本文中の図やグラフは元論文より引用しております。
産業医科大学からのデータです！
背景
- SLEは、B細胞から産生される自己抗体と、T細胞・樹状細胞の免疫寛容破綻が特徴の疾患である
- B細胞の異常が関連している
- 特にplasmablastが、ds-DNA抗体の産生によって、SLEの病態において中心的な役割を担っている
- CD4陽性ヘルパーT細胞疾患の進行や病理に関連している
- 腎炎を発症しているSLE患者では、Th1優位であり、Th17とTregの割合が変化している
- B細胞分化に重要なTfhが、SLE患者の末梢血で増加している
- 自然免疫を担う樹状細胞とマクロファージは、SLEの疾患の始まりと、その後疾患活動性持続に関わっている
- SLEは分子的にもheterogeneousであり、ある一つのポイントで制御することが難しく、RAと異なり何かを標的とした治療が確立されていないこともそれを支持している
- このheterogenecityに関して、3つの疑問がある
- 健常人とSLE患者でのimmunophenotypeの違いはなんだろうか？
- 免疫細胞がどのように相互的に機能しているのか？
- immunophenotypeによってSLE患者を分けることはできるのだろうか？
- これらの疑問に答えるため、143人の患者からPBMCを採取し、フローサイトメトリーで解析した
方法
- 2012年12月〜2016年2月の間に、ACRのSLE分類基準を満たしたSLE患者を対象とした（143人）
- コントロールは年齢と性別でマッチした健常人を使用（49人）
- ステロイドに加えて＞２種類以上の免疫抑制剤を要する場合を治療抵抗性と定義した
- フローサイトメトリーのゲーティングに関しては下の通り
- SLE活動性の多様性を調べるため、重症臓器病変を有する（≧1 BILAG-A or ≧2 BILAG-B）80人の患者を143人のうちから特定した
- この80人はCYCと高用量ステロイドのような強力な免疫抑制治療を受け、5５人が解析時点でまだ24週間の経過観察期間中であった
- フローチャートは下の通り
結果
- characteristics baseline
- 全員アジア人
Variables
|
SLE patients (n=143)
|
Healthy control (n=49)
|
P value
|
Age (years)
|
42.7 ± 16.4
|
45.6 ± 14.7
|
0.28
|
Sex, n (% female)
|
128 (89.5%)
|
41 (83.7%)
|
0.35
|
Disease duration (years)
|
9.5 ± 9.8
|
||
Concomitant
medications, n (%)
|
102 (71.3%)
|
||
SLEDAI
|
11.0 ± 8.5
|
||
BILAG
|
11.7 ± 10.0
|
||
BILAG A1 or B2
|
88 (61.5%)
|
||
anti nuclear antibody (%
positive)
|
123 (93.2%)
|
||
anti ds-DNA antibody (U/ml)
|
71.7 ± 114.6
|
||
anti ds-DNA antibody (%
positive)
|
69 (48.9%)
|
||
anti Sm antibody (U/ml)
|
47.4 ± 134.9
|
||
anti Sm antibody positive
|
29 (24.6%)
|
||
IgG (mg/dl)
|
1696.1 ± 732.5
|
||
50% Hemolytic Complement (CH50)
(U/ml)
|
39.6 ± 17.9
|
||
CRP (mg/dL)
|
1.2 ± 2.9
|
||
ESR (mm/h)
|
49.1 ± 31.7
|
||
Leukocyte count (/ml)
|
5376.8 ± 3049.9
|
||
Lymphocyte count (/ml)
|
920.2 ± 660.1
|
- SLE群の末梢血phenotype
- effector memory CD4陽性T細胞：多い
- 活性化CD4陽性T細胞：多い
- central memory CD4陽性T細胞：少ない
- 活性化CD8陽性T細胞：多い
- CD4陽性細胞のサブセットについて
- Treg：多い
- Tfh：多い
- 活性化Th1：多い
- 活性化Treg：多い
- 活性化Tfh細胞：多い
- Th1, Th17：健常人と同等
- B細胞のサブセットについて
- IgM memory B細胞：少ない
- class switched memory B細胞：多い
- IgD（-）CD27（-）B細胞：多い
- plasmablasts：多い
- 樹状細胞
- myeloid DC：少ない
- plasmacytoid DC：健常人と同等
- NK細胞
- CD16（-）NK細胞：多い
- immunophenotypeと臨床所見の関係
- 重回帰分析
- 相関あり
- 活性化CD8陽性T細胞：SLEDAI
- 活性化CD8陽性T細胞、plasmablasts：BILAG index
- Tfh：血清IgG値
- 活性化Tfh：血清Sm抗体価
SLEDAI
|
BILAG
|
dsDNA
|
Sm
|
IgG
|
CH50
|
|||
CD4+ T cells
|
Effector memory
|
coefficient
|
-0.22
|
|||||
p value
|
0.01
|
|||||||
Activated
|
coefficient
|
-0.05
|
||||||
p value
|
0.64
|
|||||||
CD8+ T cells
|
Naive
|
coefficient
|
-0.16
|
0.12
|
-0.14
|
|||
p value
|
0.05
|
0.17
|
0.07
|
|||||
TEMRA
|
coefficient
|
0.16
|
||||||
p value
|
0.06
|
|||||||
Activated
|
coefficient
|
0.27
|
0.30
|
-0.08
|
||||
p value
|
<0.001
|
<0.001
|
0.34
|
|||||
CD4+ T cell subsets
|
Activated Th1
|
coefficient
|
0.16
|
0.01
|
||||
p value
|
0.14
|
0.90
|
||||||
Th17
|
coefficient
|
-0.13
|
||||||
p value
|
0.11
|
|||||||
Activated Th17
|
coefficient
|
0.19
|
||||||
p value
|
0.02
|
|||||||
Treg
|
coefficient
|
-0.25
|
-0.17
|
|||||
p value
|
0.001
|
0.04
|
||||||
Activated Treg
|
coefficient
|
-0.04
|
||||||
p value
|
0.73
|
|||||||
Naive Treg
|
coefficient
|
0.16
|
-0.11
|
|||||
p value
|
0.05
|
0.21
|
||||||
Memory Treg
|
coefficient
|
-0.09
|
||||||
p value
|
0.55
|
|||||||
Tfh
|
coefficient
|
0.37
|
||||||
p value
|
<0.001
|
|||||||
Activated Tfh
|
coefficient
|
0.26
|
-0.13
|
|||||
p value
|
0.002
|
0.29
|
||||||
B cells
|
Naive
|
coefficient
|
0.14
|
|||||
p value
|
0.10
|
|||||||
Double negative
|
coefficient
|
0.12
|
||||||
p value
|
0.12
|
|||||||
Plasmablast
|
coefficient
|
0.16
|
-0.22
|
|||||
p value
|
0.04
|
0.008
|
||||||
Dendritic cells
|
Myeloid
|
coefficient
|
-0.15
|
-0.05
|
-0.15
|
0.11
|
||
p value
|
0.08
|
0.56
|
0.08
|
0.17
|
||||
NK cells
|
CD16+
|
coefficient
|
-0.14
|
-0.20
|
0.12
|
|||
p value
|
0.08
|
0.01
|
0.14
|
|||||
CD16-
|
coefficient
|
0.13
|
-2.36
|
-0.13
|
||||
p value
|
0.10
|
0.06
|
0.11
|
- immunophenotypeを主成分分析でわかりやすくしたのが下図
- PC1因子はT細胞と関連
- PC2因子はB細胞と関連
- immunophenotype間による相関について
- Th17とTregが有意に相関（p<0.001）
- TfhとTh1が有意に相関（p=0.04）
- Tfhとplasmablastsが有意に相関（p=0.02）
- これらの結果より、SLE患者のimmunophenotypeでは、T細胞の軸とB細胞の軸の異常がそれぞれ存在することが示唆される
- 続いて、重症臓器病変を有する（≧1 BILAG-A or ≧2 BILAG-B）80人の患者をクラスター分析した
- 以下の2つのPC軸によって、3つのグループに分かれた
- PC1：T細胞phenotype
- PC2：B細胞phenotype
- ちなみに、健常人とSLE患者を一緒にクラスター分析すると、SLE患者は健常人と分かれる
- さらに、SLE患者の中の３つのサブグループの特徴を調べた
- 程度は違えど、全ての群でplasmablastは増加
- T cell independent group
- T細胞の分化と活性化がわずか
- TfhとTregの増加なし
- Tfh-dominant group
- plasmablastsは最も多かった
- Tfh、活性化Tfhも多かった
- Th1も最も多かった
- Treg-dominant group
- Th17、活性化Treg、memory Tregが最も多かった
- plasmablastsはSLEのなかで比較的少なかった
- 3つのサブグループにおける臨床的特徴は下
- IgG, 白血球数：有意差あり
- SLEDAI, BILAG index、腎病変・神経病変発症率：同等
- すなわち、臨床所見としては似ている患者でも、immunologicな特徴は異なる
- 最後に、治療24週間後に伴う免疫細胞の変化を調べた
- 治療後、以下の細胞は低下
- plasmablasts
- IgD（-）CD27（-）B細胞
- 活性化CD8陽性T細胞
- Tfh細胞
baseline
|
24 weeks
|
p value
|
||
CD4+ T cells
|
Naive
|
46.5 ± 17.4
|
38.3 ± 18.1
|
<0.01
|
Central memory
|
29.5 ± 9.7
|
36.3 ± 13.7
|
<0.01
|
|
Effector memory
|
19.4 ± 13.7
|
20.7 ± 11.6
|
0.36
|
|
TEMRA
|
3.9 ± 3.8
|
4.4 ± 5.2
|
0.20
|
|
Activated
|
10.0 ± 5.6
|
9.4 ± 5.5
|
0.49
|
|
CD8+ T cells
|
Naive
|
45.9 ± 23.3
|
43.1 ± 23.4
|
0.29
|
Central memory
|
11.6 ± 11.5
|
13.0 ± 12.2
|
0.45
|
|
Effector memory
|
17.9 ± 14.6
|
19.6 ± 14.8
|
0.43
|
|
TEMRA
|
23.5 ± 20.4
|
24.6 ± 20.4
|
0.75
|
|
Activated
|
23.2 ± 13.6
|
15.4 ± 10.5
|
<0.01
|
|
CD4+ T cell subsets
|
Th1
|
20.1 ± 8.6
|
23.6 ± 11.3
|
<0.01
|
Activated Th1
|
3.1 ± 2.2
|
2.8 ± 2.5
|
0.32
|
|
Th17
|
11.9 ± 4.5
|
13.9 ± 6.9
|
0.01
|
|
Activated Th17
|
0.9 ± 0.9
|
0.9 ± 0.7
|
0.80
|
|
Treg
|
6.7 ± 2.4
|
6.9 ± 3.1
|
0.61
|
|
Activated Treg
|
2.2 ± 1.5
|
2.3 ± 1.4
|
0.59
|
|
Naive Treg
|
2.0 ± 1.3
|
1.9 ± 1.3
|
0.38
|
|
Memory Treg
|
4.7 ± 2.3
|
5.0 ± 2.5
|
0.32
|
|
Tfh
|
1.1 ± 0.6
|
0.7 ± 0.5
|
<0.01
|
|
Activated Tfh
|
0.4 ± 0.3
|
0.3 ± 0.3
|
0.06
|
|
B cells
|
Naive
|
51.9 ± 21.3
|
33.5 ± 27.1
|
<0.01
|
IgM memory
|
13.9 ± 6.1
|
14.6 ± 14.9
|
0.72
|
|
Central memory
|
23.8 ± 18.3
|
25.7 ± 24.1
|
0.60
|
|
Double negative
|
10.4 ± 6.3
|
8.3 ± 8.4
|
0.05
|
|
Plasmablast
|
17.6 ± 14.5
|
10.1 ± 13.1
|
<0.01
|
|
Monocytes
|
Classical
|
89.4 ± 7.0
|
88.0 ± 8.7
|
0.23
|
Non classical
|
10.2 ± 11.3
|
10.1 ± 8.6
|
0.98
|
|
Dendritic cells
|
Myeloid
|
0.5 ± 0.6
|
0.6 ± 0.6
|
0.41
|
Plasmacytoid
|
0.1 ± 0.1
|
0.1 ± 0.1
|
0.08
|
|
NK cells
|
CD16+
|
68.0 ± 25.2
|
56.9 ± 28.2
|
0.01
|
CD16-
|
30.8 ± 25.2
|
41.9 ± 28.3
|
0.01
|
- 治療によるサブグループごとの違いは下の通り
- Tfh-dominant group
- plasmablasts、Tfh細胞：著明に低下し、他のグループと同等
- 治療後もそれぞれのサブグループのimmunophenotypeは残っていた
- RTXのみ、標的細胞に特異性をもっていた
- サブグループごとの治療後の臨床所見の変化（table2）
- グループ間でSLEDAI, BILAG indexの改善の程度に有意差なし
- しかしながら、治療抵抗性の患者の割合はTfh-dominant groupで最多だった
まとめ
- SLEでは、RAと異なり、分子標的治療が確立していないが、今回の研究によって、SLEにおける分子の多様性を示した
- いくつか、臨床的指標と末梢細胞phenotypeに関連が見られた
- 活性化CD8陽性T細胞：SLEDAI
- 活性化CD8陽性T細胞、plasmablasts：BILAG index
- Tfh：血清IgG値
- 活性化Tfh：血清Sm抗体価
- 下2つは、活性化Tfhとlong-lived plasmas cellの相互作用によってSm抗体のような自己抗体が産生を促進することを示しているのかもしれない
- また、plasmablastsの割合と臓器病変に相関がみられた
- 既報では、158人のSLE患者の血液中transcriptomeの解析によって、plasmablast signatureが疾患活動性の指標となることが報告されていた。今回の結果はこれと合致する。
- 主成分分析では、SLEにおけるimmunophenotype間の関連を示した
- これは既報でも、Th17とnaive Tregの相関など報告されていた
- 今回の結果では、Th17とnaive Tregは主成分分析で逆方向にあった。一方で、Th17と活性化Tregは近かった。これは、Th17とTregの可塑性を示していると思われる。
- in vitroとin vivoにおけるこれまでの既報でB細胞分化におけるTfhの重要性は示されてきたが、今回の結果でもTfhはplasmablastと同じ軸にあった
- immunophenotypeによってSLE患者が層別化できることが示された（T cell–independent group、the Tfh-dominant group、the Treg-dominant group）
- これら３群全てでplasmablastが増加していたのは、plasmablastがSLEの病態における基盤であることを示している
- T cell–independent group
- 他の２群と比べて特徴に乏しく、このグループにおける病態は不明である
- PBMCに含まれていない好中球がこのグループでは関係しているのかもしれない
- Tfh-dominant group
- Tfhと、plasmablastも他の2群と比較してもさらに増加しており、ほぼ大半のT細胞が活性化していた。
- また、治療抵抗性の患者も多かった。
- Treg-dominant group
- 活性化Tregとmemory Tregが多く、naive Tregが少なかった
- Th17とTregの可塑性がこのグループでは重要な役割を担っているのだろう
- limitation
- validationしていない
- 治療中に脱落した人は解析していない
- 好中球調べていない
- 既報では、SLEの病態において好中球も関係していることが報告されている
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