T细胞受体与B细胞受体综合免疫组库揭示系统性红斑狼疮疾病活动相关关键免疫特征

《MedComm》：Comprehensive Immune Repertoires of T Cell Receptor and B Cell Receptor Identify Key Immune Features Associated With Disease Activity of Systemic Lupus Erythematosus

研究人员整合了免疫组库测序（CD4⁺和CD8⁺ T细胞受体[TCR]、B细胞受体[BCR]）与转录组分析，以描绘32例活动性系统性红斑狼疮（SLE）患者、30例稳定性SLE患者和35例健康供者的外周免疫景观。SLE患者的CD4⁺和CD8⁺ T细胞受体α链和β链组库表现出较低的多样性、降低的相似性以及更加异质的V–J基因使用模式，其中CD8⁺ TCR谱在健康、稳定和活动组之间呈现相对一致的阶梯式变化。CD8⁺ T细胞转录组学揭示了与疾病活动相关的CD38、S100A11、IFITM3和LAG3上调。此外，BCR免疫球蛋白重链（IGH）组库分析显示SLE中同型特异性重塑，其特征为IgM/IgD组库收缩、IgA同型比例和丰富度增加，以及IgG多样性增强。活动性SLE表现为IgG丰富度进一步增加并伴有稀有克隆富集，以及IgM多样性升高。在评估的TCR、BCR和CD8⁺ T细胞转录组特征中，IGH衍生指标，特别是IgG和IgA相关特征，在队列内表现出对活动性与稳定性SLE的明显区分能力。基于遗传算法的标签引导特征选择及随后的层次聚类揭示了当前队列内与疾病活动相关的多组学模式。该研究描述了SLE中外周免疫组库和转录组改变，并强调了它们在表征疾病活动方面的价值。

系统性红斑狼疮（systemic lupus erythematosus, SLE）是以过量自身抗体产生、多器官受累和复发–缓解模式为特征的自身免疫病，疾病活动的波动是临床管理的核心挑战，活动状态常伴器官损伤和不良长期结局。自身反应性T细胞和B细胞在该过程中协作，驱动自身耐受丧失并维持自身免疫炎症。靶向T/B细胞的生物治疗进展（如贝利木单抗、利妥昔单抗、CAR-T、T细胞衔接器）凸显了适应性免疫失调的临床意义，也促使研究者更精细地理解不同疾病活动状态下免疫系统的重塑方式。免疫组库测序可从分子层面刻画T细胞受体（T cell receptor, TCR）和B细胞受体（B cell receptor, BCR）的多样性、克隆结构和同型组成；转录组分析则可补充T细胞功能状态的信息。既往研究虽报道SLE存在TCR/BCR异常，但组库特征与疾病活动的关系尚不明确，且TCR、BCR和转录组多为分开分析，难以反映多层面免疫特征的协同变化。为此，研究人员对活动性SLE、稳定性SLE和健康供者（healthy donors, HDs）外周血进行了整合性多组学分析。

研究人员共纳入32例活动性（SLEDAI≥5）、30例稳定性（SLEDAI 0–4）SLE患者（符合2019年EULAR/ACR标准）和35例HDs。流式细胞术（flow cytometry, FCM）显示SLE患者CD4⁺ T细胞和NK细胞减少、CD8⁺ T细胞增加，T细胞呈从初始向效应/记忆亚群转变的耗竭表型。治疗背景（糖皮质激素剂量、羟氯喹、吗替麦考酚酯、他克莫司使用）在稳定与活动组间无显著差异。主要技术方法包括：PBMC经密度梯度离心后用抗CD8磁珠分选CD8⁺ T细胞和CD8^?组分（主要含CD4⁺ T细胞和B细胞）；采用5′RACE结合恒定区反向引物扩增TCR/BCR可变区，在DNBSEQ-T7平台完成双端测序，以PyIR处理数据；计算克隆型丰富度、归一化Shannon熵、逆Simpson指数、DE50、Gini系数、高频克隆比例和V–J组合，并用Morisita指数和Jaccard指数评估组库相似性；CD8⁺ T细胞RNA-seq经HISAT2、StringTie、DESeq2流程分析；最终用遗传算法标签引导特征选择结合层次聚类整合多组学特征。

2.1 综合临床免疫分型平台。FCM揭示了SLE患者T细胞亚群失衡，包括CD4⁺ T和NK细胞降低、CD8⁺ T细胞升高及初始/记忆亚群再分布。

2.2 CD8⁺ T细胞TCR β链（TRB）和α链（TRA）组库分析。SLE患者CD8⁺ TRB克隆型丰富度、归一化Shannon熵和DE50显著降低，Gini系数升高；top 1–100克隆比例明显增加（p=0.0005），提示克隆扩增增强。多个V–J组合在HDs中富集而SLE中无显著富集，反映V–J使用更异质。TRB和TRA的组库相似性在HDs、稳定、活动三组间呈阶梯式下降，表明相似性丢失程度与疾病活动相关。

2.3 CD4⁺ T细胞TRA/TRB组库分析。CD4⁺ TCR呈现与CD8⁺一致的改变，即丰富度、多样性降低和克隆扩增增高，多个V–J组合在HDs中更常见。与CD8⁺不同，活动SLE的CD4⁺ TCR表现出克隆性降低、多样性升高的趋势，可能反映了活动期初始CD4⁺ T细胞亚群频率改变对整体组库的影响。

2.4 外周CD8⁺ T细胞转录特征。活动vs健康和稳定vs健康的差异表达基因（differentially expressed genes, DEGs）数量均大于活动vs稳定比较。活动患者上调T细胞活化和TCR信号相关基因，包括AP-1组分（FOS、FOSB、FOSL1、BATF）、NFATC4及钙传感蛋白S100A6、S100A11。CD38、S100A11、IFITM3和LAG3呈从HDs到稳定再到活动期的阶梯式升高。通路分析显示趋化因子信号、DNA复制和凋亡通路在活动vs稳定SLE中上调。

2.5 BCR免疫球蛋白重链（IGH）组库分析。SLE患者IgA同型比例升高，IgD、IgE、IgM比例降低，IgG比例在活动期显著升高。IgM/IgD组库在SLE中丰富度和多样性下降，但活动期IgM向HDs方向出现多样性反弹。IgA组库表现为丰富度增加、均匀度降低和超扩增克隆减少。IgG组库在SLE中多样性增强，活动期进一步出现丰富度增加和稀有克隆富集。经年龄和性别校正后，上述主要关联保持不变。

2.6 免疫组库与疾病活动的关联。ROC分析显示BCR衍生指标区分活动vs稳定的能力较强，其中IgG同型比例AUC=0.8684、IgG超扩增克隆AUC=0.8450、IgA同型比例AUC=0.8363；CD4⁺/CD8⁺ TCR及CD8⁺ T转录组特征为中等区分能力。遗传算法选出48个特征（TCR 6个、BCR 13个、RNA-seq 28个、FACS 1个）作层次聚类，在35例患者中仅各1例活动/稳定样本落入对方簇；基于质心距离的评分AUC=0.9375，疾病活动可解释约63%的方差（η²≈0.63，F=57.17，p=1.07×10^?8）。在27例仅具CD8⁺ TCR数据的独立验证队列中，单独用4个CD8⁺ TCR参数聚类仍可大致对应稳定/活动状态，但有8例不一致，表明补充多组学层可增强分离精度。

讨论指出，BCR衍生指标，尤其是IgG和IgA相关特征，在区分活动与稳定SLE方面优于TCR和转录组特征，这可能反映B细胞活化在SLE发作中的核心作用——此类活化主要通过类外滤泡途径发生，较少依赖经典生发中心选择，因此外周BCR组库能更直接地留下体液免疫激活的印记。IgA组库的显著重塑提示黏膜免疫或微生物组相关抗原刺激可能是SLE中B细胞激活的潜在驱动因素。由于SLE患者间V–J组合和克隆序列存在高度个体异质性，全局定量指标（如同型比例、克隆丰富度、多样性）比特异性序列特征更适合刻画疾病活动相关结构重塑。多组学整合与遗传算法特征选择初步展示了捕获疾病活动相关模式的可行性，但受限于小样本和高维特征空间，其AUC应视为探索性队列内分离指标而非预测性能估计。研究局限性包括横断面单中心设计、仅外周血分析、缺乏组织水平数据，以及RNA-seq发现的CD8⁺ T基因未在蛋白水平验证。研究结论为：该研究提供了SLE外周免疫重塑的综合视角，TCR/BCR组库与转录组联合分析有助于表征疾病活动相关的免疫模式，其中BCR IGH衍生指标与疾病活动存在明显的队列内关联。