单细胞测序解析重症肌无力外周血低密度中性粒细胞亚群失衡、ELF2 驱动分化及细胞通讯失调

《BMC Medical Genomics》：Single-cell transcriptome analysis reveals aberrant low-density neutrophil differentiation and immune signaling dysregulation in myasthenia gravis

　　

摘要

背景

重症肌无力（MG）是一种由抗体介导的自身免疫性神经肌肉疾病。尽管适应性免疫的紊乱已被广泛认识，但低密度中性粒细胞（LDNs）在MG中的单细胞特征和功能作用仍很大程度上未被阐明。

方法

我们使用BD Rhapsody平台对五名抗乙酰胆碱受体抗体阳性的MG患者和五名年龄及性别匹配的健康对照组（HCs）的外周血免疫细胞进行了单细胞RNA测序。质量控制后，我们使用Seurat进行细胞聚类，Presto进行差异基因分析，Monocle2进行伪时间分析，SCENIC分析转录因子网络，以及CellChat分析细胞间通讯。

结果

共鉴定出12种不同的免疫细胞群体，其中LDNs显著增多，而CD4⁺ T细胞在MG中减少（P < 0.01）。LDN特异性上调的基因包括、CSF3R、CD55和CLEC12A>，这些基因富集在与中性粒细胞趋化性和中性粒细胞外陷阱（NET）形成相关的通路中。LDN亚群分析发现了九个亚组：促炎性的CXCR2⁺和形成NET的PADI4⁺亚组（其特征是NET相关转录本的表达升高），而在MG中免疫调节性CD74⁺和LTF⁺亚组减少。伪时间分析描绘出一种疾病特异性的分化轨迹（CCND3⁺ → CXCR2⁺ → PADI4⁺），表明MG中的LDN成熟过程异常。转录因子ELF2的活性增强，并调控了342个目标基因，其中129个基因依赖于伪时间变化，与细胞分裂和蛋白质磷酸化相关。细胞间通讯分析显示，MG中的LDNs介导的ICAM1信号通路减弱，而ADGRE5–CD55/LPAR2轴的活性增强，表明其趋向于促炎和促进自身免疫的相互作用。

结论

MG患者的外周血表现出一种免疫微环境特征，表现为LDN亚群失衡、ELF2驱动的异常分化以及细胞间通讯失调，为MG提供了新的细胞标记物和潜在的治疗靶点。