研究背景

ABC细胞是一种表达T-bet的记忆B细胞，现认为也是自身免疫性抗体分泌细胞（自身免疫性浆细胞），其频率和SLE的病情有关。

但对于ABC细胞的表型，目前研究仍然没有达成一致的成果。目前对于ABC细胞的定义有以下几种

  • $CD19^+ CD11c^+ CD11b+$
  • $CD19^+ CD43^- CD21/35^- CD23^-$
  • $CD11c^+ T-bet^+$（目前也有研究质疑T-bet对于ABC形成和功能的重要性）

研究概述

在MLR/lpr小鼠模型中，ABC样细胞中CD11b、CD11c和T-bet的表达存在异质性。转移和标记研究显示，ABC是动态的、更新迅速。

  • 通过体内实验发现：CD11c⁺CD11b⁺ ABC细胞具有增殖能力，可以自我更新或分化称为浆母细胞，或生发中心B细胞。
  • 研究中分①CD11c⁺B细胞被移除；②其他CD11c⁺细胞被移除两组。在①组混合骨髓嵌合体中，CD11c⁺ ABC细胞可以促进LN和T细胞的活化。
  • 单细胞测序（VDJ分析）：通过多个B细胞亚群扩增的B细胞克隆，发现ABC细胞和浆母细胞具有相同的克隆突变。

结果

ABC样细胞在T-bet、ASC标记和记忆B细胞标记方面具有表型异质性

ABC样细胞的定义包括两个重要的部分。一是表达T-bet，二是记忆B细胞（即表达记忆B细胞标记）。除此之外，ABC样B细胞是自身免疫性浆母细胞的前体。先前研究发现的所谓“表型定义”是否可靠？

  • CD11c⁺是T-bet表达最好的预测因子。CD11c⁺ B细胞普遍表达转录因子T-bet，但CD11b⁺单阳性或CD21/35⁻CD23⁻细胞中T-bet表达水平差异显著。筛除CD43⁻细胞也会筛除一些CD11c⁺ T-bet⁺细胞。

  • ABC样细胞与浆母细胞（PBs）的标记（如CD138）部分重叠，但也仅限于部分重叠。大多数ABC样细胞不表达CD138，因此并不属于浆母细胞；而大多数浆母细胞也不表达CD11b和CD11c。

  • 记忆B细胞（MBC）标记（如CD80、PD-L2、CD73）在ABC样细胞中呈异质性表达，CD11c⁺CD11b⁺双阳性细胞最接近经典MBC表型。

抗核酸特异性以TLR9依赖的方式驱动促进ABC样B细胞的生成

既往研究发现TLRs（尤其是TLR7）在ABC细胞的产生中发挥巨大作用；但BCR是否参与这个过程尚且未知。抗DNA BCR是否会促进ABC细胞的生成？

本研究选用携带3H9重链转基因的MRL/lpr小鼠，是因为这种小鼠的BCR倾向于产生抗核小体或抗双链DNA的自身抗体。

  • 抗DNA BCR特异性驱动ABC形成，这一过程依赖于TLR9。携带抗DNA BCR的MRL/lpr小鼠中，CD11c⁺CD11b⁺ ABC比例显著增加，而TLR9缺失会抑制这一过程。除此之外。对非转基因小鼠而言，TLR9的缺失并没有对CD11c 表达的ABC细胞造成多大影响。
  • 体外TLR7/TLR9刺激后，ABC样细胞可分化为分泌抗核小体和抗RNA IgG的浆母细胞。

    PB的总IgG产量在经过TLR7/9刺激后有所提高。
    单阳性CD11b细胞产生的IgG最多，但抗RNA或抗核小体的抗体比例较低。CD11c单阳性细胞刺激后产生的IgG总量比双阳性细胞较低，但自身免疫性IgG的占比是差不多的。

ABC具有增殖能力

常规记忆B细胞在没有再次接触抗原时不会增生。但作为自身免疫性记忆B细胞，ABC细胞可能持续受自身抗原的刺激，从而表现为增殖性。但其增殖模式是ABC细胞自身不断复制，还是由ABC细胞的前体源源不断分化而来，也尚未知晓。

Ki67是一种与细胞增殖相关的蛋白质，通常在细胞周期的G1、S、G2和M期表达，但在G0期（静止期）不表达。因此，Ki67可以作为检测细胞增殖状态的标志。

BrdU是一种胸腺嘧啶的类似物。在细胞进行DNA复制时，BrdU可以替代胸腺嘧啶（Thymidine）被整合到新合成的DNA链中。这个特性使得BrdU成为检测细胞增殖的重要工具。

  • 约20-30%的ABC样细胞表达Ki67（增殖标志），其增殖速度介于滤泡B细胞（静息）和浆母细胞/生发中心B细胞（高度增殖）之间。
  • BrdU标记追踪实验显示，ABC细胞在9天之内迅速更新（获得BrdU标记）；在恢复正常饮水之后大部分细胞继续增殖，但由一部分细胞在9天内几乎不在增殖。（4C）
  • 使用CD11c-DTR（由CD11c启动子控制的白喉毒素受体转基因）小鼠短暂清除CD11c⁺细胞后，ABC样细胞在7天内部分恢复，提示其前体细胞的持续补充。（4D）

ABCs具有自我更新能力，可以产生浆母细胞和生发中心B细胞

  • 转移的ABC样细胞在受体小鼠中增殖（转移后第21天时数量为第7天的约十倍），并分化为浆母细胞（CD138⁺）或生发中心（GC）B细胞。（5A~5D、5F）

  • 部分ABC样细胞在21天后仍保持CD11c⁺CD11b⁺表型，表明其具有在保持ABC细胞表型的同时自我更新的能力。

ABC促进肾脏的病变和T细胞的激活

骨髓嵌合体（Bone Marrow Chimera）是通过将供体小鼠的骨髓细胞移植到经过辐照或免疫缺陷的受体小鼠体内，使受体免疫系统被供体细胞重建的实验模型。其核心目的是研究特定细胞类型或基因修饰在免疫系统中的作用。

Cre酶（Cre recombinase）是一种来源于 P1噬菌体 的重组酶，全称为 Cyclization Recombination Enzyme。它的核心功能是通过识别特定的DNA序列（loxP位点），介导DNA的切割和重新连接，从而实现基因的精准编辑。示例：Rosa26-loxP-STOP-loxP-tdTomato小鼠中，Cre表达后移除“STOP”序列，使tdTomato荧光蛋白表达。

  • 清除CD11c⁺ B细胞后，小鼠肾脏间质炎症（6L，双性别）和肾小球肾炎（6M，雄性）减轻，但蛋白尿仍然存在（6N）。B细胞驱动的免疫激活减少（CD44low/CD62L⁺ naive T细胞比例增加）。

  • 抗核小体IgG水平在移除ABC细胞的雄性小鼠中下降，但抗RNA抗体未受影响，提示ABC样细胞可能优先驱动特定自身抗体反应。总IgM在删除ABC细胞的小鼠中降低。

ABCs细胞和浆母细胞包含相关的、扩增的B细胞克隆

  • scRNA-seq将ABC样细胞分为不同细胞簇，部分与浆母细胞共享克隆来源。
    • 细胞簇4：CD44高表达、CD21和CD23阴性，表面标记物CD80、PD-L2、CD73，转录因子Tbx21、Zbtb32.
    • 细胞簇5：转录组与细胞簇4相似，Itgax水平高于细胞簇4，Tbx21和Zeb2的转录水平略高于细胞簇4.
    • 细胞簇6：中等水平CD44、CD21、CD23，CD80和PD-L2阴性。Tbx21和Zbtb32中等表达量，兼具滤泡B细胞/生发中心B细胞簇和ABC细胞簇的转录组特点。疑为ABC细胞前体。
    • 细胞簇7：CD44（high）、CD11c⁺CD11b⁻CD21⁻CD23⁻CD80⁺CD73⁺且CD138表达水平各异。标记为增殖ABC/PB。
    • 细胞簇8：GC（滤泡B细胞）
  • BCR突变分析显示，ABC样细胞的类别转换程度、突变频率介于初始B细胞和浆母细胞之间，支持其作为浆母前体的角色。
  • 克隆谱系树提示，ABC既可以有增殖和突变的B细胞，以及浆母细胞产生，也可以作为后者的前体。