大咖好文施秉银教授T淋巴细胞在Gra

编者按

Graves眼病(Graves’ophthalmopathy,GO)是Graves病最常见的并发症,表现为眼球突出、疼痛、视力受损等。GO现有治疗主要针对中重度活动期患者,给予激素冲击或辅助其他免疫抑制剂进而改善眼眶炎症反应,但无法停止或逆转组织纤维化。优化现有诊疗方案一直是领域内研究热点和难点。施秉银教授团队通过动物模型和临床样本进行了一系列Graves病和GO的研究,系统的探讨预测GO发生、GO发病机制及可能的新治疗靶点。

专家简介

施秉银教授

Shibingyin西安医院院长

内分泌代谢病学专家,主任医师,博士研究生导师,中国医师协会内分泌代谢科医师分会第四届委员会副会长,陕西省医师协会副会长,陕西省医师协会内分泌代谢分会会长。中央保健局专家组成员、国务院特殊津贴专家、卫生部有突出贡献中青年专家、陕西省三五人才。

先后担任中华医学会内分泌学分会常委暨甲状腺学组副组长、中国医疗保健国际交流促进会甲状腺疾病分会副主任委员,医院学会甲状腺专业委员会副主任委员等。担任《THYROID》、《中华内科杂志》、《中华内分泌代谢杂志》等杂志编委。

施教授从医36年,在自身免疫性甲状腺疾病发病机制及免疫预防、糖尿病防治方面造诣深厚。先后主持多项国家、省级科研项目和教改研究项目。近年来发表教学论文余篇,主编、参编教材、专著12部。先后荣获吴阶平医学研究奖、中国医师奖,入选“陕西十年十大影响力人物”卫生人物榜等。

一、Graves眼病小鼠模型的建立

团队通过延长注射表达自身抗原hTSHRA亚单位的重组腺病毒,在Graves病基础上成功诱导小鼠GO模型1。选择6周龄雌性BALb/c小鼠,肌肉注射表达TSHRA亚单位的重组腺病毒(Ad-TSHR),每3-4周一次,共9次。

小鼠首次由Graves病进展为GO发生于第7次免疫后。随疾病进展至第9次免疫结束时,GO发生率可达75%(图1A)。病理检查可见GO小鼠眼眶组织内纤维化水平及脂肪体积显著上升(图1B,1C),并可见T淋巴细胞浸润(图1E)。部分小鼠可见眼球突出及局部炎症(图1D)。

图1小鼠GO模型的建立

小结

第7次免疫前小鼠仅表现甲亢状态,未发生突眼。对该时期小鼠脾脏进行RNA-seq,结果发现在这一疾病中间状态,T细胞受体(TCR)信号、增殖、黏附、炎症及T细胞杀伤等与甲亢突眼相关的基因及通路已显著上调。

小鼠GO动物模型表明从Graves病进展为GO的过程存在潜伏期——即自身免疫反应存在,而眼眶纤维母细胞未完全活化;并且T细胞免疫在潜伏期内发挥重要作用。

二、T细胞受体在甲亢突眼疾病早期诊断的应用

基于患者TCR测序结果,团队首先应用特征工程构建全面反应TCR频率和结构特征的统计量--TCS指数2(图2)。计算43例初发GO和57例初发GH患者体内每个TCR家族的TCS指数,然后通过机器学习算法筛选区分GO和GH的TCR组合,建立预测模型,训练集和测试集AUC分别为0.和0.8。重新纳入35例GH患者,验证该模型预测GH患者GO发生的效能,灵敏度和特异度分别为70.6%和72.2%(图3)。这是该课题继年获得《免疫组库统计量构建软件》软件著作权证和年获批《T细胞数据处理方法及装置》国家发明专利两项成果之后取得的又一原创性成果。图2TCR预测模型的建立图3TCR组合预测效能的评判

小结

该研究表明Graves病进展为GO是可预测的。

在过渡状态内(6.5个月)尽管尚未出现GO临床表现,但这些Graves病患者体内已出现表达GO特异性TCR的T细胞。如果在Graves病阶段捕捉到外周血中存在GO特异性TCR,那么该患者未来发生GO的危险度显著上升。

三、单细胞测序鉴定甲亢突眼新型致病细胞—CD4+细胞毒性T细胞

团队应用单细胞测序技术,通过对甲亢突眼病人外周血的CD4+T淋巴细胞进行全面分析3后发现CD4+CTL细胞亚群在甲亢突眼的发病过程中起到重要作用(图4)。甲亢和甲亢突眼患者的CD4+T细胞可分为六种细胞类型(CT)。其中,CT6具有甲亢突眼特异性。通过对CT6进行进一步深入分析,相对于同样具有毒性但非突眼特异性的CT5而言,CT6广泛表达KLRG1,GZMB,PRF1,CX3CR1,CCL4,CCL5和IFNG等基因,这说明CT6同时具有细胞毒性、炎性以及趋化性。通过T细胞受体测序,发现在甲亢突眼患者中,与初始CD4+T细胞相比,CD4+CTL的多样性显著性降低,并发生明显的寡克隆扩增。另外,本研究发现在甲亢突眼的自身抗原促甲状腺激素受体A亚单位蛋白的刺激下,CD4+CTL会明显激活,并且释放毒性分子。随访研究证实CD4+CTLs的毒性及趋化功能与甲亢突眼激素冲击治疗后复发显著相关。

图4Graves病和GO患者外周血CD4+T细胞数据

小结

在某些Graves病患者体内,表达GO特异性TCR的CD4+CTLs细胞不断循环迁移至眼眶组织,其中TCR特异性结合自身抗原激活纤维母细胞,CD4+CTLs细胞通过杀伤功能介导眼眶组织炎症反应,最终共同作用导致这些Graves病患者发生GO。CD4+CTLs也可作为GO治疗新靶点。

1.ZhangM,DingX,WuLP,etal.Thyroid.

2.WangY,LiuYF,YangXF,etal.ClinTranslMed,10(7):e

3.WangY,ChenZY,WangTJ,etal.CellMolImmunol,18(3):-

MAT-CN-计划批准日期:年3月

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