系统性硬化症中抗CCR8自身抗体的功能作用及利妥昔单抗治疗反应的抗体组学特征

《Nature Communications》：Autoantibody landscape and functional role of anti-C-C motif chemokine receptor 8 autoantibodies in systemic sclerosis: post-hoc analysis of a B-cell depletion trial

本研究针对系统性硬化症(SSc)治疗反应预测标志物缺失的难题，利用覆盖13,455种抗原的湿蛋白阵列技术，对利妥昔单抗(RTX)临床试验队列进行蛋白质组水平自身抗体筛查。研究发现高应答者存在88种临床相关自身抗体特征，其中抗C-C模体趋化因子受体8(CCR8)抗体通过拮抗CCR8信号通路抑制调节性T细胞(Treg)迁移，并在博来霉素诱导的小鼠模型中证实其促纤维化作用。该研究为SSc精准免疫治疗提供了新型生物标志物和病理机制见解。

　　

在自身免疫疾病的广阔版图上，系统性硬化症（Systemic Sclerosis, SSc）犹如一道难解的谜题——它以皮肤和内脏器官进行性纤维化为特征，却缺乏有效的治疗预测标志物。这种被称为"硬皮病"的疾病，十年死亡率高达30%，在结缔组织病中预后最差。尽管改良Rodnan皮肤评分（modified Rodnan skin score, mRSS）是评估疾病严重程度的重要指标，但越来越多的证据表明，免疫失调才是推动疾病发生发展的核心驱动力。

长期以来，B细胞异常和调节性T细胞（regulatory T cells, Treg）功能紊乱被认为是SSc免疫微环境失衡的关键因素。利妥昔单抗（Rituximab, RTX）作为一种靶向CD20的B细胞清除疗法，在DESIRES随机对照试验中显示出改善SSc皮肤纤维化的显著疗效。然而，一个悬而未决的问题是：为什么只有部分患者对RTX治疗产生理想应答？寻找能够预测治疗反应的生物标志物，成为实现精准免疫治疗的关键突破口。

面对这一挑战，东京大学研究院团队在《Nature Communications》上发表了创新性研究，他们应用自主研发的蛋白质组水平自身抗体筛查（proteome-wide autoantibody screening, PWAbS）平台，对DESIRES试验的血清样本进行了全面分析。这项研究不仅揭示了SSc的自身抗体景观特征，更发现了抗CCR8自身抗体的致病潜力，为理解疾病机制和开发新型治疗策略提供了重要线索。

关键技术方法

研究采用湿蛋白阵列（wet protein arrays, WPA）技术覆盖13,455种人类抗原，对DESIRES试验中45例SSc患者（24例RTX治疗，21例安慰剂）和45例年龄性别匹配健康对照的血清样本进行蛋白质组水平自身抗体筛查。通过机器学习、加权基因共表达网络分析（WGCNA）筛选临床相关自身抗体，利用CCR8过表达HEK293细胞模型进行功能性验证（流式细胞术、ERK磷酸化检测、Treg迁移实验），并在博来霉素诱导的SSc小鼠模型中评估抗CCR8抗体的体内效应，结合RNA测序进行转录组和通路分析。

自身抗体总水平与治疗反应的关系

研究发现SSc患者自身抗体总水平（sum of autoantibody levels, SAL）显著高于健康对照，且RTX高应答者（high responders, HRs）的SAL在基线时高于低应答者（low responders, LRs），治疗后显著下降。传统SSc相关自身抗体如抗拓扑异构酶I抗体（anti-topoisomerase I antibodies, ATA）在治疗期间保持稳定，表明SAL变化主要反映短寿命浆母细胞的动态变化。

机器学习识别临床相关自身抗体

六种机器学习模型（Lasso回归、Ridge回归、SVM、XGBoost、LightGBM等）在区分SSc与健康对照时曲线下面积（ROC-AUC）超过0.96。通过三步筛选（SSc vs 健康对照升高、HRs vs LRs升高、RTX治疗后下降），鉴定出88种临床相关自身抗体，其中靶向G蛋白偶联受体（G protein-coupled receptors, GPCRs）的抗体在主成分分析中对区分HRs贡献显著。

GPCR靶向自身抗体的临床意义

在鉴定的GPCR靶向自身抗体中，包括抗CCR8、神经肽FF受体2（neuropeptide FF receptor 2, NPFFR2）、P2Y受体家族成员8（P2Y receptor family member 8, P2RY8）等。抗CCR8抗体水平与mRSS和健康评估问卷残疾指数（Health Assessment Questionnaire Disability Index, HAQ-DI）显著正相关，且在SSc患者中水平最高。

加权相关网络分析揭示功能模块

WGCNA将自身抗体分为57个共表达模块，其中"turquoise"模块包含ATA、抗CCR8、抗MC1R和抗P2RY8抗体，与较高mRSS和较低生活质量相关；"darkmagenta"模块与抗RNA聚合酶III抗体（anti-RNA polymerase III antibody, ARA）和较好肺功能相关；"tan"模块与抗着丝粒抗体（anti-centromere antibody, ACA）相关。

抗CCR8抗体的功能验证

细胞实验证实SSc血清中存在功能性抗CCR8抗体，这些抗体拮抗CCL1诱导的ERK磷酸化，并抑制Treg的迁移能力。博来霉素诱导的小鼠模型中，抗CCR8抗体处理加剧皮肤纤维化，减少皮肤Treg浸润，转录组分析显示炎症和免疫细胞迁移通路激活。

研究结论与意义

该研究通过整合蛋白质组水平自身抗体筛查、功能性验证和动物模型实验，揭示了SSc中动态变化的自身抗体景观及其与RTX治疗反应的关系。研究发现抗CCR8自身抗体通过拮抗CCR8信号通路，抑制Treg向炎症部位迁移，从而加剧纤维化进程。这一发现不仅为SSc提供了潜在的治疗反应生物标志物，还揭示了自身抗体直接参与疾病病理的新机制。

研究的创新性在于将纵向自身抗体动态与临床结局相关联，提出了"自身抗原组学"（autoantigenomics）的新概念，强调治疗反应相关的免疫特征比静态的基线标志物更具预测价值。尽管研究存在样本量有限、多重比较校正不足等局限性，但为开发SSc精准免疫治疗策略和理解疾病机制提供了重要依据。

未来研究需要在更大规模队列中验证这些自身抗体特征的临床效用，并进一步探索其他候选自身抗体的生物学功能。此外，结合单细胞技术和结构生物学方法，解析自身抗体与靶抗原的相互作用机制，将为开发新型治疗干预措施开辟新的途径。