上海国际人类表型组研究院等研究机构的科研人员合作完成的川崎病外周血单细胞免疫图谱的绘制工作,在国际学术期刊Nature Communications在线发表。该论文名称为“Single-cell RNA sequencing of peripheral blood mononuclear cells from acute Kawasaki disease patients”。

  川崎病(Kawasaki disease, KD)是一种急性全身发热疾病,为儿童期最常见的一种急性自限性血管炎,好发于婴幼儿,可见于学龄儿童,其后遗症也是成人缺血性心脏病的重要原因之一。由于川崎病的发病原因仍然未知,川崎病的诊断仍然取决于主要的临床特征,包括发热、皮疹、结膜炎、口腔黏膜和四肢的变化、颈部淋巴结肿大等。由于这些症状与许多儿童发热性疾病相似,因此川崎病的快速诊断仍然具有挑战性。同时,发热后10天内大剂量静脉注射免疫球蛋白(IVIG)是川崎病的标准疗法,可有效降低冠状动脉病变的发生率。然而,免疫球蛋白治疗川崎病的机制尚不清楚。

  在这项研究中,研究人员开展了免疫球蛋白治疗前后的川崎病和正常儿童的外周血单个核细胞(PBMC)单细胞转录组研究,揭示了川崎病发病和治疗过程中外周免疫细胞及其亚型的动态变化(图A-C)。分析结果显示,治疗前川崎病的单核细胞和B细胞比例明显高于治疗后及健康对照,而治疗前川崎病的T细胞和NK细胞比例明显低于治疗后及健康对照。与独立样本的流式细胞临床检测结果进行比较证明,单细胞转录组研究结果较好地反应了川崎病免疫细胞的变化。

  对单细胞转录组数据进一步的分析表明,单核细胞是川崎病PBMC中差异表达基因的主要来源,包括了许多在川崎病中上调的细胞因子和药物靶标,如IgG受体、IL1B、TNF等。在B细胞中,具有抗体分泌能力的浆细胞比例在治疗后显著上升,这一结果也在独立样本中用流式细胞分析进行了验证。研究人员同时开展的单细胞BCR测序结果也说明,治疗后BCR从IgM/IgD向IgG/IgA 切换,伴随BCR特异性克隆扩增,提示川崎病在治疗后可能产生特异性抗体(图D)。在川崎病中,CD8 T细胞,特别是记忆CD8 T细胞比例显著低于对照,提示CD8 T相关细胞的比例是川崎病的重要风险因素。单细胞TCR测序也主要揭示了CD8 T细胞在治疗后的特异性克隆扩增,说明川崎病更可能是由常规抗原而非超抗原触发的。

  川崎病单细胞免疫图谱的绘制,为深入理解川崎病的发病和治疗机制提供了重要依据,也为进一步筛选诊断和预后的标志物,甚至鉴定川崎病病原体都提供了重要的数据资源。

  中科院上海营养与健康研究所王振青年研究员、上海市儿童医院谢利剑主任医师、上海国际人类表型组研究院丁国徽研究员为本研究论文共同第一作者,中科院上海营养与健康研究所王振青年研究员、李亦学研究员和上海市儿童医院黄敏教授为共同通讯作者。该研究获得科技部、基金委、中科院和上海市等项目的支持。

  文章链接:https://www.nature.com/articles/s41467-021-25771-5


图:川崎病外周血单细胞的免疫图谱研究

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