中国团队发现系统性红斑狼疮致病新机制，或可提供治疗新靶点！

系统性红斑狼疮（SLE）是一种高度异质性、慢性、系统性自身免疫性疾病，其特征是循环自身抗体和影响多个组织和器官的炎症反应。由于临床表现的异质性、不可预测的病程和发作，SLE的临床诊断和治疗极具挑战。SLE的发病至今尚未完全明确，主要依据临床症状和实验室检查权重来进行诊断，理清其发病机制有助于提高疾病临床诊疗效率，对减轻患者疾病负担至关重要。近日，中国团队发表在Ann Rheum Dis上的一则研究结果^[1]证明，白细胞介素4（IL-4）通过驱动自身反应性B细胞的无能逆转，从而促进SLE发病。此外，研究还建立了通过阻断IL-4信号传导来治疗SLE的科学理论，或为SLE的临床诊断和新药研发提供新靶点（图1）。

图1：研究发表于Ann Rheum Dis

无能B细胞为SLE关键病因，

探索其具体致病机制或成疾病减负关键

SLE发病的中心环节是自身反应性B细胞激活，生成大量针对细胞核、细胞浆以及其他细胞成分的自身免疫性抗体。在B细胞发育过程中，V(D)J基因通过随机重组产生B细胞受体（BCRs）。据估计，50%~70%自发产生的B细胞可能产生识别自身抗原的抗体，因此抑制自身反应性B细胞克隆以避免自身免疫对人体的免疫平衡至关重要。

中枢免疫耐受通过受体编辑或克隆清除约50％的自身反应性B细胞，其余进入循环的自身反应性B细胞被外周耐受性通过诱导无能抑制。

无能B细胞（BND）是存于外周循环系统中通过克隆无能机制达到免疫耐受状态的具有自身反应性的一群B淋巴细胞，具有发展成为致病性自身反应性B细胞的潜能，目前公认，BND细胞是在人体内表面标记为低至阴性的IgM表达的naïve B细胞（CD19+CD27-IgD+IgM-/low）。

BND可降低细胞表面的BCRs密度，并减弱BCRs激活后的信号，从而限制细胞分化、增殖和自身反应性抗体的产生。在病理条件下，BND的无能状态可以被逆转，进而促进自身免疫。近几年的研究更是发现，SLE产生自身反应性抗体的浆细胞来源于激活的BND。此外，通过评估SLE中异常上调的细胞因子，发现IL-4是恢复信号传导的最重要体液成分，小鼠研究亦显示IL-4可逆转B细胞无能。

基于此，为探究BND参与SLE发病的机制、证实IL-4在SLE发病机制中的作用，研究团队展开了本次研究。

IL-4通过驱动BND的减少和破坏，

促进SLE发病

本次研究血液样本主要来自于SLE患者和健康对照者，扁桃体取自接受扁桃体切除术的扁桃体炎患者。其中，所有SLE患者均符合美国风湿病学会1997年修订的SLE标准。

为了分析人外周血中的BND细胞，研究团队首先在整个研究中使用了门控策略。传统的naïve B细胞（CNBs）表达IgD和IgM（CD19+CD27- IgD+IgM+）（图1A），而BND细胞表达IgD但很少或不表达IgM。通过比较SLE患者和健康对照组的BND数量，发现SLE患者BND细胞占总B细胞或naïve B细胞的百分比较健康对照者明显降低（图2）。

图2：BND细胞在总B细胞或naïve B细胞中的百分比

此外，BND水平与SLE疾病活动指数（r=−0.40，p=0.011）及血清抗dsDNA自身抗体水平（r=−0.40，p=0.03）呈负相关，且在患者接受有效治疗（糖皮质激素治疗1 ~ 1.5mg/kg）后可恢复。同时，SLE患者和健康对照者之间的B细胞、CNB和记忆B细胞数量无显著差异（p＞0.05）。探究SLE患者BND的功能状态时发现，SLE患者和健康对照者在CNB中IgD的表达没有显著差异，但标志着较低无能状态的表面IgM（sIgM）在SLE患者中显著上调。

也就是说，相比健康对照组，SLE组患者BND数量明显减少，且无能性减弱。

随后，研究团队对SLE患者和健康对照者BND和CNB之间的差异表达基因（DEGs）进行了RNA-seq分析并根据基因本体联盟数据库将DEGs分为不同的功能类别，对SLE患者和健康对照者BND和CNB进行了BCR谱测序，对BND、CNB细胞、记忆B细胞和抗体分泌细胞（ASC）之间BCR谱数据进行了连接分析。结果发现，SLE患者BND与其他B细胞亚群的沟通增加，并有一定的转化可能，这可能导致BND数量减少。进一步测定SLE患者和健康对照者BND和CNB上各种细胞因子受体的表达发现，IL-4R和IL-13RA1在BND人群中特征性地上调。此外，在SLE患者和健康对照者的BND细胞中，IL-4R和IL-13RA1有差异表达。这意味着，IL-4/IL-4R和/或IL-13/IL-13R通路可能有助于B细胞无能的维持。

通过孵育健康对照者外周血单个核细胞（PBMC）与健康对照者或SLE患者血浆，研究团队发现SLE患者血浆显著降低了BND细胞的百分比，且SLE患者血浆中IL-4、IL-6、IL-10和干扰素γ（IFN-γ）等细胞因子的水平比健康对照者显著升高（图3）。为了确定血浆中每种细胞因子的效应，研究团队测试了不同细胞因子孵育对PBMC的影响，发现IL-4和IL-13在下调BND百分比和上调sIgM方面最为显著。此外，SLE血浆中只有IL-4阻断，而没有IL-13阻断，但足以逆转sIgM。因此，IL-4可能在调节SLE患者BND细胞的病理改变中发挥重要作用，阻断血浆中的IL-4可能充分逆转疾病表型。

为研究IL-4逆转B细胞无能的分子基础，研究团队使用TotalSeq-C抗体标记技术进行单细胞分析，比较SLE患者和健康对照者在IL-4诱导前后各B细胞亚群的差异。结果发现，经IL-4刺激的健康对照者BND细胞，可观察到JUN、EZR、IRF8、HLA-DQB1、CXCR4、HLA-DOA、HLA-A、HLA-B和HLA-C的转录变化，这与在SLE患者BND细胞中观察到的模式相似。这证实了，IL-4刺激健康对照者BND会诱导转录变化，进而导致SLE发病。

深入研究发现，BND细胞中sIgM的下调主要是受受体内化而非转录下调调控，IL-4可能通过破坏受体介导的内吞过程，可能导致sIgM上调，进而打破BND耐受。研究团队进一步从mRNA和蛋白水平进行分析，证实了IL-4通过STAT6信号通路中断sIgM的内化、促进其蛋白稳定性，从而上调sIgM，最终逆转B细胞的无能，促进SLE发病。

提供坚实理论基础及诊疗靶点，

或可助力临床诊疗效率大大提升

本次研究首次通过免疫分析、功能分析和转录组分析，广泛描述了SLE患者中BND群的异常，并建立了患者血浆中IL-4病理性升高和BND无能逆转之间的联系。IL-4是2型辅助性T细胞（Th2）和滤泡辅助性T细胞（Tfh）分泌的关键因子，驱动SLE患者的无反应BND细胞的致病性再激活，这与既往研究Th2和Tfh在打破免疫耐受中作用的文献建立了有机联系。既往有研究在基因敲除小鼠模型中发现，IL-4缺乏对狼疮样症状具有保护作用。另一项研究发现，在SLE患者的炎症真皮和表皮组织中，分泌IL-4的CD4+ T细胞的百分比显著升高，而且恢复BND有助于改善SLE症状。

综上所述，本次研究为使用IL-4阻断治疗SLE患者提供了坚实的科学理论基础，此外提供了诊断和治疗的生物标志物，或可助力临床在高度异质性的SLE患者人群中识别最有可能从IL-4干预中获益的患者。

参考资料：

[1]Liu Y, Zhang Z, Kang Z, Zhou XJ, Liu S, Guo S, Jin Q, Li T, Zhou L, Wu X, Wang YN, Lu L, He Y, Li F, Zhang H, Liu Y, Xu H. Interleukin 4-driven reversal of self-reactive B cell anergy contributes to the pathogenesis of systemic lupus erythematosus. Ann Rheum Dis. 2023 Aug 11:ard-2023-224453. doi: 10.1136/ard-2023-224453. Epub ahead of print. PMID: 37567607.