摘要
背景 系统性红斑狼疮(Systemiclupuserythematosus,SLE)和原发性干燥综合征(primarySjogren''ssyndrome,pSS)是女性常见的慢性难治性自身免疫性疾病。这些自身免疫性疾病(autoimmunedisease,ADs)在单个患者中同时发生(多自身免疫)和一个核心家庭的成员们中同时发生(家族自身免疫)表明它们具有共同的病因,包括遗传、表观遗传因素和性激素。SLE和pSS有许多共同的临床表现、血清学特征和免疫学特征,B细胞的耐受性丧失,导致自身抗体和免疫复合物的持续产生是其发病的关键,但是SLE和pSS的发病机制有所不同。传统的方法忽略了在单细胞水平上的机制研究,采用单细胞测序分析开展SLE和pSS中B淋巴细胞的研究,可能有助于揭示SLE和pSS的重要致病机制,确定新的诊断标志物和治疗靶点,为精准医疗提供依据。 目的 采用单细胞转录组测序(single-cellRNAsequencing,scRNA-seq)和利用转座酶研究染色质可及性的单细胞测序(single-cellassayfortransposase-accessiblechromatinsequencing,scATAC-Seq)整合分析方法鉴定SLE和pSS中的B淋巴细胞亚群,研究其分子特征和分化轨迹。 方法 选取2020年10月-2022年8月在我院就诊的SLE患者1例,记录患者的临床资料,评估其SLE疾病活动指数评分(SLEDiseaseActivityIndex,SLEDAI)。同时选择与性别年龄相一致的原发性干燥综合征(PrimarySjogren''ssyndrome,pSS)患者1例作为病例对照,1例健康自愿者作为健康对照。抽取所有受试者周围静脉血30ml,提取外周血单个核细胞后,运用流式分选技术筛选出CD45+CD19+B淋巴细胞,制备单细胞悬液,建立cDNA文库。采用scRNA-seq和scATAC-Seq得到原始数据,通过ArchR和Seurat软件包进行生物信息学分析和统计学数据处理。 结果 1.我们的scRNA-seq数据鉴定了8个不同的细胞亚群,NaiveB1和NaiveB2细胞亚群在SLE和pSS的CD45+CD19+B细胞组成中特异性扩增,pSS和SLE中的NaiveB细胞共享下调的差异基因IGHA1,IGLC3和IL4R。SLE中NaiveB细胞中最高上调的差异基因为干扰素相关基因IFI44L、PLCG2和IFI44。而在pSS的NaiveB细胞中,表达上调最多的差异基因为JUN家族相关基因FOS、FOSB和CD69。 2.SLE和pSS中NaiveB细胞的差异基因富集于相似的信号通路,均显著富集于TNF信号通路、Th17细胞分化、Th1和Th2细胞分化、破骨细胞分化、利什曼病、IL-17信号通路和可卡因成瘾。 3.随着B细胞的分化,它们的功能变得更加精细和独特。我们的高分辨率数据揭示了B细胞亚群的功能异质性。 4.整合的scRNA-seq和scATAC-seq数据揭示了SLE和pSS中存在四种不同的B细胞亚群,分化轨迹依次为NaiveB细胞(NB)、DNB细胞(DNB)、ActivatedmemoryB细胞(AB)和ClassicalmemoryB细胞(CMB),且NaiveB细胞扩增的特性仍存在。5.通过对转录因子(TF)基序富集和B细胞分化轨迹的分析,我们确定了一组有助于B细胞命运决定的TF谱。这些TF的选择性获得和损失形成了一个复杂的、迭代的和相互作用的过程,可能影响B细胞亚群的分化和成熟。 结论 1.在本研究中,我们鉴定了pSS和SLE外周血中的B细胞亚群,描述了在pSS和SLE中扩增的NaiveB细胞转录谱异同点以及SLE和pSS中不同B细胞亚群的功能异质性,为鉴别pSS和SLE提供了一定的参考。 2.我们建立了pSS和SLE中B细胞分化的表观遗传图谱。在pSS和SLE中,NaiveB细胞在一组有助于B细胞命运决定的TFs的调控作用下逐渐向DNB细胞分化。提高了对SLE和pSS中B淋巴细胞分化过程的认识。