多发性硬化中靶向PLP1的致病性髓鞘特异性抗体

✦+ 点击上方蓝字 关注我们 B细胞克隆扩增和脑脊液(CSF)寡克隆IgG条带是多发性硬化(MS)免疫反应的既定特征。来源于MS患者CSF浆母细胞的克隆特异性单克隆重组IgG1-Abs(rAbs),与PLP1膜复合物结合,当与人补体一起注射到小鼠脑中时,概括了MS病理组织学特征:少突胶质细胞丢失、补体沉积和CD68+巨噬细胞浸润。构象PLP1膜表位是复杂的,受局部胆固醇和糖脂微环境的影响。针对多个…
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B细胞克隆扩增和脑脊液(CSF)寡克隆IgG条带是多发性硬化(MS)免疫反应的既定特征。来源于MS患者CSF浆母细胞的克隆特异性单克隆重组IgG1-Abs(rAbs),与PLP1膜复合物结合,当与人补体一起注射到小鼠脑中时,概括了MS病理组织学特征:少突胶质细胞丢失、补体沉积和CD68+巨噬细胞浸润。构象PLP1膜表位是复杂的,受局部胆固醇和糖脂微环境的影响。针对多个表面表位的构象PLP1膜复合物的抗体,在CSF腔室中富集,并在大多数MS患者中检测到,但在炎症和非炎症神经对照中没有检测到。脑脊液PLP1复合物抗体提供了一种针对MS的特异性致病性自身抗体生物标志物。
引言
多发性硬化(MS)是一种中枢神经系统的慢性自身免疫性炎性脱髓鞘疾病。多种分子机制已被认为是驱动病变病理的原因,但未能识别相关的中枢神经系统免疫靶点严重阻碍了对疾病发病机制的全面理解和靶向治疗的发展。MS最早的生化观察之一是CSF寡克隆IgG条带的存在。寡克隆带(OCBs)伴随克隆性扩增的B细胞和浆母细胞增多。为了更好地了解多发性硬化症的鞘内B细胞反应,我们从扩增的CSF浆细胞中构建了单克隆重组IgG1抗体(rAbs),并证明了它们与星形胶质细胞、神经元和富含髓鞘的抗原的不同结合模式。尽管髓鞘特异性MS-rAbs代表了观察到的特异性的较小子集,但当在人类补体(HC)存在的情况下应用于小鼠脊髓或小脑外植体培养物时,它们会导致少突胶质细胞快速死亡和髓鞘丢失。
髓鞘特异性MS-rAbs诱导的补体介导的脱髓鞘可以促进IgG和末端补体产物的沉积,这些产物在大约50%的活动性MS病变中发现,提示鞘内IgG可能在中枢神经系统损伤中发挥直接作用。在这项研究中,我们证明了髓鞘特异性MS-rAbs可以靶向PLP1膜复合物,并且在有人类补体存在的情况下足以驱动体内脱髓鞘。PLP1的识别受到脂质微环境的强烈影响。PLP1复合物反应性抗体也对多发性硬化具有特异性,集中存在于脑脊液中,并存在于疾病的多个临床阶段。
结果
髓鞘特异性MS Abs介导体内少突胶质细胞死亡。先前从2例复发性MS患者中发现了针对富含髓鞘的抗原的单克隆抗体。先前从2例复发性多发性硬化症患者的CSF浆细胞克隆中鉴定出靶向富含髓鞘抗原的单克隆rAbs。(S表1)MS rAb MS#30来源于患者MS04-2,rAb ON#34和ON#49来源于患者ON07-7。



图1.髓鞘特异性rAbs启动补体依赖的少突胶质细胞死亡
为了研究它们的致病性,我们在C57BL/6 PLP-EGFP小鼠的丘脑中脑内注射了IgG1髓鞘特异性MS rAbs加入人类补体之后,评估了脑内微量注射(向动物脑内特定核团或脑室或脊髓蛛网膜下隙注射药物的技术ICI)后抗体介导的体内中枢神经系统病理学。注射髓鞘特异性rAbs MS#30和ON#34三天后,注射部位周围的EGFP+少突胶质细胞几乎完全缺失(图1,A、B和D);用同种型对照(IC)rAbs 2B4和IC#2观察到极少的少突胶质细胞损失(图1,C和D)。在ON#49+HC(人类补体)的ICI之后观察到类似的少突胶质细胞损失(未显示)。脱髓鞘病变显示浸润性CD68+巨噬细胞(图1、A、B和F),沿病变边缘突出,并在IgG和补体沉积区域积极参与髓鞘和少突胶质细胞吞噬作用(S图1)。损伤的形成取决于HC,单独注射ON#34后未观察到(图1,D和E)。

图2 MS rAbs结合有髓轴突和Live-分化CG4少突胶质细胞的表面
(A) MS(MS#30、ON#49和ON#34)和对照(2B4)rAb(20μg/ml)免疫荧光。原始放大倍数,×200。(B) MS rAbs MS#30、ON#49和ON#34和对照IC#2 rAb在Live-CG4大鼠少突胶质细胞分化48小时后进行免疫荧光检测。原始放大倍数,×400。所有切片均用DAPI进行反染色。


图3 MS rAbs与PLP1转染的细胞结合
(A) 髓鞘特异性rAbs(MS#30、ON#49和ON#34)与用MOG或PLP1质粒DNA转染的CHOK1活细胞结合(在转染24小时后)。用MOG特异性8-18C5 mAb(10µg/ml)或PLP1特异性O10 mAb进行活细胞染色作为阳性对照。比例尺:25µm。(B)表达PLP1的HEKE细胞中IC#2和髓鞘特异性MS-rAbs(MS#30、ON#49、ON#34和MS#11)的活细胞免疫荧光(×600)。rAb结合显示为绿色(rAb),特异性PLP1 mAb染色显示为红色。
讨论
总之,我们假设髓鞘PLP1复合物是MS中较大的B细胞免疫反应的靶点之一。针对PLP1的自身抗体可能会导致一部分MS患者的中枢神经系统损伤,可能是那些表现为II型白质病变病理和III型皮质脱髓鞘的患者,而且可能在疾病的早期阶段起作用。构象型PLP1特异性Abs现在为疾病诊断提供了一种潜在的生物标志物,可以促进MS的诊断,改善预后和治疗。致病性单克隆抗体也将有助于建立与疾病相关的模型,以揭示病变形成和治疗的神经科学。
参考文献
Owens GP, Fellin TJ, Matschulat A, Salas V, Schaller KL, Given KS, Ritchie AM, Navarro A, Blauth K, Hughes EG, Macklin WB, Bennett JL. Pathogenic myelin-specific antibodies in multiple sclerosis target conformational proteolipid protein 1-anchored membrane domains. J Clin Invest. 2023 Oct 2;133(19):e162731.



