文献导读|JCI : CAR-T治疗后自身抗体谱的变化特征

文摘 2024-08-09 08:02 上海

导语：自身免疫性疾病包括类风湿型关节炎、系统性红斑狼疮、1型糖尿病、天疱疮和多发性硬化症等，特征是免疫系统出现损伤，对抗原的过敏反应产生自身反应性T细胞和B细胞，自身抗体作为效应物会造成器官损伤，近年来干扰自身免疫性疾病中B细胞活化以及自身抗体的产生是热门的治疗方法，如利用利妥昔单抗的B细胞清除疗法等。

每个个体都有独特且相对稳定的自身抗体谱，是有效的“免疫学指纹”。通过评估不同自身免疫性疾病的细胞疗法改变自身抗体谱的有效性，来自美国加州大学的研究团队运用PhIP-seq技术发现靶向B细胞成熟抗原（BCMA）的疗法显著改变了个体的自身抗体谱，而抗CD19和抗CD20疗法的影响则微乎其微，不仅证实自身抗体谱是由浆细胞分泌的自身抗体组成，且表明靶向BCMA或其他靶向浆细胞的疗法可能更加有效。

2024年5月，来自美国加州大学的研究团队在The Journal of Clinical Investigation杂志上发表了关于自身免疫性疾病不同细胞疗法对自身抗体谱影响的研究。通过PhIP-seq技术，比较了三种B细胞清除疗法——利妥昔单抗（抗CD20）、抗CD19 CAR T细胞和抗BCMA CAR T细胞对自身抗体谱的影响，结果证明了抗BCMA靶向疗法的影响大于其他疗法。

【发表期刊】The Journal of Clinical Investigation

【发布时间】2024年5月

【影响因子】13.3

【核心技术】PhIP-seq

研究背景

自身免疫性疾病的控制以及治疗可能需要深度清除B细胞，传统的利妥昔单抗效果有限，理论上可以用识别B细胞表面特异性抗原的CAR T细胞进行清除治疗。CD19是一个潜在的靶标，因为它对B细胞谱系具有高度特异性，在不同的B细胞分化阶段广泛表达；而CD20和CD22也可能会是CAR T细胞疗法的靶抗原——不过这二者不一定比CD19更好，因为它们的表达与CD19重叠，且在浆母细胞和浆细胞中表达较少或不存在。而CD38和BCMA是在恶性浆细胞疾病中表达的两种抗原，由于自身免疫性疾病可能更依赖于浆细胞，因此可能在治疗中发挥更大作用。PhIP-seq 能够使用极少量血清或血浆检测人全抗体谱，高通量识别自身抗体与各种疾病状态间的关系。

研究路线

主要研究结果

结果一：表征“自身抗体谱”定义个体差异。研究团队基于早期研究开发了一种用PhIP-seq技术评估自身抗体谱的方法，通过计算每个样本中抗体捕获的阳性肽的Pearson相关系数证明了方法的可重复性（Fig. 1A&B）。进一步为了证明自身抗体谱纵向上具有相对稳定性，研究团队对7个不同健康个体的纵向血清样本的抗体谱进行了PhIP-Seq分析，采集时间如图（Fig. 1C），发现个体的自身抗体谱在纵向上高度相关，且纵向的相似性与实验重复的相似性吻合（Fig. 1D）。

Fig.1 个体拥有独特且随时间相对稳定的自身抗体谱

结果二：探究利妥昔单抗治疗对自身抗体谱的影响。使用利妥昔单抗消耗CD20+ B细胞是自身免疫性疾病中的常见治疗方法，为了评估利妥昔单抗治疗对自身抗体谱的影响大小，研究者选取了含有189名重症肌无力患者的队列样本进行研究，由于常规治疗方法与其他自身免疫性疾病类似，研究者排除了所有接受过利妥昔单抗、类固醇或硫唑嘌呤治疗的样本。结果发现接受了利妥昔单抗治疗后的样本其自身抗体谱总体上随时间保持稳定（Fig. 2A），接受利妥昔单抗治疗的个体随时间的Pearson相关系数分布与未接受利妥昔单抗治疗的个体的Pearson相关系数分布类似，且无显著差异（Fig. 2B）。此外为了确定在利妥昔单抗治疗后自身抗体反应活性是否受影响，研究者计算了每个个体在初次样本采集时和首次接受利妥昔单抗后自身抗体富集的前10个差异蛋白靶标，结果显示利妥昔单抗治疗后1个月、3个月或6个月的自身抗体反应活性无显著差异（Fig. 2C），以上结果表明利妥昔单抗治疗后的总体自身抗体谱基本保持不变。

Fig.2 利妥昔单抗治疗未显著改变自身抗体谱

结果三：探究CD19 CAR T治疗对自身抗体谱的影响。研究者进一步比较个体在CD19 CAR T细胞疗法前后的自身抗体谱变化，选取14名接受CD19 CAR T细胞疗法的淋巴瘤患者作为研究对象。尽管观察到CD19 B细胞持续被清除，但自身抗体谱仍然随时间保持稳定（Fig. 3A），且14名患者中有12名的Pearson相关系数分布落在未接受干预的健康样本的分布范围内（Fig. 3B）。使用与利妥昔单抗相同的分析方法，研究者计算了CD19 CAR T细胞治疗前后自身抗体富集的前10个蛋白靶标的总和，结果在评估的14个个体中有11个富集值降低（Fig. 3C）。虽然总体水平降低，但效果较小，结果仍能表明与利妥昔单抗类似，CD19 CAR T治疗后仍有足够的浆细胞存在，使得PhIP-Seq检测到的自身抗体谱大致保持不变。

Fig.3 CD19 CAR T细胞治疗在治疗后6个月对自身抗体谱的影响较小

结果四：探究BCMA CAR T治疗对自身抗体谱的影响。虽然已知CD19在一部分浆细胞上表达，但BCMA在所有浆细胞上表达，使其成为B细胞清除疗法的重点关注的靶标。为了评估BCMA CAR T疗法对自身抗体谱的影响，研究者对9例多发性骨髓瘤个体在成功接受BCMA靶向CAR T治疗前和大约治疗6个月后的血清样本进行了PhIP-Seq检测，所有9例个体在治疗后骨髓检测确认了浆细胞的减少。与靶向CD19和CD20的疗法不同，BCMA靶向治疗后，自身抗体谱基本上不再具有任何相似性（Fig. 4A），接受治疗的个体的Pearson相关系数分布与健康个体在没有干预的情况下随时间变化的分布显著不同（Fig. 4B）。研究者同样检测了自身抗体富集蛋白靶标的差异，去除副蛋白抗体后，每个样本富集的前三至十二个蛋白的水平均有所下降，且具有明显统计学差异（Fig. 4C&D），且与CD19 CAR T细胞治疗不同，尽管减少幅度较小，但BCMA CAR T细胞治疗后的自身抗体反应活性减少了95.6%（Fig. 4E）。

Fig.4 BCMA CAR T细胞治疗显著改变了自身抗体谱

参考文献

Bodansky A, Yu DJ, Rallistan A, et al. Unveiling the proteome-wide autoreactome enables enhanced evaluation of emerging CAR T cell therapies in autoimmunity. J Clin Invest. 2024;134(13):e180012.

关于PhIP-seq技术

噬菌体免疫沉淀测序（Phage-immunoprecipitation sequencing, PhIP-seq）技术是一种高通量抗体谱检测技术，结合了高容量噬菌体展示多肽库、抗体免疫沉淀及高通量测序技术。该项技术可针对数十万种抗原进行血清抗体检测，全面绘制血清抗体谱，是免疫力相关研究的有力工具。

PhIP-seq技术原理

首先选择目标抗原数据库，利用生信分析将每个蛋白切分成连续的具有重叠区的肽段。然后根据肽段序列合成对应的DNA寡核苷酸，连接到载体上并包装成T7噬菌体展示多肽库，即多肽抗原库。当样本血清与多肽抗原库孵育后，通过Protein G/A的磁珠富集抗体特异性的噬菌体，后续将噬菌体DNA进行PCR扩增、建库及测序获得抗原多肽序列，通过分析即可得到血液抗体表位谱组成，进而实现对相关疾病抗体组成特征的解析。

六大噬菌体展示肽库

全国独家定制六大抗体组库，助力解析恶性肿瘤、自身免疫性疾病、病毒感染、致病菌感染、肠道菌群及过敏原抗体组谱组成。

PhIP-seq技术应用方向

疾病biomarker筛选、病因学研究、免疫力解码研究、疫苗疗效评估。

关于公司

上海抗码芯瑞生物科技有限公司（简称“抗码芯瑞”），由上海交通大学知名教授领衔创立，深耕蛋白组、抗体组领域研究超过20年。公司一直致力于抗体组学前沿技术方法的持续开发及成果转化，建立了国内领先的噬菌体免疫沉淀测序（PhIP-seq)技术平台，独家定制六大抗原组库，并可提供定制化抗原建库服务。抗码芯瑞开展基于PhIP-seq平台的高通量筛选、数据分析及后续验证等技术服务，为抗体组学研究提供整体解决方案。

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