NEK2调控B细胞功能在实验性自身免疫性脑脊髓炎中的关键作用及治疗潜力

【字体: 时间:2025年06月07日 来源:Journal of Neuroinflammation 9.3

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  本研究针对多发性硬化症(MS)中B细胞异常活化的机制,揭示了丝氨酸-苏氨酸激酶NEK2通过调控B细胞共刺激分子CD80/CD86表达,驱动Th1细胞极化并加剧中枢神经系统炎症。天津医科大学团队采用单细胞转录组、CyTOF质谱流式等技术,证实NEK2抑制剂INH1可显著改善EAE模型神经功能缺损,为开发非耗竭性B细胞靶向疗法提供了新策略。论文发表于《Journal of Neuroinflammation》,为MS免疫治疗开辟了新途径。

  

多发性硬化症(MS)作为一种中枢神经系统自身免疫性疾病,长期以来被认为是由T细胞主导的病理过程。然而,近年来抗CD20疗法的显著疗效揭示了B细胞在MS中的关键作用——这些细胞不仅能产生自身抗体,还能通过抗原呈递和共刺激分子激活致病性T细胞。但现有疗法存在广泛B细胞耗竭导致的感染风险增加等副作用,亟需开发精准调控B细胞功能的治疗策略。在这一背景下,丝氨酸-苏氨酸激酶NEK2进入研究视野:该分子在肿瘤中已知调控细胞周期,但其在B细胞免疫调节中的作用仍是未解之谜。

天津医科大学的研究团队通过整合7例MS患者和8例健康对照的单细胞转录组数据(GSE133028等),首次发现MS患者脑脊液(CSF)中B细胞比例显著增加,且NEK2表达异常升高。这一现象在后续批量RNA测序和qPCR实验中得到验证,提示NEK2可能是调控B细胞异常活化的关键靶点。为阐明其机制,研究人员采用梯度浓度NEK2抑制剂INH1处理人源B细胞,发现50μM剂量可特异性降低共刺激分子CD80/CD86表达(MFI降低约40%),同时抑制B细胞向抗体分泌细胞(ASC)和类别转换记忆B细胞(SWM)分化,而对激活标记CD69/HLA-DR无显著影响。这些发现通过流式细胞术在MS患者和健康对照样本中均得到重复。

研究进一步在实验性自身免疫性脑脊髓炎(EAE)模型中验证治疗潜力。每日腹腔注射25 mg/kg INH1后,EAE小鼠神经功能评分改善超过50%,脊髓白质炎性浸润和脱髓鞘面积分别减少62%和45%。质谱流式(CyTOF)分析显示,INH1处理组中枢神经系统(CNS)中CD80+
/CD86+
B细胞比例下降,伴随Th1细胞特异性转录因子T-bet和效应细胞因子IFN-γ表达降低。值得注意的是,虽然Th17标志物RORγt也有所下调,但IL-17A分泌未受显著影响,表明NEK2对Th1极化的调控更具特异性。

机制研究发现,NEK2通过调控B-T细胞相互作用影响CD4+
T细胞功能。在体外共培养体系中,EAE来源B细胞较正常B细胞更能促进T细胞增殖(CFSE稀释率增加2.3倍),而INH1处理可使该效应逆转70%。这种调控具有环境依赖性:在无B细胞或与正常B细胞共培养条件下,NEK2抑制对T细胞影响有限,说明其作用主要通过病理状态下的B细胞实现。

关键技术方法包括:1)整合3项公共单细胞转录组数据集分析MS患者免疫细胞特征;2)采用磁珠分选和流式分选获取高纯度B细胞进行体外功能实验;3)通过CyTOF检测40种蛋白标志物解析免疫细胞亚群;4)建立MOG35-55
肽诱导的EAE模型评估治疗干预效果。

主要研究结果可归纳为:
B细胞在MS患者CSF中显著升高并表现NEK2表达增强
单细胞分析揭示MS患者CSF中B细胞比例增加2.1倍,NEK2 mRNA水平较健康对照升高1.8倍(p<0.01),且差异基因富集于MAPK和趋化因子信号通路。

NEK2抑制限制B细胞活化、增殖和分化
INH1处理使MS患者B细胞CD80/CD86表达降低35-50%,ASC和SWM分化减少60%,且不影响细胞活力(7AAD-
细胞占比>95%)。

NEK2抑制减轻EAE严重程度
INH1治疗使EAE小鼠临床评分从3.8降至1.9(p<0.001),CNS中CD4+
T细胞浸润减少57%,脱髓鞘面积缩小至对照组的40%。

NEK2调控B-T细胞互作驱动Th1极化
CyTOF显示INH1组T-bet+
CD4+
T细胞比例下降42%,体外实验证实该效应依赖于病理B细胞的存在。

该研究首次确立了NEK2在MS中调控B细胞功能的核心地位,其重要意义在于:1)突破传统B细胞耗竭策略,提出通过激酶调控特异性阻断致病性B细胞功能的治疗新思路;2)揭示NEK2-CD80/CD86-Th1轴可作为MS治疗的精准靶点;3)为理解抗体非依赖性B细胞致病机制提供了新视角。研究也存在局限性,如EAE模型不能完全模拟人类MS复杂性,且NEK2对CNS驻留细胞的潜在影响仍需探索。这些发现为开发新一代MS免疫调节剂奠定了理论基础,NEK2抑制剂有望成为现有抗CD20疗法的重要补充。

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