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为探究 1 型糖尿病(T1D)患者对 teplizumab 治疗反应差异,研究人员分析 EBV 血清状态影响。发现 EBV 血清阳性者治疗后调节性 T 细胞等更多,相关信号通路下调,临床反应更优,为个体化免疫治疗提供依据。
在糖尿病的治疗领域,1 型糖尿病(T1D)一直是研究的重点和难点。目前,teplizumab 作为首个获批用于延迟 T1D 临床诊断的生物制剂,虽能调节疾病进展,但临床反应存在显著个体差异,而潜伏病毒如爱泼斯坦 - 巴尔病毒(EBV)对免疫细胞的影响及其在自身免疫性疾病中的作用机制尚不清楚。为了揭开这种个体差异的神秘面纱,探寻更有效的治疗策略,来自耶鲁大学医学院等机构的研究人员开展了相关研究,旨在明确 EBV 血清状态与 teplizumab 治疗 T1D 效果之间的关联及潜在机制,该研究成果发表在《Nature Communications》上。
研究人员主要运用了以下关键技术方法:对 TN10 和 AbATE 两项临床试验中 T1D 高危或新诊断患者的外周血单个核细胞(PBMCs)进行多参数流式细胞术分析,检测 T 细胞、调节性 T 细胞(Tregs)、自然杀伤细胞(NK)等免疫细胞表型;采用单细胞 RNA 测序(scRNA-seq)技术,分析不同 EBV 血清状态患者免疫细胞的转录组差异;通过四聚体分选技术分离糖尿病抗原特异性 CD8+T 细胞,进行转录组分析;还利用 Western blot 检测 B 细胞中 ERK 磷酸化水平,以验证信号通路变化。此外,研究涉及两个独立的临床研究队列,包含不同阶段的 T1D 患者,为研究提供了丰富的样本数据。
研究结果
1. EBV 血清状态与多种免疫细胞亚群差异相关
通过对 TN10 和 AbATE 试验中患者的 PBMCs 分析发现,EBV 血清阳性个体在基线时,CD8+CD4+T 细胞和 Tregs 上 10 个标记物的表达与 EBV 血清阴性者存在显著差异。单细胞转录组分析显示,CD8+T 细胞、CD4+T 细胞、B 细胞等主要细胞亚群在 EBV 血清阳性和阴性个体间存在差异表达基因(DEGs)。在 CD8+T 细胞中,与耗竭相关的通路激活,而 CD4+、CD8+T 细胞和 B 细胞中的抗原受体信号通路(如 PI3K、蛋白激酶 A、NFκB、mTOR 信号通路)表达下调。B 细胞经 IgM 刺激后,EBV 血清阳性者的 ERK 磷酸化水平低于阴性者,进一步验证了信号通路的差异。
2. EBV 血清阳性患者对 teplizumab 治疗的临床反应更佳
在 TN10 试验中,EBV 血清阳性的 T1D 高危患者接受 teplizumab 治疗后,进展至临床 Stage 3 T1D 的中位时间显著延迟,安慰剂组为 35.5 个月,teplizumab 组为 86.9 个月,且 teplizumab 组中 Stage 3 糖尿病的诊断频率更低。在 AbATE 试验中,校正年龄和基线水平后,teplizumab 治疗在 EBV 血清阳性和阴性患者中均改善了刺激后的 C 肽水平,但阳性患者的 C 肽水平显著更高。此外,CMV 血清状态对 teplizumab 治疗效果的影响与 EBV 相反,进一步凸显了 EBV 作用的特异性。
3. EBV 血清阳性患者中 teplizumab 诱导的 CD8+T 细胞部分耗竭表型增强
流式细胞术显示,teplizumab 治疗后,EBV 血清阳性患者的 CD8+T 细胞中,表达 EOMES 以及 KLRG1+TIGIT + 的中央记忆(CM)和效应记忆(EM)T 细胞频率显著高于阴性患者,且这种差异在 teplizumab 组与安慰剂组对比中更为明显,表明 EBV 可能增强 teplizumab 诱导的 T 细胞耗竭效应,从而影响治疗效果。
4. EBV 血清状态影响 teplizumab 治疗后的信号通路和细胞分化轨迹
转录组分析表明,EBV 血清阳性患者在基线时 CD8 + 效应 T 细胞中的 NFκB 和蛋白激酶 A 信号通路基因表达下调,CD4 + 初始 T 细胞中的 cAMP 和 mTOR 信号通路富集较少。治疗后,无论是 3 个月还是 18 个月,EBV 血清阳性患者的 NFκB、mTOR、细胞因子信号通路(如 STAT3)等的富集程度均低于阴性患者。伪时间分析显示,EBV 血清阳性患者的 CD8+T 细胞更易向效应和效应记忆细胞分化,而 CD4+T 细胞向记忆细胞分化的能力降低,B 细胞的分化轨迹也存在差异,这些分化差异可能与 EBV 对免疫细胞的长期影响有关。
5. EBV 血清状态对糖尿病抗原特异性 CD8+T 细胞的影响
对糖尿病抗原特异性 CD8+T 细胞的分析发现,基线时 EBV 血清阳性患者的细胞中 IFNγ 信号通路增强,而 I 类 MHC 抗原加工和呈递通路减弱。teplizumab 治疗 18 个月后,阳性患者的细胞中 EOMES 和 HLA-DRB1 表达增加,而 IL1RAP、IFNAR1 等免疫激活相关基因表达减少,TCR 信号、TNF 信号和干扰素 α/β 信号通路均下调,表明 EBV 可能通过抑制抗原特异性 T 细胞的激活通路,增强 teplizumab 的治疗效果。
研究结论与讨论
本研究揭示了潜伏 EBV 通过广泛调节免疫细胞的表型、转录组和分化轨迹,增强 teplizumab 在 T1D 治疗中的疗效。EBV 血清阳性患者的免疫细胞表现出信号通路抑制和 T 细胞耗竭表型增强的特点,这可能与其对 teplizumab 的临床反应更佳有关。研究结果为理解 EBV 在自身免疫性疾病中的作用提供了新视角,也为基于病毒感染状态的个体化免疫治疗策略开发奠定了基础。尽管研究存在样本量有限、病毒再激活监测不足等局限性,但其发现为后续进一步探索病毒 - 免疫 - 治疗之间的复杂相互作用提供了重要方向,有望推动 T1D 等自身免疫性疾病治疗的精准化发展。