肾移植后T细胞介导排斥反应的多组学分析揭示B细胞受体库扩增及其预后意义

《The FASEB Journal》:Multi-Omic Profiling of T Cell-Mediated Rejection After Kidney Transplantation Reveals B Cell Receptor Repertoire Expansion and Its Prognostic Relevance

【字体: 时间:2026年01月01日 来源:The FASEB Journal? 4.2

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  本研究首次通过多组学整合分析(包括bulk/scRNA-seq)揭示肾移植T细胞介导排斥反应(TCMR)中B细胞受体(BCR)库显著扩增(尤其IgG亚型),发现浸润浆细胞是移植物内BCR主要载体且为独立预后风险因子,并鉴定出浆细胞成熟关键基因MEI1可调控抗体分泌,为TCMR提供了新型治疗靶点。

  

引言

T细胞介导排斥反应(TCMR)是肾移植后的严重并发症,现有免疫抑制方案对部分患者疗效不足。尽管T细胞在TCMR中的核心作用已被广泛认知,但B细胞及B细胞受体(BCR)在TCMR中的作用长期被忽视。近年研究发现TCMR活检组织中存在显著B细胞浸润,但其机制不明。本研究首次通过多组学数据系统描绘TCMR中BCR免疫库景观,旨在揭示新的治疗靶点。

方法

研究整合11个独立数据集(包括bulk RNA-seq、单细胞RNA-seq、微阵列芯片及临床活检样本),利用TRUST4算法构建BCR repertoire,通过CIBERSORT-ABS评估免疫细胞浸润,结合差异表达分析、基因集富集分析(GSEA)、单细胞轨迹分析及体外实验(CRISPR-Cas9基因敲除、LPS刺激人浆细胞系LP-1)验证关键基因功能。

结果

3.1 BCR repertoire在TCMR移植物中的扩增特征
在bulk RNA-seq数据集(GSE131179)中,TCMR组BCR克隆总数较稳定功能组(STA)扩增约38倍,其中重链(尤其IGHG)及轻链绝对丰度显著升高(p?<?0.0001)。IGHG亚类中IGHG1占比最高(91.9%),其克隆多样性(CPK指标)在TCMR中显著增加。在包含抗体介导排斥(ABMR)的验证队列(GSE232825)中,TCMR与慢性活动性ABMR均显示BCR扩增,但特异性IGHV基因谱存在差异。
3.2 浆细胞是TCMR中BCR的主要表达细胞
单细胞RNA-seq数据(PRJNA974568)显示,浆细胞虽数量少,但其BCR绝对丰度显著高于 na?ve B 与记忆B细胞(约182倍)。BCR重链中IGHG占比达68%,IGHG1占主导。IGHV基因分析发现IGHV3-23、IGHV3-30在TCMR中一致性高表达。
3.3 浆细胞浸润与预后不良相关
五组TCMR数据集均显示浆细胞浸润评分显著高于STA组(p?<?0.05)。临床活检样本免疫荧光染色证实TCMR组织存在IRF4+浆细胞浸润(STA中缺失),且浸润阳性患者移植肾功能恶化风险显著升高(p?=?0.0011)。多因素Cox回归分析(GSE21374)表明浆细胞高浸润是移植生存的独立风险因素。
3.4 MEI1作为BCR相关关键基因的鉴定
通过整合IGHG丰度相关基因、CPK相关基因及差异表达基因,筛选出MEI1(与IGHG丰度正相关R?=?0.891,与CPK负相关R?=??0.703)。MEI1在TCMR组织中表达显著上调(p?<?0.0001),且在多个独立队列中验证。单细胞水平显示MEI1特异高表达于浆细胞,其阳性细胞中IGHG1丰度更高。GSEA提示MEI1高表达富集于免疫球蛋白复合物通路。
3.5 MEI1调控抗体分泌功能
浆细胞伪时间分析显示MEI1随细胞成熟逐渐上调。体外实验中,LPS刺激可显著提升LP-1细胞MEI1表达及抗体分泌,而CRISPR-Cas9敲除MEI1后抗体分泌能力受损,证实MEI1在浆细胞抗体产生中的直接作用。

讨论

本研究首次系统揭示TCMR中BCR repertoire的显著扩增(以IgG1为主导),明确浆细胞为BCR主要载体,其浸润水平与预后不良相关。基因MEI1作为新型调控因子,通过促进浆细胞成熟与抗体分泌参与TCMR进程。这些发现为理解TCMR中体液免疫的协同作用提供了新视角,并为开发靶向浆细胞/BCR的治疗策略奠定基础。

结论

多组学分析表明BCR repertoire扩增、浆细胞浸润及MEI1基因是TCMR的关键特征,具有重要临床预后价值及治疗靶点潜力。
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